Brevet FR3066755A1 — publié le 20181130

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne une méthode et un dispositif associé de surveillance et d'estimation de paramètres relatifs au vol d'un aéronef en temps réel. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Le bon fonctionnement d'un aéronef est en partie garanti par celui des capteurs. Ils fournissent des informations sur son attitude, sa trajectoire, sa vitesse, etc. et permettent d'assurer la navigation, le guidage et le contrôle de ce dernier via des lois de contrôle et des algorithmes d'asservissement. Les hauts niveaux d'automatisation aujourd'hui possibles sur certains aéronefs dépendent de la disponibilité de ces capteurs. Aujourd'hui, toute perte d'information suite à des pannes capteurs implique davantage les pilotes dans le contrôle de l'aéronef, ce qui alourdit leur charge de travail. Afin de faciliter la tâche de pilotage, il est donc nécessaire d'étendre la disponibilité des paramètres de vol et cela pour toute la durée du vol. Ceci implique d'utiliser une étape de validation de la qualité des informations fournies par les capteurs, appelée « surveillance ». Afin d'assurer une meilleure surveillance des capteurs et d'augmenter la disponibilité des paramètres de vol en cas de panne, deux types d'approches ont été abordées. Un premier type d'approche correspond à l'utilisation de redondances matérielles, c'est-à-dire à l'utilisation de plusieurs capteurs du même type afin de permettre l'identification de panne via notamment un vote à base majoritaire (par exemple un calcul de moyenne ou le choix de la valeur médiane). Ce premier type d'approche implique de démultiplier le nombre de capteurs embarqués, ce qui dans le cas d'aéronefs faiblement instrumentés n'est pas réaliste. De plus, en cas de pannes cohérentes et parfaitement 3066755 2 simultanées des différents capteurs, le vote à base majoritaire de permet pas d'identifier une faute. On parle alors de mode commun de panne. Un deuxième type d'approche correspond à l'utilisation de la redondance analytique. Les mesures capteurs peuvent être mises en relation 5 par le biais d'équations cinématiques et de la mécanique du vol. Ces relations d'interdépendance entre les mesures et les paramètres relatifs au vol ont pour avantage de pouvoir augmenter la dissimilarité des informations via l'utilisation de capteurs virtuels. Ces capteurs virtuels délivrent des estimations de paramètres et de mesures calculées à partir de combinaisons 1 0 de capteurs mesurant des grandeurs de types différents. Cette approche a pour avantage de ne pas augmenter le nombre de capteurs nécessaires à la surveillance puisqu'elle utilise uniquement l'information déjà présente à bord de l'aéronef. Néanmoins, elle peut nécessiter la disponibilité de moyens de calcul embarqués suffisants. On utilise la redondance analytique lors du 15 développement d'estimateurs. Ces estimateurs ont aussi l'avantage de pouvoir délivrer une estimation de la grandeur invalidée après panne afin de garantir une plus grande disponibilité des paramètres de vol. Les problèmes qui se posent aujourd'hui concernent les deux types d'approches. Tout d'abord, l'utilisation du vote à base majoritaire ne permet 20 pas la surveillance complète des modes communs de pannes. Ensuite la redondance analytique se base sur des hypothèses de validité de certaines grandeurs, ou d'autres capteurs. Il est nécessaire que ces hypothèses soient vérifiées et que l'algorithme développé soit validé. Un des problèmes que l'on cherche aussi à résoudre est celui de la 25 dissociation d'une panne sur l'incidence, d'une panne sur la vitesse et d'une erreur sur la masse en plus de la problématique d'estimation. De nombreux estimateurs ont été développés jusqu'à ce jour, mais aucun ne permet d'aborder le problème avec des hypothèses permettant de faire cette distinction. 3066755 3 EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour objet de pallier cet inconvénient en proposant un procédé et un dispositif de surveillance et d'estimation de 5 paramètres relatifs à un vol d'un aéronef. Les paramètres relatifs à un vol comprennent au moins l'un des éléments suivants : des paramètres de vol, des paramètres atmosphériques, des biais de capteur ou des biais de modélisation. À cet effet, l'invention concerne un procédé de surveillance et 10 d'estimation : - de paramètres relatifs au vol d'un aéronef ; - de statuts de capteurs, ces statuts étant représentatifs d'un fonctionnement desdits capteurs ; et - d'un statut d'un paramètre correspondant à la masse courante de 15 l'aéronef, ce statut étant représentatif de la validité dudit paramètre. Selon l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes : une étape d'initialisation, mise en oeuvre par un module d'initialisation, consistant à initialiser les statuts de capteurs configurés pour déterminer des paramètres de vol de l'aéronef ainsi que le statut du paramètre correspondant 20 à la masse courante de l'aéronef et à initialiser des paramètres utilisés lors de la mise en oeuvre du dispositif de surveillance et d'estimation ; le procédé comprenant en outre les étapes suivantes, mises en oeuvre de façon itérative : - une étape d'estimation, mise en oeuvre par un module d'estimation, 25 consistant à déterminer une estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol de l'aéronef ainsi qu'une estimation d'une erreur du paramètre de masse courante, à partir : o