Brevet FR3064070A1 — publié le 20180921

PROCÉDÉ DE SURVEILLANCE DES MOTEURS D'UN AÉRONEF 1. Domaine technique de l'invention L'invention concerne le domaine de la surveillance et de la maintenance des aéronefs à moteur, tels que les avions. 2. Arrière-plan technologique Il est connu de l'état de la technique de prévoir des capteurs de surveillance dans ou sur les moteurs des aéronefs, afin de détecter une anomalie éventuelle durant le vol de l'aéronef, et réaliser dans ce cas une opération de maintenance pour corriger cette anomalie une fois l'appareil au sol. La demande publiée sous le n° FR3011936 enseigne par exemple que ces capteurs peuvent être placés sous la nacelle du moteur. Les inconvénients d'un tel agencement sont notamment le coût, l'encombrement, la maintenance et le poids des capteurs et des interfaces nécessaires à l'exploitation des signaux obtenus par ces capteurs. L'invention vise à pallier à ces inconvénients. 3. Exposé de l'invention Pour ce faire, l'invention concerne un procédé de surveillance d'au moins un moteur d'un aéronef, l'aéronef comprenant une cabine de passagers, le procédé comprenant les étapes suivantes : - une étape d'acquisition d'un signal au moins en partie représentatif de l'activité dudit au moins un moteur par un capteur, durant un vol de l'aéronef, et - une étape de détermination de la santé dudit au moins un moteur par une unité de traitement à partir de données obtenues à partir du signal, caractérisé en ce que le capteur est dans un appareil mobile situé dans la cabine de passagers durant l'étape d'acquisition du signal. Ainsi, le procédé de surveillance selon l'invention utilise les capteurs déjà présents dans les appareils mobiles des passagers en cabine et évite ainsi le surcoût lié à l'ajout de nouveaux capteurs sur ou dans le moteur pour la mise en oeuvre de leur 3064070 2 surveillance. Le signal acquis par les capteurs est représentatif de paramètres physiques dans la cabine (bruits dans le cas où le capteur est un microphone, vibration et/ou accélération dans le cas où le capteur est un accéléromètre) à partir desquels on peut déduire l'activité vibratoire et/ou acoustique du moteur. 5 L'appareil mobile est par exemple un téléphone mobile, notamment de type ordiphone (smartphone en anglais), une tablette, un ordinateur portable, etc., capable d'exécuter des programmes d'ordinateurs, par exemple sous forme d'applications. Ces appareils mobile comprennent souvent par défaut au moins un micro, un accéléromètre et des moyens de communication avec un dispositif extérieur et/ou un réseau de 10 communication (par exemple Wi-Fi ou réseau téléphonique), et sont transportés par de nombreux passagers dans les vols d'aéronefs dédiés à l'aviation civile commerciale. Ces aéronefs peuvent transporter des dizaines ou centaines de passagers dont une grande partie possède des appareils mobiles, ce qui peut permettre de traiter les données de dizaines ou centaines de capteurs supplémentaires par rapport à l'art antérieur. 15 Dans un mode de réalisation du procédé selon l'invention, le signal est un signal acoustique et le capteur est un microphone. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car les microphones sont présents dans tous les appareils mobiles. En variante, le signal est un signal représentatif de vibrations, et le capteur est un accéléromètre. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car les 20 accéléromètres sont présents dans beaucoup d'appareils mobiles. Dans un mode de réalisation, les données sont obtenues à partir du signal par élimination des éléments du signal indépendants de l'activité du moteur, ce qui permet de simplifier les traitements réalisés par l'unité de traitement. Le procédé selon l'invention peut avantageusement comprendre une étape 25 d'émission des données par l'appareil mobile, par un canal radio, à destination d'une unité de traitement située au sol. Cela permet une mise en oeuvre simple du procédé sans surcharger ou modifier le calculateur embarqué dans l'aéronef. L'étape d'émission peut être réalisée lorsque l'avion est au sol, ce qui facilite la transmission des données avec