Brevet FR3140946A1 — publié le 20240419

Procédé de détection d’un mode de fonctionnement d’une machine tournante, notamment pour un aéronef en cours de vol Un aspect de l’invention concerne un procédé de détection d’un mode de fonctionnement d’une machine tournante, le procédé comportant les étapes suivantes : Acquisition d’un signal d’un paramètre observable au moyen d’un capteur ; Détection et identification du mode de fonctionnement selon les étapes suivantes : Calcul d’une distance entre le signal acquis et un gabarit ; Détection et identification du mode de fonctionnement lorsque la distance est inférieure à un seuil de correspondance prédéfini. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 5 Procédé de détection d’un mode de fonctionnement d’une machine tournante, notamment pour un aéronef en cours de vol DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui de la surveillance de machines tournantes. La présente invention concerne un procédé de détection d’un mode de fonctionnement d’une machine tournante. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION La surveillance de machines tournantes, notamment en temps réel, requiert de connaître le mode de fonctionnement dans lequel se trouve la machine tournante. Ceci est notamment le cas pour du contrôle de l’état de santé (en anglais « health monitoring ») de ladite machine. En effet, il est connu que l’endommagement de certains éléments tournants peut être détecté à partir de données vibratoires hautes fréquences lorsque la machine se trouve dans un mode de fonctionnement spécifique. C’est par exemple le cas des roulements et des engrenages pour lesquels l’endommagement est détectable sous certaines conditions de fonctionnement correspondant à des conditions de chargements qui permettent la détection d’endommagements de ces éléments. Ces conditions sont notamment dépendantes de la vitesse de rotation des rotors et des vitesses de rotation stabilisées et transitoires de la machine. En conséquence, connaître à tout instant le mode de fonctionnement de ladite machine permet de ne déclencher l’acquisition des données vibratoires qu’à la détection du mode de fonctionnement spécifique. Avantageusement, ceci permet de réduire la quantité de signaux vibratoires acquis puisqu’il n’est pas nécessaire d’acquérir ces signaux durant toute la durée du vol pour pouvoir détecter de tels endommagements, quelques périodes d’acquisition sont suffisantes. Il y a donc un intérêt d’être en mesure de détecter automatiquement des modes de fonctionnement utiles à la détection de tels endommagements. En aéronautique, il est courant de chercher à estimer des phases de vol, par exemple le roulage, le décollage, le régime de croisière, l’atterrissage, etc. Dans le cas des moteurs d’avions, on cherche à détecter les modes de fonctionnement qui correspondent, au moins en partie, aux différentes phases de vol, ou à des régimes de fonctionnement du moteur, tel que son démarrage. Des exemples de modes de fonctionnement d’un moteur d’avion sont présentés à la . La est un exemple de l’évolution au cours du temps de la vitesse de rotation de l’arbre N2 du moteur d’un aéronef, ainsi que son altitude. Sur la figure sont également repérés plusieurs modes de fonctionnement numérotés de 2a à 2h, qui se succèdent au cours du vol de l’aéronef. Le mode de fonctionnement 2a correspond au démarrage, 2b au taxi, 2c au décollage, 2d à la phase d’ascension, 2e au régime de croisière, 2f à la phase de descente, 2g à la phase d’approche et 2h à l’extinction des moteurs. En outre, connaître à tout instant le régime de fonctionnement du moteur permet de renseigner le pilote sur l’état de fonctionnement des moteurs ainsi que de faciliter la régulation de la machine tournante par des systèmes automatiques (par exemple un FADEC – « Full Authority Digital Engine Control ») qui prennent en compte différents paramètres, notamment le mode de fonctionnement, pour commander le flux de kérosène, l’ouverture de vannes de décharge dans le flux d’air, etc. Il est connu de l’état de l’art de détecter un mode de fonctionnement de machine tournante en surveillant plusieurs paramètres observables simultanément. En particulier, on surveille : La vitesse de rotation instantanée de l’un des arbres de la machine tournante ; les moteurs d’aéronefs comprenant jusqu’à trois arbres de rotation (notés N1 à N3), la vitesse de rotation de l’un ou plusieurs des arbres peut être surveillée, par exemple, sur la , c’est la vitesse de rotation de l’arbre N2 qui est mesurée. La variation au cours du temps de la