de mesures des paramètres relatifs au vol fournis par les capteurs, 3066755 4 o de paramètres relatifs au vol initialisés dans l'étape d'initialisation ou estimés à l'itération précédente de l'étape d'estimation et o des statuts associés à chacun desdits capteurs, 5 l'étape d'estimation consistant également à générer des résidus qui sont fonctions des valeurs des paramètres relatifs au vol mesurées et estimées et de termes d'innovation qui correspondent à la différence entre une valeur de paramètre de vol mesurée et ladite valeur estimée ; - une première étape de transmission, mise en oeuvre par un premier 10 module de transmission, consistant : o à transmettre à un dispositif utilisateur et à un module de détection un signal représentatif de l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol de l'aéronef ainsi que de l'estimation de l'erreur du paramètre de masse courante, déterminées dans 15 l'étape d'estimation, o à envoyer audit module de détection un signal représentatif des résidus générés dans l'étape d'estimation ; - une étape de détection, mise en oeuvre par un module de détection, consistant à déterminer les différents statuts associés à chacun desdits 20 capteurs et au paramètre correspondant à la masse courante de l'aéronef, à partir : o de l'estimation des valeurs des résidus déterminés dans l'étape d'estimation, o de l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol de 25 l'aéronef déterminés dans l'étape d'estimation, o des mesures des paramètres relatifs au vol fournies par les capteurs, o de l'estimation de l'erreur du paramètre de masse courante déterminée dans l'étape d'estimation, et o des statuts déterminés à l'itération précédente de l'étape de détection ou initialisés à l'étape d'initialisation, 3066755 5 - une deuxième étape de transmission, mise en oeuvre par un deuxième module de transmission, consistant à transmettre au dispositif utilisateur et, à l'itération suivante, au module d'estimation les différents statuts associés à chacun desdits capteurs et le statut associé audit paramètre correspondant à 5 la masse courante. Grâce à l'invention, il est possible d'identifier les pannes de capteurs et une erreur de masse dans un système embarqué d'un aéronef. Elle permet également de fournir en continu une estimation des paramètres relatifs au vol de l'aéronef en temps réel ainsi qu'un statut des différents capteurs et du 10 paramètre correspondant à la masse. En outre, l'étape d'estimation comprend les sous-étapes suivantes : - une sous-étape d'adaptation, mise en oeuvre par un sous-module d'adaptation, consistant à déterminer une variance et/ou un booléen de validité associés à chacune des mesures des paramètres relatifs au vol 15 fournies par les capteurs ainsi que des paramètres de réglage associés à l'algorithme d'estimation utilisé dans une sous-étape d'estimation, à partir : o desdites mesures des paramètres relatifs au vol, et o des statuts associés à chacun desdits capteurs ; la sous étape d'adaptation consistant également à corriger la masse courante 20 à partir d'une erreur de masse estimée à l'itération précédente ou initialisée à l'étape d'initialisation, et d'un statut associé au paramètre correspondant à la masse, - la sous-étape d'estimation, mise en oeuvre par un sous-module d'estimation, consistant à déterminer l'estimation des valeurs des paramètres 25 relatifs au vol ainsi qu'une estimation de l'erreur de ladite masse à partir : o des mesures des paramètres relatifs au vol fournis par lesdits capteurs, o des paramètres relatifs au vol estimés à l'itération précédente ou initialisés à l'étape d'initialisation et 3066755 6 o à partir de la variance et/ou du booléen de validité de chacune des mesures des paramètres relatifs au vol et des paramètres de réglage déterminés dans la sous-étape d'adaptation, la sous-étape d'estimation consistant également à générer les résidus à partir 5 des paramètres relatifs au vol estimés et mesurés et des termes d'innovations. De plus, l'étape de détection comprend les sous-étapes suivantes : - une sous-étape de détection de capteur défaillant et de paramètres relatifs au vol erronés, mise en oeuvre par un sous-module de détection, 10 consistant à déterminer : o le statut commun associé au capteur configuré pour mesurer l'angle d'incidence de l'aéronef et au paramètre correspondant à la masse courante et o le statut associé aux autres capteurs, 15 à partir : o des mesures des paramètres relatifs au vol fournis par lesdits capteurs, o de l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol ainsi que de l'erreur de masse, 20 o des statuts associés à chacun desdits capteurs et au paramètre correspondant à une masse courante d'aéronef déterminés à l'itération précédente ou initialisés à l'étape d'initialisation et o des résidus ; - une sous-étape de validation de l'angle d'incidence et de la masse 25 courante, mise en oeuvre par un sous-module de validation, consistant à déterminer le statut associé au paramètre correspondant à la masse courante et le statut associé au capteur configuré pour mesurer l'angle d'incidence (a), à partir : 3066755 7 o du statut commun associé au capteur configuré pour mesurer l'angle d'incidence de l'aéronef et au paramètre correspondant à la masse courante, o des statuts associés aux autres capteurs, 5 o des paramètres relatifs au vol estimés, o de l'erreur de masse estimée, o des paramètres relatifs au vol mesurés, o des résidus générés dans la sous-étape d'estimation et o d'un coefficient de portance fourni à partir d'une modélisation 10 embarquée alimentée par les paramètres relatifs au vol estimés et mesurés par les capteurs. Ainsi, il est possible de distinguer une faute entre la mesure d'angle d'incidence et le paramètre correspondant à la masse, y compris dans le cas de modes communs de panne. 