Brevet FR3093393A1 — publié le 20200904

Description Titre de l'invention : PASSERELLE DE COMMUNICATION PAR SATELLITE MOBILE ET PROCEDE D'ETABLISSEMENT D'UNE LIAISON DE COMMUNICATION PAR SATELLITE Domaine technique 100011 L'invention concerne une passerelle de communication par satellite mobile et un procédé d'établissement d'une liaison de communication par satellite, notamment pour la communication par satellite d'un aéronef qui se trouve au sol. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Les satellites de communication géostationnaires sont utilisés comme répéteurs à large bande en orbite autour de la Terre pour la communication de données. Les signaux des stations terrestres sont reçus par les satellites, modulés et renvoyés vers un récepteur de communication terrestre. Avec les services bidirectionnels, la communication s'effectue également dans le sens inverse. Les satellites de communication géostationnaires suivent des orbites synchrones avec la Terre, de sorte qu'ils peuvent être utilisés à tout moment pour une liaison de communication, et facilement parce qu'ils sont en position fixe. Cette disposition ne couvre cependant pas suffisamment les régions proches des pôles. [0003] Les systèmes mondiaux de communication par satellite en orbite terrestre basse (« low earth orbit » - LEO) tels qu'Iridium ou bientôt Oneweb permettent une communication mondiale efficace des données à des prix compétitifs et à des débits élevés. Le niveau de service élevé et couvrant l'ensemble de la planète rend les constellations de satellites LEO très intéressantes pour l'aviation. [0004] Le document US 6,105,060 A décrit un système concernant la mise à disposition d'un accès Internet global par le biais de satellites LEO. Le document US 9,553,658 Bi publie un routeur direct Satcom destiné à la gestion des systèmes de communication de cabine à bord d'un aéronef. [0005] 11 existe par conséquent un besoin fondamental pour des solutions permettant d'améliorer la connectivité des réseaux de données dans les aéronefs avec les systèmes de communication par satellite, en particulier dans le cas des aéronefs qui sont au sol, par exemple dans les aéroports ou pour la maintenance. Exposé de l'invention [0006] L'un des objets de l'invention est donc de trouver des solutions améliorées pour l'établissement de liaisons de communication par satellite avec un aéronef. [0007] Celui-ci ainsi que d'autres objets sont réalisés par une passerelle de communication par satellite mobile ayant les caractéristiques de l'invention ainsi que par un procédé 2 d'établissement d'une liaison de communication par satellite ayant les caractéristiques de l'invention. [0008] Selon un premier aspect de l'invention, une passerelle de communication par satellite mobile comprend une interface de communication d'aéronef et une interface de communication par satellite. L'interface de communication d'aéronef est conçue pour établir une liaison de données bidirectionnelle entre la passerelle de communication par satellite et un réseau de données d'un aéronef, alors que l'interface de communication par satellite est conçue pour établir une liaison de données bidirectionnelle entre la passerelle de communication par satellite et un réseau de communication par satellite. La passerelle de communication par satellite comprend en outre un dispositif de traitement de signaux, qui est connecté à l'interface de communication d'aéronef et à l'interface de communication par satellite et qui est conçu pour échanger des données entre le réseau de données de l'aéronef et le réseau de communication par satellite. [0009] Selon un deuxième aspect de l'invention, un procédé d'établissement d'une liaison de communication par satellite comprend les étapes d'établissement d'une première liaison de communication de données entre un réseau de données de l'aéronef et une interface de communication d'aéronef d'une passerelle de communication par satellite mobile et l'établissement d'une deuxième liaison de communication de données entre le réseau de communication par satellite et une interface de communication par satellite de la passerelle de communication par satellite mobile. Des données sont ensuite échangées par le biais de la première et de la deuxième liaison de communication de données entre le réseau de données de l'aéronef et le réseau de communication par satellite. [0010] Une idée essentielle de l'invention consiste à fournir, à côté d'un aéronef, un appareil externe qui peut se connecter à un réseau de communication par satellite. L'aéronef peut alors établir une liaison de communication par satellite par le biais d'une interface d'aéronef correspondante de cet appareil externe. Il est avantageusement non nécessaire ici d'être tributaire d'autres liaisons de communication, comme la radiocommunication mobile pal- exemple. Une liaison de communication par satellite peut ainsi être établie à tout moment, en particulier dans des situations dans lesquelles l'aéronef ne pourrait pas établir de liaison de données avec des réseaux de données mondiaux par les moyens conventionnels présents dans l'aéronef en raison d'un manque de couverture d'un manque de connexion aux réseaux locaux. [0011] La liaison de communication par satellite permet, à tout moment, de transmettre des données concernant l'aéronef à un client, une compagnie aérienne, une équipe de maintenance ou un organisme officiel pendant une maintenance ou pendant un séjour au sol sur un aéroport, et de recevoir des données correspondantes de la part de ces participants au réseau. 