vitesse instantanée surveillée, notée où est la vitesse de rotation instantanée de l’un des arbres. Chaque mode de fonctionnement étant caractérisé par un régime de vitesse spécifique, ainsi qu’illustré figure 1, il est possible de définir chacun des modes en renseignant des conditions sur la vitesse de rotation instantanée, la variation de la vitesse de rotation instantanée et en indiquant une plage temporelle, notée sur laquelle ce mode de fonctionnement est susceptible d’être activé. La illustre schématiquement la définition de plusieurs modes de fonctionnement et leur suivi au cours du vol d’un aéronef. Plusieurs modes de fonctionnement 2 sont définis et sont représentés par les pavés gris sur la figure. Chaque pavé est délimité par des vitesses de rotation instantanées maximale et minimale, des variations de vitesses de rotation instantanées maximale et minimale et une plage temporelle d’une durée prédéfinie. Les modes de fonctionnement sont donc définis dans un espace tri-dimensionnel. Par exemple, un mode de fonctionnement est défini par le jeu de conditions suivantes : À un instant , le régime est compris entre et , et À un instant = , le régime est compris entre et , et Pendant toute la durée entre et , est compris entre et . Si on souhaite détecter un mode de fonctionnement correspondant à une phase stabilisée en vitesse de rotation, par exemple durant le régime de croisière, on spécifiera par exemple : = = 16000 rpm = = 16200 rpm = -20 rpm/s = 20 rpm/s 10 s. Si on souhaite détecter un mode de fonctionnement correspondant à une phase transitoire de la vitesse instantanée, par exemple une accélération ou une décélération, on spécifiera par exemple : = 12000 rpm = 12500 rpm = 17000 rpm = 17500 rpm = 10rpm/s = 500 rpm/s 20 s 10 s Le choix du jeu de conditions définissant chaque mode de fonctionnement est effectué à partir de l’observation de la vitesse instantanée et de sa variation au cours du temps sur plusieurs vols. Sur la figure 2, la courbe grise représente le parcours au cours du temps de la vitesse de rotation instantanée et de sa variation , pendant la durée d’un vol. Un mode de fonctionnement est détecté lorsque le parcours des paramètres surveillés durant le vol passe au travers de l’un des pavés représentant les modes de fonctionnement. Cette approche est, toutefois, peu robuste car il est difficile de définir de façon fiable le jeu de conditions définissant chaque mode de fonctionnement dans cet espace tri-dimensionnel. En outre, poser des conditions sur la variation de la vitesse de rotation instantanée est peu aisé puisqu’il s’agit d’une grandeur à forte variabilité difficile à estimer, ce qui pénalise la robustesse de cette approche. De ces inconvénients, il résulte que : Certains modes de fonctionnement ne sont pas détectés puisqu’il suffit de ne plus satisfaire le jeu de conditions sur un bref instant pour que la détection n’ait pas lieu ; en d’autres termes, il y a peu de tolérance sur la définition des modes de fonctionnement. Pour garantir la détection d’un operating mode, il est nécessaire de définir les modes de fonctionnement avec de larges tolérances sur , et ; l’inconvénient est que les modes de fonctionnement présentent alors une variabilité importante d’un vol à un autre vol. Par exemple, la durée d’un mode de fonctionnement peut avoir une grande variabilité si la condition sur sa durée est d’être supérieure à un seuil minimal. Ceci est notamment le cas, dans l’exemple précédent, du mode de fonctionnement correspondant à une phase transitoire de la vitesse instantanée. En conséquence, cette approche est peu efficace en termes de taux de détections et de répétitivité. En effet, un paramétrage qui donne un grand taux de détections sera un paramétrage qui présente une mauvaise répétitivité, et un paramétrage qui permet une bonne répétitivité aura un taux de détections faible. En moyenne, ce taux de détection est de l’ordre de 50 %, avec des valeurs minimale et maximale de 20 % et 80 %, respectivement, rendant la méthode peu robuste. Il existe, dans l’état de l’art, d’autres méthodes plus élaborées de détection de modes de fonctionnement, par exemple basées sur des outils de classification automatique multi-paramètres ( Détection de ruptures et identification des causes ou des symptômes dans le fonctionnement des turboréacteurs durant les vols et les essais , Cynthia Faure, Thèse de doctorat en Mathématiques appliquées de l’Université Paris 1 dirigée par Jean-Marc Bardet et Madalina Olteanu, 2018 ; R. Killick, P. Fearnhead, and I. Eckley, Optimal detection of changepoints