15 Selon un premier mode de réalisation, la sous-étape d'estimation correspond à un filtre de Kalman étendu associé à un vecteur d'état, un vecteur d'observation et un vecteur de mesures auxiliaires, le vecteur de mesures auxiliaires présentant comme expression : Z = @Hm, ch rri, 6,p,m,11Jm, (Pm, m,nx,m, m, conf, Vgx.m, Vgy. m, Vgz. m, zgm), 20 dans laquelle : - 1Hm correspond à une mesure de déflexion du plan horizontal, -clin/correspond à une mesure de déflexion de gouvernes de profondeur de l'aéronef, - 6spimcorrespond à une mesure de déflexion de spoilers de l'aéronef, 25 - 114n correspond à une mesure de cap, - (pm correspond à une mesure d'angle de gite, - 0m correspond à une mesure d'inclinaison, - nxim correspond à une mesure de facteur de charge longitudinal dans le repère lié à l'aéronef, 3066755 8 - m correspond au paramètre de masse courante de l'aéronef, - conf correspond à une mesure de configuration aérodynamique de l'aéronef, - Vgx,Vg ,Vg correspondent à des mesures des composantes de om yom zom 5 vitesse sol dans le repère terrestre, et - zgm correspond à une mesure d'altitude géométrique ; le vecteur d'état présentant comme expression : 7 Wxo WYo X = Wzo AISA ' bcL \ Cbx j dans laquelle : 10 - (W0,Wyo,Wo) correspondent aux trois composantes de la vitesse du vent dans le repère terrestre, - AISA correspond à un écart de température entre une température statique courante et une température déterminée à partir d'un modèle d'atmosphère standard à une altitude géométrique courante, 15 - bcL correspond à un biais de modélisation du coefficient de portance, et - Cbx correspond à un terme de correction barométrique ; la dérivée du vecteur d'état présentant comme expression : i Wxo =13 = wyo 0 X = W= 0 zo AKci = 0 ' b bcL = _bcLTb \ 13,, = 0 / dans laquelle, Tb correspond à un temps caractéristique associé à une 20 dynamique du biais de modélisation du coefficient de portance bcL, le vecteur d'observation présentant comme expression : 3066 755 9 am = atan (1 u pm = atan (v1,7+w,) Psi?, = (zp) nz,m = ysp,m2(cL+bcL) 2mg cos a + nxim tan Ci Y erm = ps (1 + y-21 m2)y-i TTm = Ts (1 + -1-2 M2) j dans laquelle : am correspond à une mesure d'incidence, 8m correspond à une mesure de dérapage, 5 Psm correspond à une mesure de pression statique, nzm correspond à une mesure de facteur de charge vertical dans un repère lié à l'aéronef, PTm correspond à une mesure de pression totale, TTm correspond à une mesure de température totale, et 10 zp correspond à l'altitude pression et s'exprime selon l'équation Zp 1+g SA = z Chx, avec T15 = 288,15 K, 4 I T15 - correspond à une fonction reliant la mesure de l'altitude pression zP à la pression statique avec l'expression suivante : logio(Pii)-EgR(zTP111110-gz(Pimo)) {«Zpm Zp11) = 10 GTgZo ' (Zp m 0) et identifier (ou isoler), en cas de panne, le capteur en faute en comparant les valeurs courantes des indicateurs de résidu à celles répertoriées dans un tableau identifié hors-ligne ou en ligne répertoriant les cas de panne en fonction des différentes 25 combinaisons de valeur des indicateurs de résidu Ri. Les indicateurs de validité Vps et VpT sont construits de la manière suivante. 3066755 39 L'indicateur de validité Vps vaut 1 si la relation ILh(s)(zpm - zGil lps est vérifiée. Vps vaut 0 si ladite relation n'est pas vérifiée. Le terme lps correspond à une limite déterminé expérimentalement en fonction de la dynamique de l'avion. Le terme £h correspond à une fonction de 5 transfert d'un filtre passe-haut avec une constante de temps choisie de façon non-limitative à quelques secondes, par exemple 30 s. L'indicateur de validité VpT vaut 1 si le résidu r1 franchit ses limites respectives, à un instant tk, et que 3n E N tel que ti., E [tk - TpT, tic] vérifiant (1 - £T) (MpT (4) - MpT (t'_i))1 0 au cas de fonctionnement dégradé (la mesure d'au moins un paramètre a déjà été détectée comme en faute et n'est donc plus utilisé par le 20 système). Rv1 et Rv2 sont associés respectivement aux indicateurs de validité Vps et VpT. FI cx/m,f=0 FIprf=0 FIpsf=0 FITT,f=0 R1 1 1 0/1 (0/1) R2 0/1 0/1 0/1 1 R3 o 0/1 0/1 1 Rv1 o o 1 0 3066755 o o Ces combinaisons dépendent du réglage de l'estimateur et plus particulièrement de la précision des capteurs C1, C2, ..., CN utilisés. Elles sont déterminées hors ligne ou en ligne via un algorithme dédié. La notation 5 '0/1' fait référence aux valeurs des indicateurs de résidu n'ayant pas d'impact pour l'isolation de la panne, l'isolation étant satisfaite via les autres dépendances. Selon la combinaison de 1 et de 0 obtenue sur les différents indicateurs de panne FI, on en déduit s'il existe une panne et son origine. 10 Par exemple le statut du capteur de pression totale PT correspond à une panne lorsque R1 et Rv2 sont égaux à 1. Le statut commun du capteur d'angle d'incidence a et de la masse m correspond à un état de panne si R1 égal à 1 et R3, Rv1 et Rv2 égaux à zéro. Le sous-module de détection 51 de capteur C1, C2, ..., CN défaillant 15 permet à la fois la détection et l'isolation de la faute, avec un indétermination à lever entre une faute sur la mesure d'angle d'incidence a et sur la masse courante m , traduit par la notation a/m dans FIa/mf=0 qui fait à la fois référence à FI, f=0 et FImf=0 étant donné qu'ils ont la même signature et sont donc confondus. Le sous-module de validation 52 permet de lever l'ambiguïté. 