3 [0012] Des configurations et des perfectionnements avantageux résultent de modes de réa- lisation particuliers ainsi que de la description en référence aux figures. [0013] Selon certaines formes de réalisation de la passerelle de communication par satellite selon l'invention, la passerelle de communication par satellite peut en outre posséder un dispositif de mémorisation qui est connecté au dispositif de traitement de signaux et qui est conçu pour mémoriser des données d'authentification et d'identification d'une pluralité d'aéronefs pour une pluralité de réseaux de communication par satellite. [0014] Selon certaines autres formes de réalisation de la passerelle de communication par satellite selon l'invention, la passerelle de communication par satellite peut en outre posséder une interface de périphérique qui est conçue pour établir une liaison de données entre la passerelle de communication par satellite et une pluralité d'appareils périphériques. Les appareils périphériques peuvent ici comprendre des capteurs ou des caméras, par exemple. [0015] Selon certaines autres formes de réalisation de la passerelle de communication par satellite selon l'invention, l'interface de communication d'aéronef peut être une interface de communication sans fil ou filaire. [0016] Selon certaines autres formes de réalisation de la passerelle de communication par satellite selon l'invention, le dispositif de traitement de signaux peut posséder un module de communication sans fil par le biais duquel peut être établie une liaison de communication locale sans fil avec le dispositif de traitement de signaux. [0017] Selon certaines autres formes de réalisation de la passerelle de communication par satellite selon l'invention, l'interface de communication par satellite peut prendre en charge une communication dans la bande Ku, dans la bande Ka et dans la bande L. [0018] Selon certaines autres formes de réalisation de la passerelle de communication par satellite selon l'invention, le dispositif de traitement de signaux peut être conçu pour établir un cryptage de bout en bout entre l'interface de communication d'aéronef et l'interface de communication par satellite. [0019] Selon certaines autres formes de réalisation de la passerelle de communication par satellite selon l'invention, la passerelle de communication par satellite peut être conçue pour déterminer automatiquement une position globale momentanée, par exemple par le biais d'un module GPS intégré. [0020] Les configurations et perfectionnements ci-dessus peuvent être combinés à volonté entre eux, sous réserve que cela ait un sens. D'autres configurations, perfectionnements et mises en oeuvre possibles de l'invention comprennent également des combinaisons non explicitement mentionnées de caractéristiques de l'invention décrites précédemment ou dans ce qui suit en référence aux exemples de réalisation. L'homme de l'art ajoutera ici notamment aussi des aspects individuels en tant qu'améliorations ou compléments à la forme de base respective de la présente invention. Brève description des dessins [0021] La présente invention sera expliquée plus en détail ci-après à l'aide des exemples de réalisation indiqués dans les figures schématiques. Celles-ci illustrent : [0022] [fie.11 représente un synoptique schématique d'un environnement de réseau d'un aéronef selon une forme de réalisation de l'invention ; et [0023] [fie.21 représente un organigramme schématique d'un procédé d'établissement d'une liaison de communication par satellite entre un aéronef et un réseau de communication par satellite selon une autre forme de réalisation de l'invention. [0024] Les ligures jointes ont pour objet de communiquer une meilleure compréhension des formes de réalisation de l'invention. Elles illustrent des formes de réalisation et, en association avec la description, servent à l'explication des principes et des concepts de l'invention. D'autres formes de réalisation et de nombreux des avantages mentionnés résultent au vu des dessins. Les éléments des dessins ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle les unes par rapport aux autres. Le vocabulaire directionnel comme « en haut », « en bas », «à gauche », «à droite », « au-dessus », « au-dessous », « horizontal », « vertical », « devant », « derrière » et des indications similaires est uniquement utilisé à des fins explicatives et n'a pas vocation à restreindre le caractère général à des configurations spécifiques telles que celles représentées dans les figures. [0025] Dans les figures du dessin, sauf indication contraire, des éléments, des caracté- ristiques et des composants fonctionnellement identiques et aux mêmes effets sont respectivement désignés par les mêmes caractères de référence. [0026] DESCRIPTION D'EXEMPLES DE RÉALISATION [0027] La Figure 1 représente un synoptique schématique d'un environnement de réseau 100 d'un aéronef A. L'aéronef A peut se trouver en liaison communicative de données avec un réseau de communication par satellite S par le biais de liaisons de communication de données AL et SL. Cette liaison communicative de données est transmise par une passerelle de communication par satellite mobile 10. [0028] La passerelle de communication par satellite mobile 10 comprend une interface de communication d'aéronef 1 ainsi qu'une interface de communication par satellite 2. L'interface de communication d'aéronef 1 et l'interface de communication par satellite 2 sont connectées l'une à l'autre par le biais d'un dispositif de traitement de signaux 3. La passerelle de communication par satellite 10 peut établir une liaison de données bidirectionnelle AL entre la passerelle de communication par satellite 10 et un réseau de données d'un aéronef A par le biais de l'interface de communication d'aéronef 1, laquelle peut être une interface de communication sans fil ou filaire. Par le biais de l'interface de communication par satellite 2, la passerelle de communication par satellite 10 peut établir une liaison de données bidirectionnelle SL entre la passerelle de communication par satellite 10 et un réseau de communication par satellite S. Pour ce faire, l'interface de communication