with a linear computational cost . Journal of the American Statistical Association, 107(500), p. 1590–1598, 2012). L’inconvénient est que ces méthodes sont plus complexes à mettre en œuvre et requiert de disposer d’une base de données d’un grand nombre de vols dont les modes de fonctionnement ont été annotés. En outre, certains algorithmes ne sont pas compatibles avec tous les modes de fonctionnement à détecter. En particulier, l’algorithme PELT (en anglais « Pruned Exact Linear Time ») est basé sur la détection de « rupture de pente » et est donc peu robuste pour des modes de fonctionnement qui n’ont pas une telle caractéristique. Il existe donc un besoin d’un outil de détection d’un mode de fonctionnement qui soit simple et robuste afin de maximiser le nombre de détections et réduire la variabilité de la détection d’un vol à un autre. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant la définition simplifiée d’un mode de fonctionnement d’une machine tournante grâce à l’utilisation d’un seul paramètre observable, contrairement à l’état de l’art, ce qui permet une détection fiable, robuste et avec un faible taux de faux négatifs du mode de fonctionnement dans lequel fonctionne la machine tournante, indépendamment de la nature ou des conditions d’utilisation de celle-ci. Un premier aspect de l’invention concerne un procédé de détection d’un mode de fonctionnement d’une machine tournante, le procédé comportant les étapes suivantes : Acquisition d’un signal comprenant un paramètre observable au cours du fonctionnement de la machine tournante au moyen d’un capteur ; Détection et identification du mode de fonctionnement dans le signal acquis, la détection étant mise en œuvre selon les étapes suivantes : Calcul d’une distance entre le signal acquis compris dans une fenêtre temporelle et un gabarit caractéristique de l’évolution dans le temps du paramètre observable dans le signal acquis au cours du mode de fonctionnement, la fenêtre temporelle étant d’une longueur supérieure ou égale à la durée sur laquelle est défini le gabarit ; Détection et identification du mode de fonctionnement lorsque la distance entre le gabarit et le signal acquis compris dans la fenêtre temporelle est inférieure à un seuil de correspondance prédéfini. Grâce à l’invention, il est possible de détecter et d’identifier au cours du temps le mode de fonctionnement dans lequel se trouve la machine tournante. Le procédé est simple à mettre en œuvre puisqu’il ne requiert que l’acquisition d’un seul paramètre observable, induisant également de faibles coûts calculatoires. Le procédé est avantageusement adapté à une utilisation en temps réel, par exemple grâce à un système embarqué pour surveiller en continu le fonctionnement de la machine tournante. La surveillance en temps réel est d’autant facilitée qu’il est possible de contrôler la taille de la fenêtre temporelle afin qu’elle soit d’une durée suffisamment courte pour permettre un traitement rapide du signal acquis. En outre, il est possible d’adapter le seuil de concordance du procédé afin d’améliorer le taux de détection et de réduire le nombre de faux négatifs. La robustesse et la fiabilité de la méthode est donc contrôlée par un seul paramètre qui est simple à définir. Enfin, le procédé selon ce premier aspect est avantageusement compatible avec n’importe quel type de machine tournante. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon le premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Dans un mode de réalisation : Le paramètre observable est une vitesse de rotation et le capteur est un capteur de vitesse ; ou Le paramètre observable est une température et le capteur est un thermomètre ; ou Le paramètre observable est une pression atmosphérique ou une pression dans la machine tournante et le capteur est un baromètre. Le procédé selon le premier aspect de l’invention nécessite donc un seul capteur pour être mis en œuvre. Dans un mode de réalisation compatible avec le mode de réalisation précédent, le gabarit est une forme généralisée profilant l’évolution du paramètre observable au cours du mode de fonctionnement, le gabarit étant défini par des points interpolés linéairement entre deux points. Le gabarit utilisé dans le procédé du premier aspect selon l’invention est donc une forme généralisée du comportement de la machine tournante lorsque celle-ci fonctionne selon le mode de fonctionnement associé. Cette forme généralisée est très simple et facile à extrapoler à d’autres conditions d’utilisations de la machine, ce qui assure une meilleure répétitivité pour la