20 Dans le cas où une première panne a déjà été détectée (f > 0), les indicateurs de fautes pour les capteurs valides (auxquels sont associés les indices de faute Ri) peuvent se réduire à un simple indicateur : FIf>0 = 1 si Ri > 0 La détection de la panne sera alors possible tandis que l'identification de la source ne pourra être réalisée directement sans l'ajout d'information 25 extérieure au système présenté. Les pannes abruptes restent tout de même 42 Rv2 0 1 3066755 43 détectables et isolables via l'utilisation de la précédente matrice de dépendance en ne considérant que les capteurs C1, C2, ..., CN, les résidus r1, r2, r3 et les indicateurs de validité Vp, VPT encore valides. Ces indicateurs sont ensuite communiqués au sous-module de 5 validation 52 avec la valeur courante de la masse m ainsi que l'estimation du biais de modélisation du coefficient de portance ficL, du coefficient de portance CL et du premier résidu r1. Le sous-module de validation 52 permet de distinguer une faute sur les capteurs d'incidence Cl d'une erreur de masse. Ce sous-module de 1 0 validation 52 nécessite néanmoins un minimum de variation de l'angle d'incidence a pour opérer. Un indicateur que l'on nommera « indicateur de dynamique » y est donc établi afin de valider les résultats obtenus. Dès lors où le sous-module de détection renvoie une faute sur l'incidence a ou la masse m, on calcule l'écart maximum de variation de 15 masse m depuis l'instant t1 de détection : À partir de l'estimation du premier résidu r1, on calcule l'erreur de masse m suivante à chaque instant t : Am = m ci,a (conori CL' dans lequel CL correspond à l'estimation du coefficient de portance, CL, (conf) au coefficient CL, issu d'un modèle simplifié seulement fonction de 20 la configuration de l'aéronef AC et m la masse courante de l'aéronef AC. On définit l'indicateur de dynamique sur la valeur de l'incidence a. Étant donné que la mesure de celle-ci peut être erronée, on construit une incidence virtuelle av à partir de la mesure brute du biais de modélisation estimé am et du résidu associé à l'incidence ria : 3066755 44 De cette manière, l'incidence virtuelle av compensera toute panne sur l'incidence mesurée. Celle-ci restera néanmoins touchée par une erreur de masse m qui introduira un biais mais sa variation Aav sera identique à celle de l'incidence réelle. 5 Une première variante pour la définition de l'incidence virtuelle correspond à l'intégration de la formule suivante : ecv q + g (1 - nzi)/V, dans laquelle : o g est l'accélération de pesanteur, 10 o q correspond à la vitesse angulaire de tangage, o 11,1 correspond à la mesure du facteur de charge vertical exprimée dans le repère lié à l'aéronef AC, o V correspond à l'estimation de la vitesse air. Le vecteur de mesure auxiliaire Z est alors augmenté de la mesure q 15 correspondant à la mesure de vitesse angulaire en tangage dans le repère de l'aéronef. La variation de l'incidence virtuelle Aav a pour expression : Aav(t) = max I av (ti) (ti)I On définit alors un seuil de variation minimum devant être atteint par l'incidence virtuelle Aav depuis la détection de la panne afin de permettre 20 l'isolation de la panne entre une erreur de mesure d'angle d'incidence a et une masse m courante erronée, et dans le second cas, l'évaluation de l'erreur de masse associée via un second calcul. On définit alors t2 tel que : t2 = min Aav(t2) > Daum 3066755 Un second seuil sur la variation de masse estimée permet d'en déduire si celle-ci est suffisamment importante pour être associée à une faute du capteur d'angle d'incidence C1. Ce seuil dépend par exemple de la qualité de la modélisation utilisée pour le coefficient de portance CL. 5 On en déduit l'écart maximum de variation de masse 3,2m depuis l'instant t1 de détection jusqu'à l'instant t2 : Atm = max lAm(ti) - Am(ti)1 (t,,ti)E[t1,t2] On définit 3,2mlim la limite de variation maximum permettant d'en déduire si la panne peut être identifiée comme un défaut des capteurs d'angle d'incidence Cl ou comme une erreur de masse m courante : si A2m 0) et d'isolation de sa source en identifiant la combinaison des valeurs courantes des indicateurs de résidu Ri avec celles répertoriées dans un tableau pré-identifié hors-ligne dans un mode de réalisation préféré, répertoriant le cas 5 de panne en fonction des différentes combinaisons de valeur des indicateurs de résidu R. Chaque colonne du tableau correspondant à un indice de faute FI; et est la combinaison d'indicateurs de résidu R1, R2 ... Rm pouvant prendre pour valeur 0 ou 1 et chaque ligne correspond aux valeurs d'un indicateur de résidu Ri pour chacun des indices de faute 10 Hi, F12, ... Flm construit. Un indice de faute FI; fait référence au statut du capteur Ci, à l'exception dans un premier temps du capteur mesurant l'incidence Cl pour lequel l'indice de faute FIa/m fait référence à un statut commun de la mesure de l'angle d'incidence mesurée par un capteur de mesure d'angle d'incidence Cl et du paramètre 131 correspondant à la 15 masse de l'aéronef. Pour un paramètre de vol consolidé donc mesuré à partir d'une pluralité de capteurs (figure 3), le procédé comprend les sous-étapes suivantes mises en oeuvre par un module de vérification unitaire 10, lorsqu'une panne est détectée pour la mesure utilisée en entrée du sous- 20 module d'estimation 42 pour ledit paramètre de vol : - une sous-étape E61 de reconfiguration du sous-module d'estimation 42 pour ne pas prendre en compte la mesure erronée précédemment utilisée en entrée du sous-module d'estimation 42, - une sous-étape E62 de calcul de la différence, après un temps de 25 convergence T'f, entre l'estimation dudit paramètre de vol et de la mesure issue de la pluralité de capteurs, pour chacune des mesures issues de la pluralité de capteurs, si la valeur absolue de la différence est inférieure à une valeur prédéterminée, la mesure étant retenue pour le module d'estimation 4. 