par satellite 2 peut prendre en charge une communication dans la bande Ku, dans la bande Ka et/ou dans la bande L. [0029] Après l'établissement des deux liaisons de données AL et SL, le dispositif de traitement de signaux 3 peut échanger des données entre le réseau de données de l'aéronef A et le réseau de communication par satellite S. [0030] La passerelle de communication par satellite 10 peut en outre posséder un dispositif de mémorisation 4, par exemple un disque dur, une mémoire ROM ou une mémoire RAM, qui est connecté au dispositif de traitement de signaux 3 et qui est conçu pour mémoriser des données d'authentification et d'identification d'une pluralité d'aéronefs A pour une pluralité de réseaux de communication par satellite S. Des liaisons de données EL peuvent être établies en option par le biais d'une interface de périphérique 5 entre le dispositif de traitement de signaux 3 de la passerelle de communication par satellite 10 et une pluralité d'appareils périphériques E, par exemple des sondes de température, des caméras de surveillance, des capteurs de mouvement ou similaires. [0031] Le dispositif de traitement de signaux 3 peut en outre posséder un module de com- munication sans fil, par le biais duquel une liaison de communication sans fil locale peut être établie avec le dispositif de traitement de signaux 3, par exemple afin de pouvoir établir par WLAN une interface d'utilisateur avec les ordinateurs d'une équipe de maintenance en vue de réaliser des travaux de maintenance. Le dispositif de traitement de signaux 3 peut en outre employer une technologie de cryptage correspondante afin de pouvoir établir un cryptage de bout en bout entre l'interface de communication d'aéronef 1 et l'interface de communication par satellite 2. [0032] La passerelle de communication par satellite 10 peut en outre déterminer automa- tiquement, par le biais de la liaison de communication par satellite, une position globale momentanée. En variante ou en complément à cela, la passerelle de communication par satellite 10 peut posséder un module GPS intégré. [0033] La Figure 2 représente un exemple de procédé M d'établissement d'une liaison de communication par satellite entre un aéronef A et un réseau de communication par satellite S, comme représenté à titre d'exemple dans la Figure 1. Le procédé M peut ici utiliser, par exemple, une passerelle de communication par satellite mobile telle que la passerelle de communication par satellite mobile 10 illustrée à titre d'exemple dans la Figure 1. [0034] Dans une première étape Ml, le procédé M comprend un établissement d'une première liaison de communication de données AL entre un réseau de données de l'aéronef A et une interface de communication 1 d'aéronef d'une passerelle de communication par satellite mobile 10. Dans une deuxième étape M2, le procédé comprend un 6 établissement d'une deuxième liaison de communication de données SL entre le réseau de communication par satellite S et une interface de communication par satellite 2 de la passerelle de communication par satellite mobile 10. Ensuite, dans une étape M3, des données peuvent être échangées entre le réseau de données de l'aéronef A et le réseau de communication par satellite S par le biais de la première et de la deuxième liaison de communication de données. [0035] La passerelle de communication par satellite mobile 10 peut avantageusement accroître la sécurité du réseau par des mesures d'authentification. Des protocoles de communication correspondants peuvent être mis en oeuvre et pris en charge dans la passerelle de communication par satellite mobile 10 pour l'échange de données entre l'aéronef A et des stations de bord. Pour ce faire, la passerelle de communication par satellite mobile 10 peut, par exemple, créer un tunnel VPN vers une société exploitante. De même, des protocoles de cryptagc modernes peuvent être mis en oeuvre et des algorithmes de compression de données, de réduction des données et/ou de filtrage des données peuvent être exécutés par le dispositif de traitement de signaux 3. [0036] L'établissement d'une liaison de communication par satellite peut se dérouler auto- matiquement, car les paramètres de connexion correspondants tels que les mots de passe, codes d'accès, clés d'accès ou des informations de connexion physiques comme une liste des satellites utilisables, leurs positions orbitales, fréquences ou données de codage peuvent être conservés dans le dispositif de mémorisation 4. [0037] Dans la description détaillée précédente, différentes caractéristiques visant à améliorer la rigueur de la présentation ont été regroupées en en un ou plusieurs exemples. Il convient cependant de clarifier que la description ci-dessus est uniquement de nature illustrative et ne se veut en aucun cas restrictive. Elle sert à Couvrir toutes les variantes, modifications et tous les équivalents des différentes caractéristiques et des différents exemples de réalisation. L'homme de l'art, du fait de ses connaissances techniques, verra clairement de nombreux autres exemples ressortir immédiatement et directement de la description ci-dessus. [0038] Les exemples de réalisation ont été sélectionnés et décrits afin de pouvoir représenter le mieux possible les principes fondamentaux de l'invention ainsi que ses possibilités d'application en pratique. Les professionnels peuvent de ce fait modifier et utiliser de manière optimale l'invention et ses différents exemples de réalisation en fonction du domaine d'application envisagé. Les termes « comportant » et « possédant » dans les revendications ainsi que dans la description sont utilisés en tant que terminologie linguistiquement neutre pour le terme correspondant « comprenant ». De plus, une utilisation des termes « un » et « une » ne doit pas en principe exclure une pluralité des caractéristiques et composants décrits. 7