Brevet FR3073967A1 — publié le 20190524

SYSTEME D'AVERTISSEMENT DE PRESENCE DE VEHICULES VOLANTS NON-IDENTIFIES DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un système et un procédé d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés. Le dispositif est destiné à être installé au sol, plus particulièrement aux abords d'un aéroport, et à prévenir des aéronefs dans les environs de l'aéroport de la présence d'objets volants sans transpondeur, tels que des drones. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les systèmes d'alerte de trafic et d'évitement de collision TCAS (« Traffic Collision Avoidance System » en langue anglo-saxonne), également référencés sous l'acronyme ACAS (« Airborne alert and Collision Avoidance System » en langue anglo-saxonne) sont des instruments de bord destinés à éviter les collisions en vol entre aéronefs. Ces systèmes d'alerte de trafic et d'évitement de collision TCAS reposent sur une approche collaborative, en ce qu'ils nécessitent l'utilisation de transpondeurs. Dans le cadre de cette approche collaborative, chaque aéronef est équipé d'un transpondeur qui émet des signaux permettant de localiser ledit aéronef. Certains systèmes d'alerte de trafic et d'évitement de collision TCAS implémentent des alarmes et indications de manoeuvre d'évitement dans le plan vertical et/ou horizontal. D'autres systèmes d'alerte et d'évitement de collision, plus précis, peuvent être utilisés, comme par exemple les systèmes d'évitement de collision ADS-B (« Automatic Dependent Surveillance-Broadcast » en langue anglo-saxonne). Dans ce cas, l'aéronef détermine sa position par un système de positionnement par satellite et diffuse périodiquement, par transpondeur, sa position ainsi déterminée pour en informer les autres aéronefs. De tels systèmes d'alerte et d'évitement de collision ne permettent toutefois pas de détecter une présence d'objets volants qui ne seraient pas équipés de transpondeurs (ou dont les transpondeurs seraient inactifs). C'est notamment le cas de drones, qui se sont largement développés ces dernières années dans le monde de l'aéromodélisme. Il existe des solutions pour détecter la présence de tels drones aux environs des aéroports, et pour les localiser. Ces solutions reposent sur l'utilisation de radars, lidars, 2 d'analyse d'images vidéo, d'analyse de captures acoustiques, etc. Lorsqu'un aéroport est équipé d'une telle solution et que la présence d'un drone est détectée aux abords de l'aéroport, un message d'alerte est transmis au contrôle aérien, qui se charge ensuite de prévenir les pilotes d'aéronefs dans les environs. 5 Il est souhaitable de fournir une solution qui facilite et fiabilise la transmission, aux pilotes d'aéronefs dans les environs d'aéroports, d'une information de présence de tels drones (ou plus généralement de véhicules volants non-identifiés) aux abords desdits aéroports. Il est aussi souhaitable de fournir une telle solution qui soit simple à mettre en oeuvre et à faible coût, et plus particulièrement qui s'intègre aisément dans les 10 systèmes déjà en place dans le monde aéronautique. EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est de proposer un système d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés destiné à être installé au sol, le système 15 comportant des moyens pour détecter et localiser des véhicules volants qui seraient dans une zone de couverture dudit système. Le système est tel qu'il comporte en outre : des moyens pour effectuer une collecte d'informations délivrées par des transpondeurs d'aéronefs qui seraient dans la zone de couverture dudit système ; des moyens pour effectuer un filtrage, de sorte à retirer les aéronefs, dont les informations 20 de transpondeurs ont été collectées, de l'ensemble des véhicules volants détectés et localisés ; et des moyens pour diffuser une émulation de signal de transpondeur pour chaque véhicule volant détecté dans la zone de couverture dudit système et subsistant après le filtrage. De plus, dans le cadre de ladite collecte, ledit système exclut chaque transpondeur dont le signal est émulé par ledit système. 