30 REVENDICATIONS1. Procédé de surveillance et d'estimation : - de paramètres relatifs au vol d'un aéronef (AC) ; - de statuts de capteurs (C1, C2, ..., CN), ces statuts étant représentatifs d'un fonctionnement desdits capteurs (C1, C2,..., CN) ; et - d'un statut d'un paramètre (P1) correspondant à la masse courante de l'aéronef (AC), ce statut étant représentatif de la validité dudit paramètre, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - une étape (El ) d'initialisation, mise en oeuvre par un module d'initialisation (3), consistant à initialiser les statuts de capteurs (C1, C2,..., CN) configurés pour déterminer des paramètres de vol de l'aéronef (AC) ainsi que le statut du paramètre (P1) correspondant à la masse courante de l'aéronef (AC) et à initialiser des paramètres utilisés lors de la mise en oeuvre du dispositif de surveillance et d'estimation (1) ; le procédé comprenant en outre les étapes suivantes, mises en oeuvre de façon itérative : - une étape (E2) d'estimation, mise en oeuvre par un module d'estimation (4), consistant à déterminer une estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol de l'aéronef (AC) ainsi qu'une estimation de l'erreur de ladite masse, à partir : o de mesures des paramètres relatifs au vol fournis par les capteurs (C1, C2,..., CN), o de paramètres relatifs au vol initialisés dans l'étape (El ) d'initialisation ou estimés à l'itération précédente de l'étape (E2) d'estimation et o des statuts associés à chacun desdits capteurs (C1, C2,..., CN), l'étape (E2) d'estimation consistant également à générer des résidus (ri) qui sont fonctions des valeurs des paramètres relatifs au vol mesurées et 3066755 61 estimées et de termes d'innovation qui correspondent à la différence entre une valeur de paramètre de vol mesurée et ladite valeur estimée ; - une première étape (E3) de transmission, mise en oeuvre par un premier module de transmission (7), consistant : 5 o à transmettre à un dispositif utilisateur (6) et à un module de détection (5) un signal représentatif de l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol de l'aéronef (AC) ainsi que de l'estimation de l'erreur du paramètre de masse courante, déterminées dans l'étape (E2) d'estimation, 10 o à envoyer audit module de détection (5) un signal représentatif des résidus générés dans l'étape (E2) d'estimation ; - une étape (E4) de détection, mise en oeuvre par un module de détection (5), consistant à déterminer les différents statuts associés à chacun desdits capteurs (C1, C2,..., CN) et au paramètre (P1) correspondant à la 15 masse courante de l'aéronef (AC), à partir : o de l'estimation des valeurs des résidus (ri) déterminés dans l'étape (E2) d'estimation, o de l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol de l'aéronef (AC) déterminés dans l'étape (E2) d'estimation, 20 o des mesures des paramètres relatifs au vol fournies par les capteurs (C1, C2,..., CN), o de l'estimation de l'erreur du paramètre (P1) de masse courante déterminée dans l'étape (E2) d'estimation, et o des statuts déterminés à l'itération précédente de l'étape de 25 détection (E4) ou initialisés à l'étape d'initialisation (El ) ; - une deuxième étape (E5) de transmission, mise en oeuvre par un deuxième module de transmission (8), consistant à transmettre au dispositif utilisateur (6) et, à l'itération suivante, au module d'estimation (4) les différents statuts associés à chacun desdits capteurs (C1, C2,..., CN) et le statut 30 associé audit paramètre (P1) correspondant à la masse courante. 3066755 62 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape (E2) d'estimation comprend les sous-étapes suivantes : - une sous-étape (E21) d'adaptation, mise en oeuvre par un sous-module 5 d'adaptation (41), consistant à déterminer une variance et/ou un booléen de validité associés à chacune des mesures des paramètres relatifs au vol fournies par les capteurs (C1, C2,..., CN) ainsi que des paramètres de réglage associés à l'algorithme d'estimation utilisé dans une sous-étape (E22) d'estimation, à partir : 10 o desdites mesures des paramètres relatifs au vol et o à partir des statuts associés à chacun desdits capteurs (C1, C2,..., CN) ; la sous-étape (E21) d'adaptation consistant également à corriger la masse courante à partir d'une erreur de masse estimée à l'itération précédente ou 15 initialisée à l'étape initialisation (El ), et d'un statut associé au paramètre (P1) correspondant à la masse, - la sous-étape (E22) d'estimation, mise en oeuvre par un sous-module d'estimation (42), consistant à déterminer l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol ainsi qu'une estimation de l'erreur de ladite masse, 20 à partir : o des mesures des paramètres relatifs au vol fournis par lesdits capteurs (C1, C2,..., CN), o des paramètres relatifs au vol estimés à l'itération précédente ou initialisés à l'étape (El ) d'initialisation et 25 o à partir de la variance et/ou du booléen de validité de chacune des mesures des paramètres relatifs au vol et des paramètres de réglage déterminés dans la sous-étape d'adaptation (E21), la sous-étape d'estimation (E22) consistant également à générer les résidus à partir des paramètres relatifs au vol estimés et mesurés et des termes 30 d'innovations. 