détection et l’identification du mode de fonctionnement que les méthodes connues de l’état de l’art. Dans un mode de réalisation compatible avec les modes de réalisation précédents : Le mode de fonctionnement correspond à une phase de décollage et le gabarit est défini par quatre points ; ou Le mode de fonctionnement correspond à un régime de croisière et le gabarit est défini par deux points ; ou Le mode de fonctionnement correspond à une phase d’amorce de la descente et le gabarit est défini par trois points ; et les points définissant le gabarit sont interpolés par morceaux. Dans un mode de réalisation compatible avec le mode de réalisation précédent, au moins deux points définissant le gabarit sont interpolés par une fonction linéaire. Dans un mode de réalisation compatible avec les deux modes de réalisation précédents, au moins deux points définissant le gabarit sont interpolés par une fonction non-linéaire Le gabarit est donc simple à définir puisqu’il correspond à une représentation généralisée du mode de fonctionnement. Le gabarit est donc facilement utilisable pour un grand nombre de cas d’application différents, par exemple des vols avec des plans de vol différents avec un même avion. Dans un mode de réalisation compatible avec les modes de réalisation précédents, la fenêtre temporelle est une fenêtre temporelle glissante suivant un pas de temps prédéfini. Dans un mode de réalisation compatible avec les modes de réalisation précédents, le signal acquis comprend une pluralité d’échantillons, et la distance est une valeur moyenne d’une différence entre chaque échantillon de paramètre observable et le gabarit. La distance est donc un critère de comparaison simple et peu sensible aux valeurs aberrantes (en anglais « outliers »). La distance est donc un critère peu sensible aux approximations induites par la forme généralisée qu’est le gabarit. Dans un mode de réalisation compatible avec les modes de réalisation précédents, le signal comprend un échantillon par seconde. Le signal acquis comprend donc un petit nombre d’échantillons, ce qui permet de réduire le coût calculatoire du procédé selon le premier aspect de l’invention. Le nombre d’échantillon reste toutefois suffisamment grand pour que la détection et l’identification soient effectuées de façon robuste et fiable. Un deuxième aspect de l’invention concerne un aéronef comprenant : Une machine tournante ; Un capteur ; Un module de traitement configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention. Un troisième aspect de l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, quand le programme est exécuté sur un calculateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention. Un quatrième aspect de l’invention concerne un support d'enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. La (déjà décrite) regroupe deux graphiques illustrant l’évolution de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur et de l’altitude d’un aéronef au cours de son vol, selon l’art antérieur. La (déjà décrite) est un schéma illustrant la définition et la détection de modes de fonctionnement d’une machine tournante selon une méthode de l’état de l’art. La est une représentation synthétique d’un aéronef selon l’invention. La est un schéma synoptique présentant l’enchaînement des étapes du procédé selon l’invention. La regroupe trois graphiques illustrant la définition de trois gabarits selon l’invention. La regroupe trois graphiques illustrant trois variantes d’un gabarit selon l’invention La regroupe deux graphiques illustrant la mise en œuvre de la détection et l’identification de modes de fonctionnement au moyen du procédé selon l’invention. DESCRIPTION DETAILLEE Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Un mode de réalisation préférentiel concerne un aéronef 10, ainsi que décrit à la . L’aéronef 10 comprend une machine tournante 11, un capteur 12 et un module de traitement 13. La machine tournante 11 est un moteur d’avion comprenant, par exemple, une ou plusieurs lignes d’arbres. Dans le présent exemple, la machine tournante 11 comprend deux arbres de rotation notés N1 et N2. Les arbres N1 et N2 peuvent avoir un fonctionnement indépendant l’un de l’autre. Bien que le mode de réalisation préférentiel concerne un moteur d’avion, il est tout à fait possible de considérer une tout autre application, par exemple pour un moteur d’hélicoptère ou de drone, les essieux d’un véhicule roulant tel qu’une voiture, un camion ou un train, ou des équipements spécifiques tels qu’une boîte d’engrenage, un alternateur, une pompe, une roue de train