25 Ainsi, la transmission aux pilotes d'aéronefs d'informations indiquant la présence de véhicules volants non-identifiés est facilitée. De plus, la présente invention est simple à mettre en oeuvre et à faible coût, et s'intègre aisément dans les systèmes à base de transpondeurs déjà en place dans le monde aéronautique et plus particulièrement dans le domaine de la gestion de trafic aérien ATM (« Air Traffic Management » en langue 30 anglo-saxonne). Les aéronefs, sans qu'il soit nécessaire de modifier leurs équipements, et leurs pilotes, bénéficient d'une source supplémentaire d'information sur l'activité de véhicules évoluant dans leur environnement. Selon un mode de réalisation particulier, le signal de transpondeur émulé est de type ADS-B. 3 Selon un mode de réalisation particulier, le signal de transpondeur émulé inclut un identifiant spécifique aux véhicules volants non-identifiés. Selon un mode de réalisation particulier, le système comporte en outre une antenne directive pour diffuser le signal de transpondeur émulé dans l'axe de 5 trajectoires d'approche ou de décollage d'un aéroport où ledit système est installé. Un autre objet de la présente invention est de proposer un procédé d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés, le procédé étant implémenté par un système d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés installé au sol, le procédé comportant : détecter et localiser des véhicules volants qui seraient dans une 10 zone de couverture dudit système. De plus, le procédé est tel qu'il comporte : effectuer une collecte d'informations délivrées par des transpondeurs d'aéronefs qui seraient dans la zone de couverture dudit système ; effectuer un filtrage, de sorte à retirer les aéronefs, dont les informations de transpondeurs ont été collectées, de l'ensemble des véhicules volants détectés et localisés ; et diffuser une émulation de signal de transpondeur pour 15 chaque véhicule volant détecté dans la zone de couverture dudit système et subsistant après le filtrage. De plus, dans le cadre de ladite collecte, ledit système exclut chaque transpondeur dont le signal est émulé par ledit système. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé est tel que ledit système est installé dans un aéroport. 20 Un autre objet de la présente invention est de proposer un produit programme d'ordinateur, qui peut être stocké sur un support et/ou téléchargé d'un réseau de communication, afin d'être lu par un processeur du système évoqué ci-dessus. Ce programme d'ordinateur comprend des instructions pour implémenter le procédé mentionné ci-dessus, lorsque ledit programme est exécuté par le processeur. Un autre 25 objet de la présente invention est de proposer un support de stockage d'informations sur lequel est stocké un tel programme d'ordinateur. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 30 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'au moins un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : 4 - la Fig. 1 illustre schématiquement un environnement d'utilisation d'un système d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés aux abords d'un aéroport ; - la Fig. 2 illustre schématiquement un exemple d'architecture matérielle du 5 système d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés ; et - la Fig. 3 illustre schématiquement un organigramme d'un algorithme implémenté par le système d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés. 10 EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION La Fig. 1 illustre schématiquement un environnement d'utilisation d'un système 130 d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés, notamment de type sans-pilote UAV (« Unmanned Aerial Vehicles » en langue anglo-saxonne) aussi appelés drones. 15 Le système 130 est préférentiellement installé dans un aéroport 110. Le système 130 est configuré pour détecter la présence de véhicules volants non-identifiés 120 aux abords de l'aéroport 110 et d'obtenir une information de localisation de tels véhicules volants non-identifiés 120 dans une zone de couverture dudit système 130. Le système 130 détecte ainsi la présence et la localisation de véhicules volants, 20 équipés ou non de transpondeurs, par utilisation d'un radar, ou par utilisation d'un lidar, ou par analyse d'images vidéo, ou par analyse de captures acoustiques, etc. Par exemple, le système 130 détecte la présence et la localisation de ces véhicules volants par diffusion de signaux radar 140. Le système 130 est en outre configuré pour écarter, parmi les véhicules volants détectés, ceux qui sont équipés de transpondeurs actifs. Le 25 système 130 est ainsi configuré pour ne retenir, parmi les véhicules volants détectés, que ceux qui ne sont pas équipés de transpondeurs actifs. Le système 130 est en outre configuré pour émuler un signal 150 de transpondeur pour chaque véhicule volant non-identifié 120 détecté, de sorte que chaque aéronef 100 dans les environs de l'aéroport 110 (à portée du signal 150) soit automatiquement averti 30 de la présence dudit véhicule volant non-identifié 120 détecté, de la même façon que si ce véhicule avait émis lui-même ce signal. Ainsi, l'aéronef 100 bénéficie d'une source d'information supplémentaire sans qu'il y ait besoin de modifier l'aéronef 100. 