3066755 63 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape (E4) de détection comprend les sous-étapes suivantes : une sous-étape (E41) de détection de capteur défaillant et de 5 paramètres relatifs au vol erronés, mise en oeuvre par un sous-module de détection (51), consistant à déterminer : o le statut commun associé au capteur (C1) configuré pour mesurer l'angle d'incidence (a) de l'aéronef (AC) et au paramètre (P1) correspondant à la masse courante et 10 o le statut associé aux autres capteurs (C2, C3, ..., CN), à partir de : o des mesures des paramètres relatifs au vol fournis par lesdits capteurs (C1, ..., CN), o de l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol ainsi 15 que de l'erreur de masse, o des statuts associés à chacun desdits capteurs (C1, ..., CN) et au paramètre (P1) correspondant à une masse courante d'aéronef (AC) déterminés à l'itération précédente ou initialisées à l'étape d'initialisation (El ) et 20 o des résidus (ri) ; une sous-étape (E42) de validation de l'angle d'incidence et de la masse courante, mise en oeuvre par un sous-module de validation (52), consistant à déterminer le statut associé au paramètre (P1) correspondant à la masse courante et le statut associé au capteur (C1) configuré pour mesurer 25 l'angle d'incidence (a), à partir : o du statut commun associé au capteur (C1) configurés pour mesurer l'angle d'incidence (a) de l'aéronef (AC) et au paramètre (P1) correspondant à la masse courante, o des statuts associés aux autres capteurs (C2, C3,..., CN), 30 o des paramètres relatifs au vol estimés, 3066755 64 o de l'erreur de masse estimée, o des paramètres relatifs au vol mesurés, o des résidus générés dans la sous-étape (E22) d'estimation et o d'un coefficient de portance (CL) fourni à partir d'une 5 modélisation embarquée alimentée par les paramètres relatifs au vol estimés et mesurés par les capteurs (C1, C2, CN). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la sous-étape d'estimation (E22) correspond à un filtre de Kalman étendu associé à un vecteur d'état (X), un vecteur d'observation 10 (Y) et un vecteur de mesures auxiliaires (Z), le vecteur de mesures auxiliaires (Z) présentant comme expression : Z = (iHm, ch sp,m,11J m' (Pm, m,nx,m, m, conf, Vgzom, Vgyom, Vgzom, zgm), dans laquelle : - 1Hm correspond à une mesure de déflexion du plan horizontal, 15 - 6gimcorrespond à une mesure de déflexion de gouvernes de profondeur de l'aéronef (AC), - 6spimcorrespond à une mesure de déflexion de spoilers de l'aéronef (AC), - 11n correspond à une mesure de cap, 20 - (pm correspond à une mesure d'angle de gite, - 0m correspond à une mesure d'inclinaison, - nxim correspond à une mesure du facteur de charge longitudinal dans le repère lié à l'aéronef (AC), - m correspond au paramètre de masse courante de l'aéronef (AC), 25 - conf correspond à une mesure de configuration aérodynamique de l'aéronef (AC), - V V V correspondent à des mesures des composantes de gx0m, gyom, gx0 m vitesse sol dans le repère terrestre, et 3066755 65 - zgm correspond à une mesure d'altitude géométrique ; le vecteur d'état (X) présentant comme expression : 7 Wxo WYo W X = zo AISA ' bcL \ Cbx / dans laquelle : 5 - (W0,Wyo,Wzo) correspondent aux trois composantes de la vitesse du vent dans le repère terrestre, - AISA correspond à un écart de température entre une température statique courante et une température déterminée à partir d'un modèle d'atmosphère standard à une altitude géométrique courante, 10 - bcL correspond à un biais de modélisation du coefficient de portance, et - Cbx correspond à un terme de correction barométrique ; la dérivée du vecteur d'état (X) présentant comme expression : i Wxo = 0 Wyo = 0 Wzo = 0 ArSA = 0 ' b bcL = _bcL Tb \ 13' = 0 / dans laquelle, Tb correspond à un temps caractéristique associé à une 15 dynamique du biais de modélisation du coefficient de portance bcL, le vecteur d'observation (Y) présentant comme expression : X= 3066 755 66 am = atan (1 u 13m = atan (,/,,E,T2) Psi?, = (zp) nzlm = ysp,m2(cL+bcL) + nxim tan a 2mg cos a Y pTm = ps (1 + y-21 m2)y-i TTm = Ts (1 + -1-2 M2) j dans laquelle : am correspond à une mesure d'incidence, pm correspond à une mesure de dérapage, 5 Psm correspond à une mesure de pression statique, nzim correspond à une mesure de facteur de charge vertical dans un repère lié à l'aéronef, PTm correspond à une mesure de pression totale, TTm correspond à une mesure de température totale, et 10 zp correspond à l'altitude pression et s'exprime selon l'équation z4I SA Zp 1-E = g Chx, avec T15 = 288,15 K, T15 - correspond à une fonction reliant la mesure de l'altitude pression zP à la pression statique avec l'expression suivante : logio(Pii)-EgR(zTP111110-gz(Pimo)) {«Zpm Zp11) = 10 GTzo gzo ' (Zp m 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, 20 caractérisé en ce que la sous-étape d'estimation (E22) correspond à un filtre de Kalman