d’atterrissage, etc. Dans un avion, d’autres cas d’application peuvent être un boîtier d'entraînement des accessoires moteur (en anglais, « Accessory Gear Box »), un Support d’Equipements ou un système de transmission de puissance d’un moteur à l’avion. Le capteur 12 est configuré pour mesurer un signal comprenant un paramètre observable. La terminologie « paramètre observable » désigne ici toute grandeur physique qui peut être mesurée directement au moyen du capteur 12. La nature du paramètre observable dépend donc du type de capteur employé. Préférentiellement, le signal comporte l’évolution du paramètre observable au cours du temps. Dans le présent exemple, le capteur 12 est un capteur de vitesse de rotation, par exemple un tachymètre tel qu'un tachymètre à courant de Foucault, à induction ou à codeur optique, placé sur l’arbre N2 ou à proximité de celui-ci. Le signal est donc un signal de vitesse de rotation instantanée qui comprend la vitesse de rotation instantanée de l’arbre N2. Le module de traitement 13 est un dispositif informatique comprenant au moins un processeur et une mémoire volatile. Le module peut également comprendre une mémoire non-volatile. Le module de traitement contient dans sa mémoire des instructions qui, lorsqu’exécutées, permettent la mise en œuvre d’un procédé de détection d’un mode de fonctionnement de la machine tournante 11. La synthétise l’enchaînement des étapes du procédé 100 de détection du mode de fonctionnement de la machine tournante 11. Le procédé 100 comprend deux étapes principales numérotées 110 et 120. L’étape 120 comprend, quant à elle, deux sous-étapes numérotées de 121 et 122. L’étape 110 est une étape d’acquisition, par le module de traitement 13, au moyen du capteur 12, du signal comprenant le paramètre observable. Le signal est préférentiellement acquis au cours du fonctionnement de la machine tournante 11. En l’occurrence, le module de traitement 13 acquiert la vitesse de rotation instantanée de l’arbre N2 mesurée par le capteur de vitesse de rotation. Préférentiellement, le signal acquis est assimilable à un vecteur, appelé vecteur de mesure, comprenant l’évolution au cours du temps de la vitesse de rotation instantanée de la machine tournante 11. Le module de traitement 13 peut stocker dans sa mémoire le signal acquis. Préférentiellement, le signal est enregistré sur la mémoire volatile, qui est alors totalement ou partiellement utilisée comme une mémoire tampon (en anglais, « buffer »). Lorsqu’un nouvel échantillon de signal est acquis, l’échantillon le plus anciennement acquis contenu dans le buffer est supprimé et le nouvel échantillon est ajouté au buffer Afin de réduire la taille du signal acquis par le capteur 12, le module de traitement 13 peut être paramétré pour réaliser l’acquisition avec une basse fréquence d’échantillonnage. Par exemple, la fréquence d’échantillonnage peut être comprise entre 0,1 Hz et 10 Hz. Préférentiellement, la fréquence d’échantillonnage est égale à 1 Hz. En outre, réduire la taille du signal acquis permet de diminuer le temps d’exécution du procédé 100. Le signal acquis peut être acquis sur une fenêtre d’acquisition prédéfinie. Cette fenêtre d’acquisition peut être suffisamment courte pour limiter le nombre d’échantillons du signal enregistrés. La taille de cette fenêtre d’acquisition est préférentiellement comprise entre 10 s et 200 s, par exemple 100 s. L’intérêt est ici aussi de limiter la quantité de données acquises afin de minimiser le temps nécessaire à l’exécution du procédé 100. L’étape 120 est ensuite une étape de détection et d’identification du mode de fonctionnement de la machine tournante. Cette étape est mise en œuvre par un traitement appliqué sur le signal acquis pour y détecter et identifier ledit mode de fonctionnement. Le traitement appliqué consiste à effectuer une reconnaissance de forme dans le signal acquis en le comparant à un gabarit prédéfini. Pour faciliter la compréhension de l’invention, il sera considéré dans la suite de ce mode de réalisation que le mode de fonctionnement à détecter dans le signal acquis est celui de la phase de décollage de l’aéronef 10. Cet exemple est uniquement utilisé à titre illustratif et ne revêt en aucun cas une forme de limitation de l’invention. Le gabarit est une représentation bi-dimensionnelle de l’évolution du paramètre observable dans le temps lorsque la machine tournante se trouve dans le mode de fonctionnement à détecter. Le gabarit est donc caractéristique de l’évolution du paramètre observable dans le signal acquis au cours du mode de fonctionnement