5 Dans un mode de réalisation particulier, le signal 150 est de type ADS-B. Ainsi, le système 130 est compatible avec les systèmes anticollision qui sont actuellement les plus précis. Dans un mode de réalisation particulier, le système 130 comporte une antenne 5 directive pour diffuser le signal 150 dans l'axe de trajectoires d'approche ou de décollage de l'aéroport 110. Ainsi, l'énergie de transmission du système 130 est concentrée sur les zones où le risque de collision est le plus élevé autour de l'aéroport 110. Dans un mode de réalisation particulier, le système 130 inclut dans le signal 150 10 un identifiant spécifique aux véhicules volants non-identifiés. Ainsi, les véhicules volants non-identifiés sont aisément distingués des autres véhicules volants par les pilotes d'aéronefs. La Fig. 2 illustre schématiquement un exemple d'architecture matérielle du système 130. 15 Le système 130 comporte, reliés par un bus de communication 200 : un processeur CPU (« Central Processing Unit » en langue anglo-saxonne) 210 ; une mémoire vive RAM (« Random Access Memory » en langue anglo-saxonne) 220 ; une mémoire morte ROM (« Read Only Memory » en langue anglo-saxonne) 230 ; une unité de stockage 240, telle qu'un disque dur HDD (« Hard Disk Drive » en langue anglo- 20 saxonne), ou un lecteur de support de stockage, tel qu'un lecteur de cartes SD (« Secure Digital » en langue anglo-saxonne) ; un dispositif 250 de détection de présence de véhicules volants, indépendamment du fait que lesdits véhicules volants utilisent ou pas des transpondeurs ; un dispositif 260 de collecte d'informations de transpondeurs ; et un dispositif 270 de transmission de signaux de transpondeur. 25 Le processeur CPU 210 est capable d'exécuter des instructions chargées dans la mémoire RAM 220 à partir de la mémoire ROM 230, ou d'une mémoire externe, ou d'un support de stockage (tel qu'une carte SD), ou d'un réseau de communication. Lorsque le système 130 est mis sous tension, le processeur CPU 210 est capable de lire de la mémoire RAM 220 des instructions et de les exécuter. Ces instructions forment 30 un programme d'ordinateur causant l'implémentation, par le processeur CPU 210, de tout ou partie de l'algorithme et des étapes décrits ci-après en relation avec la Fig. 3. Tout ou partie de l'algorithme et des étapes décrits ci-après en relation avec la Fig. 3 peut ainsi être implémenté sous forme logicielle par exécution d'un ensemble d'instructions par une machine programmable, par exemple un DSP (« Digital Signal 6 Processor » en langue anglo-saxonne) ou un microcontrôleur, ou être implémenté sous forme matérielle par une machine ou un composant dédié, par exemple un composant FPGA (« Field-Programmable Gate Array » en langue anglo-saxonne) ou ASIC (« Application-Specific Integrated Circuit » en langue anglo-saxonne). D'une manière 5 générale, le système 130 comporte de la circuiterie électronique adaptée pour implémenter, sous forme logicielle et/ou matérielle, l'algorithme et les étapes décrits ci-après en relation avec la Fig. 3. La Fig. 3 illustre schématiquement un organigramme d'un algorithme implémenté par le système 130. 10 Dans une étape 301, le système 130 effectue une surveillance, au sol, de présence de véhicules volants aux abords de l'aéroport 110. Dans le cadre de cette surveillance, le système 130 détecte les véhicules volants aux abords de l'aéroport 110, indépendamment du fait que lesdits véhicules volants sont ou pas équipés de transpondeurs. Le système 130 obtient une information de localisation de chaque 15 véhicule volant ainsi détecté dans la zone de couverture dudit système 130, par exemple grâce aux signaux radars 140. Dans une étape 302, le système 130 effectue une collecte d'informations délivrées par des transpondeurs d'aéronefs 100 situés dans les environs de l'aéroport 110 et plus particulièrement dans la zone de couverture dudit système 130. Soit le système 130 20 inclut un récepteur configure pour recevoir ces informations directement en provenance desdits transpondeurs (réception des signaux desdits transpondeurs), soit le système 130 inclut un récepteur configuré pour recevoir ces informations par le biais d'un équipement de la tour de contrôle qui les reçoit directement en provenance desdits transpondeurs (et joue ainsi un rôle de relais pour ledit système 130). 