étendu associé à un vecteur d'état (X) et un vecteur d'observation (Y) et un vecteur de mesures auxiliaires (Z), le vecteur de mesures auxiliaires (Z) présentant comme expression : Z = (1Hm, chm, 6sp,m,11J',' (pm, 0m, nx,m, ny,m, m, conf, Vgzom , Vgyom, Vgzom, Zgm ), 25 dans lequel nyimcorrespond à une mesure de facteur de charge latéral dans le repère lié à l'aéronef, le vecteur d'état (X) présentant comme expression : (tk) dans 3066755 71 Wxo WYo Wzo AISA bcL Cbx X = Vgxo V gYo V, zo bnxi bnyl bnzl ZG dans laquelle : - Vgx0,Vgyo,Vgzo correspondent aux trois composantes de la vitesse sol dans le repère terrestre, 5 brui, bnyi, bnzi correspondent aux trois composantes de biais d'accéléromètres dans le repère lié à l'aéronef (AC), - zG correspond à une altitude géométrique ; la dérivée du vecteur d'état (X) présentant comme expression : Wxo = o WYo ° Wzo = o Al.SA = 0 = CL Tb Cbx = Tgxo (nxim + bnx) sin 0 \ (nyim + bny) cos 0 sin (I) \(nzim + bnz) cos 0 cos (11 = - ° gYo -g * Mrot Élnyl =0 g - ° ZG = Vgzo ZO 3066755 72 dans lequel : - Mrot correspond à une matrice de rotation usuelle du repère terrestre vers le repère lié à l'aéronef (AC) et a pour expression Mrot = cos 0 cos 11J sin (I) sin 0 cos 11J - cos (I) sin 11J cos (I) sin 0 cos 11J + sin (I) sin 11J 5 cos 0 sin 11J sin (I) sin 0 sin 11J + cos (I) cos 11J cos (I) sin 0 sin 11J - sin (I) cos 11J , sin 0 - sin (I) cos° - cos (I) cos 0 le vecteur d'observation (Y) présentant comme expression : 7 am = atan (1 \ u pm = atan (,/,,E,T2) Psm = «zp) SPd(CL+bcL) + = nzlm mg cos a nx,m tan a Y PTm = Ps (1 + y- m2)Y-1 TTm Ts (1 + -1 2 - M2) Y = v Meng - ,/yrTs Pseng = *P) TTengm = Ts (1 + -1-2 M2) V, = Vg oxom oxo V, = Vg oYom oYo V, = ozo V, ozo \ ZGm - ZG dans laquelle : - Vgx , Vg , Vg correspond à des mesures des trois composantes om Yom xom 10 de la vitesse sol, et - ZGm correspond à une mesure de l'altitude géométrique. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la composante latérale y de la vitesse air V est supposée nulle. 3066755 73 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la détermination du statut commun et du statut associé aux autres capteurs de la sous-étape (E41) de détection de capteur défaillant comprend les sous-étapes suivantes : 5 - une sous-étape (E411) d'attribution à chaque résidu d'une limite maximale (l'i) et une limite minimale (ri-) à partir des paramètres de vol estimés ; la sous-étape (E411) étant également une sous-étape de construction d'un premier indicateur de validité (Vps) associé au capteur de pression 1 0 statique et d'un deuxième capteur de validité (VpT) associé au capteur de pression totale à partir des paramètres estimés et des mesures issues des capteurs de l'aéronef : o le premier indicateur de validité (Vps) valant 1 si la relation 14(s)(zpin - zGin)1 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 10 caractérisé en ce que les statuts associés à chacun desdits capteurs (C1, C2, ..., CN) sont également déterminés à partir de statuts auxiliaires associés à chacun desdits capteurs aptes à être envoyés au module de détection (5) par un module de surveillance (9). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, 15 caractérisé en ce que, pour un paramètre de vol consolidé mesuré à partir d'une pluralité de capteurs, le procédé comprend les sous-étapes suivantes mises en oeuvre par un module de vérification unitaire (10), lorsqu'une panne est détectée pour un capteur mesurant ledit paramètre de vol dont ladite mesure est utilisée en entrée du module d'estimation (4) : 20 - une sous-étape (E61) de reconfiguration du sous-module d'estimation pour ne pas prendre en compte la mesure erronée du paramètre de vol utilisé jusqu'alors dans la sous-étape d'estimation (E22), - une sous-étape (E62) de calcul de la différence entre l'estimation dudit paramètre de vol et de la mesure d'un desdits capteurs issue de la pluralité de 25 capteur, pour chacune des mesures issues de la pluralité de capteurs, si la valeur absolue de la différence est inférieure à une valeur prédéterminée, la mesure étant retenue dans la sous-étape d'estimation (E22). 11. Dispositif de surveillance et d'estimation : - de paramètres relatifs au vol d'un aéronef (AC) ; 3066755 75 - de statuts de capteurs, ces statuts étant représentatifs d'un fonctionnement desdits capteurs (C1, C2,..., CN) ; et - d'un statut d'un paramètre (P1) correspondant à la masse courante de l'aéronef (AC), ce statut étant représentatif de la validité dudit paramètre (P1), 5 caractérisé en ce qu'il comprend : - un module d'initialisation (3), configuré pour initialiser les statuts de capteurs (C1, C2,..., CN) configurés pour déterminer des paramètres relatifs au vol de l'aéronef (AC) ainsi que le statut du paramètre (P1) correspondant à la masse courante de l'aéronef et à initialiser des paramètres utilisés lors de la 1 0 mise en oeuvre du dispositif de surveillance et d'estimation (1) ; le dispositif de surveillance et d'estimation (1) comprend en outre les modules suivants, mis en oeuvre de façon itérative : - un module d'estimation (4), configuré pour déterminer une estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol de l'aéronef (AC) ainsi qu'une 15 estimation d'une erreur du paramètre (P1) de masse courante, à partir : o de mesures des paramètres relatifs au vol fournis par les capteurs (C1, C2,..., CN), o de paramètres relatifs au vol initialisés dans l'étape d'initialisation (El ) ou estimés à