les réseaux de communication au sol, ou bien un certain 30 temps après le vol quand le passager a quitté l'avion, ou en général quand l'appareil mobile est reconnecté avec un réseau de communication après avoir quitté un mode dit 3064070 3 « mode avion » dans lequel les communications sont coupées. Selon un mode de réalisation, l'étape d'émission comprend l'émission d'un identifiant du vol, ce qui permet à l'unité de traitement de retrouver le vol durant lequel l'acquisition a eu lieu et donc l'aéronef pour lequel une maintenance des moteurs 5 éventuelle est à réaliser. L'étape d'émission peut être réalisée sur détection du canal radio par l'appareil mobile, ce qui permet d'automatiser l'étape d'émission. Le canal radio est par exemple un réseau local hertzien, par exemple un réseau wifi. 10 L'étape de recherche d'un défaut dudit au moins un moteur peut utiliser le signal acquis par une pluralité d'appareils mobiles, ce qui améliore l'efficacité du procédé, notamment en permettant une meilleure localisation d'une éventuelle anomalie. 15 L'invention concerne également un procédé caractérisé en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. 4. Liste des figures D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la 20 lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles : La figure 1 représente un aéronef, un appareil mobile et une unité de traitement configurés pour mettre en oeuvre un procédé selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 représente un procédé selon un mode de réalisation de 25 l'invention. 5. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques 30 s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir 3064070 4 d'autres réalisations. Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d'illustration et de clarté. À l'étape 100, un identifiant du vol d'un aéronef 1, par exemple un avion, est enregistré dans la mémoire de l'appareil mobile, ici un téléphone 50 mobile. 5 L'identifiant du vol peut être saisi par l'utilisateur par l'intermédiaire de l'interface homme-machine du téléphone 50 (par exemple, par l'intermédiaire du clavier du téléphone), ou automatiquement via un billet électronique du passager sur le téléphone 50, ou via une application de suivi de vol, etc. L'identifiant du vol peut comprendre le numéro et/ou l'horaire du vol (heure de départ et/ou d'arrivée) et/ou l'aéroport de 10 départ et/ou de destination. L'identifiant peut comprendre également un numéro de siège dans la cabine et/ou un identifiant du passager (nom prénom ou n° de carte de fidélité par exemple). L'identifiant peut aussi être obtenu d'un serveur par le téléphone mobile 50, par exemple par l'intermédiaire du réseau de téléphonie mobile et/ou du réseau internet. L'étape 100 peut avoir lieu au sol avant le vol, en vol ou après le vol. 15 Puis, à l'étape 110, durant le vol d'un aéronef 1 (et donc durant le fonctionnement des moteurs 2), au moins un téléphone mobile 50 dans la cabine des passagers 4 (le contour de la cabine des passagers à l'intérieur du cockpit est représenté en pointillé sur la figure 1), acquiert, au moyen de son propre capteur 52, un signal au moins en partie représentatif de l'activité des moteurs 2. Le signal peut être analogique 20 ou digital. Le capteur 52 du téléphone mobile 50 peut être un microphone. Par exemple, il peut s'agir du microphone utilisé pour acquérir la voix de l'utilisateur lors des communications téléphoniques. Le signal est dans ce cas de nature acoustique. Le capteur 52 peut être un accéléromètre. Par exemple, il peut s'agir du capteur utilisé pour acquérir l'orientation du téléphone pour orienter (verticalement ou 25 horizontalement) l'affichage sur l'écran du téléphone. Le signal est par exemple dans ce cas représentatif de vibrations. L'étape d'acquisition peut être initiée et/ou interrompue automatiquement, par le téléphone mobile 50, à l'heure prévue respectivement par l'horaire de départ et/ou d'arrivée du vol, ou en fonction de phases prédéfinies du vol (décollage, vol de croisière, atterrissage, etc.). Elle peut être aussi initiée et/ou 30 interrompue par l'utilisateur (qui est alors aussi un passager voyageant dans la cabine 4) par l'intermédiaire de l'interface homme machine du téléphone mobile 50. Par exemple, 3064070 5 l'acquisition est initiée lorsque l'utilisateur fait passer son téléphone en mode avion (mode où les connexions aux réseaux de téléphonie et/ou à l'internet sans fil (3G et/ou Wifi) du téléphone sont coupées) et/ou interrompue lorsque l'utilisateur fait sortir son téléphone du mode avion (i.e. lorsque les connexions précitées sont réactivées). 