25 Dans une étape 303, le système 130 effectue un filtrage de sorte à retirer les aéronefs, dont les informations de transpondeurs ont été collectées à l'étape 302, de l'ensemble des véhicules volants détectés et localisés dans la zone de couverture dudit système 130. Le système 130 ne retient alors, parmi les véhicules volants détectés à l'étape 301, que ceux qui ne sont pas équipés de transpondeurs actifs (si de tels véhicules 30 volants sont effectivement présents dans la zone de couverture dudit système 130). Dans une étape 304, le système 130 vérifie si, suite au filtrage effectué à l'étape 303, il y a au moins un véhicule volant sans transpondeur dans la zone de couverture dudit système 130 (véhicule(s) volant(s) subsistant après filtrage). Si tel est le cas, une étape 305 est effectuée ; sinon, l'étape 301 est réitérée. 7 Dans l'étape 305, le système 130 diffuse une émulation de signal de transpondeur pour chaque véhicule volant sans transpondeur aux abords de l'aéroport 110. Le signal de transpondeur émulé inclut une information de localisation du véhicule volant sans transpondeur en question, telle qu'obtenue à l'étape 301. Un comportement intégral de 5 transpondeur peut ainsi être émulé (en fonction de la précision des informations collectées à l'étape 301) afin de fournir, aux systèmes d'alerte de trafic et d'évitement de collision TCAS installés dans les aéronefs 100 dans les environs de l'aéroport 110, toutes les informations pertinentes. A noter que dans l'étape 302, REVENDICATIONS1/ Système (130) d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés (120) destiné à être installé au sol, le système (130) comportant des moyens pour détecter et localiser (301) des véhicules volants (100, 120) qui seraient dans une zone de couverture dudit système (130), caractérisé en ce que le système (130) comporte en outre : - des moyens pour effectuer (302) une collecte d'informations délivrées par des transpondeurs d'aéronefs (100) qui seraient dans la zone de couverture dudit système (130) ; - des moyens pour effectuer (303) un filtrage, de sorte à retirer les aéronefs (100), dont les informations de transpondeurs ont été collectées, de l'ensemble des véhicules volants (100, 120) détectés et localisés ; et - des moyens pour diffuser (305) une émulation de signal (150) de transpondeur pour chaque véhicule volant détecté (120) dans la zone de couverture dudit système (130) et subsistant après le filtrage ; et en ce que, dans le cadre de ladite collecte, ledit système (130) exclut chaque transpondeur dont le signal (150) est émulé (305) par ledit système (130). 2/ Système selon la revendication 1, dans lequel le signal de transpondeur émulé (150) est de type ADS-B. 3/ Système selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le signal de transpondeur émulé (150) inclut un identifiant spécifique aux véhicules volants non-25 identifiés. 4/ Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, le système comportant en outre une antenne directive pour diffuser le signal de transpondeur émulé (150) dans l'axe de trajectoires d'approche ou de décollage d'un aéroport (110) où ledit 30 système (130) est installé. 5/ Procédé d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés, le procédé étant implémenté par un système (130) d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés (120) installé au sol, le procédé comportant : 9 - détecter et localiser (301) des véhicules volants (100, 120) qui seraient dans une zone de couverture dudit système (130) ; caractérisé en ce que le procédé comporte en outre : - effectuer (302) une collecte d'informations délivrées par des transpondeurs 5 d'aéronefs qui seraient dans la zone de couverture dudit système (130) ; - effectuer (303) un filtrage, de sorte à retirer les aéronefs (100), dont les informations de transpondeurs ont été collectées, de l'ensemble des véhicules volants (100, 120) détectés et localisés ; et - diffuser (305) une émulation de signal (150) de transpondeur pour chaque 10 véhicule volant (120) détecté dans la zone de couverture dudit système (130) et subsistant après le filtrage ; et en ce que, dans le cadre de ladite collecte, ledit système (130) exclut chaque transpondeur dont le signal (150) est émule (305) par ledit système (130). 15 6/ Procédé selon la revendication 5, dans lequel ledit système (130) est installé dans un aéroport (110). 7/ Produit programme d'ordinateur comportant des instructions entraînant l'exécution, par un système (130) d'avertissement de présence de véhicules volants non- 20 identifiés (120) installé au sol, du procédé selon la revendication 5, lorsque lesdites instructions sont exécutées par un processeur (210) dudit système (130). 8/ Support de stockage d'informations stockant un programme d'ordinateur comportant des instructions entraînant l'exécution, par un système (130) d'avertissement de présence de véhicules volants non-identifiés (120) installé au sol, du procédé selon la revendication 5, lorsque lesdites instructions sont exécutées par un processeur (210) dudit système (130).