l'itération précédente de l'étape 20 d'estimation (E2) et o des statuts associés à chacun desdits capteurs (C1, C2,..., CN), le module d'estimation (4) étant également configuré pour générer des résidus (ri) qui sont fonctions des valeurs des paramètres relatifs au vol mesurées et estimées et de termes d'innovation qui correspondent à la différence entre 25 une valeur de paramètre de vol mesurée et ladite valeur estimée ; - un premier module de transmission (7) configuré pour : o transmettre à un dispositif utilisateur (6) et à un module de détection (5) un signal représentatif de l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol de l'aéronef (AC) ainsi que de de 3066755 76 l'estimation de l'erreur du paramètre (P1) de masse courante, déterminées dans l'étape d'estimation (E2), o envoyer audit module de détection un signal représentatif des résidus générés dans l'étape d'estimation (E2) audit module de 5 détection (5) ; - un module de détection (5) configuré pour déterminer les différents statuts associés à chacun desdits capteurs (C1, C2,..., CN) et au paramètre (P1) correspondant à la masse courante d'aéronef (AC), à partir : o de l'estimation des valeurs des résidus déterminés dans l'étape 10 d'estimation (E2) , o de l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol de l'aéronef (AC) déterminés dans l'étape d'estimation (E2), o des mesures des paramètres relatifs au vol fournies par les capteurs (C1, C2, CN), 15 o de l'estimation de l'erreur du paramètre (P1) de masse courante déterminée par le module d'estimation (4), o desdits statuts déterminés à l'itération précédente ou initialisés à l'étape d'initialisation (El) ; - un deuxième module de transmission (8) configuré pour transmettre au 20 dispositif utilisateur (6) et, à l'itération suivante, au module d'estimation (4) les différents statuts associés à chacun desdits capteurs (C1, C2,..., CN) et le statut associé audit paramètre (P1) correspondant à la masse courante. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le module d'estimation (4) comprend : 25 - un sous-module d'adaptation (41) configuré pour déterminer une variance et/ou un booléen de validité associés à chacune des mesures des paramètres relatifs au vol fournies par les capteurs (C1, C2,..., CN) ainsi que des paramètres de paramètres de réglage associés à l'algorithme d'estimation utilisé dans un sous-module d'estimation (42), à partir : 30 o desdites mesures des paramètres relatifs au vol et 3066755 77 o à partir des statuts associés à chacun desdits capteurs (C1, C2,..., CN) ; le sous-module d'adaptation (41) étant également configuré pour corriger la masse courante de l'aéronef (AC) à partir d'une erreur de masse estimée à 5 l'itération précédente ou initialisée par le module d'initialisation (3), et d'un statut associé au paramètre (P1) correspondant à la masse, - le sous-module d'estimation (42) configuré pour déterminer l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol ainsi qu'une estimation de l'erreur de ladite masse, à partir : o o des mesures des paramètres relatifs au vol fournis par lesdits capteurs (C1, C2,..., CN), o des paramètres relatifs au vol estimés à l'itération précédente ou initialisés à l'étape (E1) d'initialisation et o à partir de la variance et/ou du booléen de validité de chacune 15 des mesures des paramètres relatifs au vol et des paramètres de réglage déterminés dans la sous-étape d'adaptation (E21), le sous-module d'estimation (42) étant également configuré pour générer des résidus à partir des paramètres relatifs au vol estimés et mesurés et des innovations. 20 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que le module de détection (5) comprend : - un sous-module de détection (51) configuré pour déterminer : o le statut commun associé au capteur (C1) configuré pour mesurer l'angle d'incidence (a) de l'aéronef (AC) et au 25 paramètre (P1) correspondant à la masse courante et o le statut associé aux autres capteurs (C2, C3, CN), à partir : o des mesures des paramètres relatifs au vol fournis par lesdits capteurs (C2, C3, CN), 3066755 78 o de l'estimation des valeurs des paramètres relatifs au vol ainsi que de l'erreur de masse, o des statuts associés à chacun desdits capteurs (C2, C3, CN) et à un paramètre (P1) correspondant à une masse courante 5 d'aéronef (AC) déterminés à l'itération précédente ou initialisées par le module d'initialisation (3), o des résidus ; - un sous-module de validation (52) configuré pour déterminer le statut associé au paramètre (P1) correspondant à la masse courante et le statut 10 associé au capteur (C1) configuré pour mesurer l'angle d'incidence (a), à partir : o du statut commun associé au capteur (C1) configuré pour mesurer l'angle d'incidence (a) de l'aéronef (AC) et au paramètre (P1) correspondant à la masse courante, 15 o des statuts associés aux autres capteurs (C2, C3,..., CN), o des paramètres relatifs au vol estimés, o de l'erreur de masse estimée, o des paramètres relatifs au vol mesurés, o des résidus générés dans la sous-étape (E22) d'estimation et 20 o d'un coefficient de portance (CL) fourni à partir d'une modélisation embarquée alimentée par les paramètres relatifs au vol estimés et mesurés par lesdits capteurs (C1, C2, CN). 14. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de surveillance et d'estimation 1 25 de paramètres de vol d'un aéronef (AC), tel que celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 11 à 13.