5 L'acquisition peut également être initiée et/ou interrompue sur réception par le téléphone mobile 50 d'un message reçu depuis l'unité de traitement, par exemple par l'intermédiaire du réseau de téléphonie mobile. L'utilisateur peut également saisir ses impressions (c'est-à-dire un texte représentant ses impressions) sur le vol par l'intermédiaire de l'interface homme machine du téléphone mobile 50. 10 À l'étape 120, des données représentatives de l'activité du moteur sont obtenues à partir du signal par le téléphone 50. Lorsque le capteur 52 est un microphone, les données sont représentatives des bruits émis par le moteur, et sont extraites du signal par un traitement visant à éliminer les bruits dans la cabine qui ne proviennent pas du moteur (par exemple, les conversations des passagers, ou le bruit 15 engendré par le système d'air conditionné). Les données sont par exemple mémorisées dans la mémoire du téléphone 50 au moins jusqu'à l'étape 140. Selon d'autres modes de réalisation, l'extraction des données relatives au moteur du signal n'est pas faite sur le téléphone mais ultérieurement. Les bruits émis par le moteur sont différenciés des autres bruits de la cabine par 20 exemple par bande passante (différence entre bande passante spécifique moteur et bande passant spécifique des voix des passagers par exemple), ou par corrélation entre les bruits reçus par tous les téléphones/appareils mobiles. Il en va de même pour les vibrations. En outre, les bruits « normaux » et « anormaux » des moteurs sont connus et la recherche de ces bruits dans le spectre est simplifiée. L'écoute de tous les 25 téléphones/appareils mobiles dans les conditions normales permet aussi d'améliorer les détections des conditions anormales et des bruits parasites (qui sont davantage variables d'un vol à l'autre). Les vibrations qui concernent le moteur sont aussi extraites d'autres types de vibrations, comme les vibrations dues au roulement de l'avion sur la piste, des mouvements du train et des élevons, de l'APU, du système de 30 conditionnement d'air, etc. Ces bruits/vibrations sont extraits par traitement du signal classique. 3064070 6 À l'étape 130, le téléphone mobile 50 détecte un canal radio. Il peut s'agir d'un réseau local hertzien, par exemple un réseau wifi. À l'étape 140, le téléphone mobile 50 émet, à destination de l'unité de traitement 6 qui est située au sol (et pas dans l'avion), les données et l'identifiant du vol, 5 par l'intermédiaire du canal radio. Préalablement à cette émission, le téléphone mobile aura, dans un mode de réalisation, numérisé et compressé le signal ou les données. L'étape 140 intervient par exemple après le vol, une fois l'avion posé au sol. L'émission peut être réalisée par l'intermédiaire d'une borne wifi, par exemple située dans l'aéroport. L'émission peut être déclenchée automatiquement sur repérage de cette 10 borne wifi par le téléphone. L'émission peut emprunter en outre le réseau internet par exemple si l'unité de traitement 6 n'est pas dans l'aéroport. Dans ce cas, l'unité de traitement 6 peut comprendre un serveur web. Dans un mode de réalisation, les étapes 100 à 140 peuvent être mises en oeuvre, au moins en partie, par un programme d'ordinateur 51 du téléphone 50. Il peut s'agir 15 par exemple d'une application (par exemple de fidélisation des passagers ou bien seulement dédiée à la mise en oeuvre de l'invention) préalablement chargée depuis un serveur web et installée sur le téléphone mobile 50. En variante, les étapes 100 à 140 peuvent être mises en oeuvre par des circuits électroniques dédiés. À l'étape 150, l'unité de traitement 6 analyse les données, pour statuer sur l'état 20 de santé des moteurs 2. L'avion auquel appartiennent ces moteurs peut être identifié à l'aide de l'identifiant de vol. Cette étape doit de préférence utiliser les données transmises par plusieurs téléphones 50 présents dans la cabine 4. Si un défaut est détecté ou suspecté, une opération de maintenance des moteurs 2 peut ensuite être réalisée. 25 Lors de l'étape 150, un indice de confiance de chaque téléphone mobile (ou passagers) peut être établi par l'unité de traitement 6 par exemple en fonction de la durée de l'acquisition du signal, des impressions de l'utilisateur ou de sa fidélité dans l'utilisation du système. 30 Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation décrits. Par exemple : 3064070 7 Les données peuvent être identiques au signal, par exemple lorsque dans la cabine, l'intensité des bruits du moteur est très supérieure à celle des bruits parasites, à tel point qu'il n'est pas nécessaire d'éliminer les éléments du signal obtenus par le capteur indépendants des bruits du moteur. 5 L'étape d'émission peut être réalisée à tout moment, dès la fin de l'acquisition ou au fur et à mesure de l'acquisition, pendant le vol. L'unité de traitement peut faire partie de l'avion, notamment lorsque l'étape d'acquisition a lieu durant le vol. L'étape d'émission ne comprend pas nécessairement l'émission d'un identifiant 10 du vol. Dans ce cas, l'étape 100 n'est forcément pas nécessaire. Par exemple, dans ce cas, l'unité de traitement 6 peut retrouver le vol et donc l'aéronef concerné, à partir du numéro du téléphone 50 dans le réseau de téléphonie mobile ou d'un autre identifiant du téléphone ou du passager, en recherchant dans une base de données le passager associé à ce numéro et le vol sur lequel le passager est 15 enregistré. On peut aussi utiliser les coordonnées GPS ou identifier l'antenne relais, etc. D'autres canaux radios qu'un réseau local hertzien ou un réseau wifi sont envisageables. Le canal radio peut ainsi être un réseau de téléphonie mobile. Le déchargement des données peut aussi être manuel. 20 L'étape 100 n'a pas forcement lieu avant l'étape 110. Elle peut par exemple avoir lieu après l'étape 140 voire même après l'étape 150. REVENDICATIONS1. Procédé de surveillance d'au moins un moteur (2) d'un aéronef (1), l'aéronef comprenant une cabine de passagers (4), le procédé comprenant les étapes suivantes : - une étape d'acquisition (110) d'un signal au moins en partie représentatif de l'activité dudit au moins un moteur (2) par au moins un capteur (52), durant un vol de l'aéronef (1), et - une étape de détermination de la santé (150) dudit au moins un moteur (2) par une unité de traitement (6) à partir de données obtenues à partir du signal, caractérisé en ce que chaque capteur (52) est dans un appareil mobile (50) situé dans la cabine (4). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - le signal est un signal acoustique et le capteur (52) est un microphone, ou - le signal est un signal représentatif de vibrations, et le capteur (52) est un accéléromètre. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel les données sont obtenues à partir du signal par élimination des éléments du signal indépendants de l'activité dudit au moins un moteur (2). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape d'émission des données (140) par l'appareil mobile (50), par un canal radio, à destination d'une unité de traitement (6) située au sol. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape d'émission est réalisée lorsque l'aéronef (1) est au sol. 30 6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'étape 3064070 9 d'émission (140) comprend l'émission d'un identifiant du vol. 7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'étape d'émission (140) est réalisée sur détection du canal radio par l'appareil mobile (50). 5 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le canal radio est un réseau local hertzien, par exemple un réseau wifi. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce 10 que l'étape de recherche d'un défaut dudit au moins un moteur (150) utilise le signal acquis par une pluralité d'appareils mobiles (50).