à détecter. En l’occurrence, le gabarit utilisé ici est caractéristique de l’évolution de la vitesse de rotation instantanée de la machine tournante 11 lorsqu’elle se trouve dans le mode de fonctionne correspondant à la phase de décollage de l’aéronef 10. Ainsi qu’illustré à la , le gabarit 3 est préférentiellement défini par une suite d’au moins deux points, représentés par les croix sur la figure, reliés par un ou plusieurs segments de droite. Les points sont donc interpolés par morceaux par une ou plusieurs fonctions affines. La (a) est un exemple du gabarit 3 lors d’une phase de décollage. Le gabarit 3 est défini par une suite de quatre points et trois segments de droite reliant ces points un à un. Le gabarit 3 représente l’accélération du régime moteur lors de la phase de décollage de l’aéronef. Les pentes des segments de droite définissent l’accélération de la machine tournante afin de faire décoller l’aéronef. Ici le gabarit 3 associé à une phase de décollage comprend donc un premier palier avec une vitesse constante correspondant à un régime stationnaire, puis une phase d’accélération jusqu’à un atteindre un deuxième palier où la machine entre dans un autre régime stationnaire. La (b) est un exemple du gabarit 3 lors d’une phase de croisière. Le gabarit 3 est défini par une suite de deux points, numérotés et un segment de droite reliant les points entre eux. Le gabarit 3 représente un régime moteur sans accélération ou décélération et comprend seulement un palier avec une vitesse constante correspondant au régime stationnaire. La (c) est un exemple du gabarit 3 lors d’une phase de décélération. Le gabarit 3 est défini par une suite de trois points et deux segments de droite reliant ces points un à un. Le gabarit 3 représente la décélération du régime moteur lors de la phase d’amorce de descente de l’aéronef. Les pentes des segments de droite définissent la décélération de la machine tournante avant la phase d’atterrissage de l’aéronef. Ici le gabarit 3 comprend donc un premier palier avec une vitesse constante correspondant à un régime stationnaire, puis une phase de décélération. Le gabarit 3 est donc défini sur une durée délimitée par le premier et le dernier point de la suite de points qui définit ledit gabarit 3. La durée sur laquelle est défini le gabarit 3 peut être différente en fonction du mode de fonctionnement. En d’autres termes, la durée sur laquelle est défini le gabarit 3 peut être différente d’un vol à l’autre pour le gabarit 3 d’un mode de fonctionnement particulier, et/ou cette durée peut être différente pour deux gabarits 3 différents associés à deux modes de fonctionnement différents. Alternativement, cette durée peut ne pas dépendre du mode de fonctionnement et peut être fixée indépendamment du mode de fonctionnement. Il est également possible de définir la durée sur laquelle est défini le gabarit 3 comme étant égale ou inférieure à la fenêtre d’acquisition du signal acquis. L’intérêt est alors de s’assurer que la durée du gabarit 3 n’excède pas la taille de la fenêtre d’acquisition du signal acquis pour permettre la comparaison du gabarit 3 avec le dit signal acquis. Dans le présent exemple, la durée sur laquelle est défini le gabarit 3 est égale à la taille de la fenêtre d’acquisition du signal acquis. Le gabarit 3 est défini manuellement par l’opérateur. Par exemple, l’opérateur peut observer les variations de vitesse de rotation instantanée de l’arbre N2 pour une pluralité de vols et déterminer statistiquement une forme pour le gabarit 3. La pluralité de vols peut former une base de données comprenant des annotations (en anglais « labels ») repérant les différents modes de fonctionnement de la machine tournante au cours de chaque vol. L’opérateur définit alors la suite de points en fonction de tendances de la forme déterminée, les tendances correspondant ici à une évolution moyenne ou médiane de la vitesse instantanée de l’arbre N2 pour la pluralité de vols. Le gabarit 3 est donc une forme généralisée profilant l’évolution du paramètre observable, en l’occurrence de la vitesse de rotation instantanée de l’arbre N2, au cours de l’un des modes de fonctionnement de la machine tournante. Ainsi que présenté aux figures 5 (a-c), les points peuvent être reliés par des segments de droite. Il s’agit donc d’une interpolation linéaire par morceaux des points de la suite de points. Alternativement, il peut s’agir d’une interpolation non-linéaire, par exemple une interpolation polynomiale, Spline, RBF (en anglais, « Radial Basis Function »), etc. Dans ce cas, au moins deux points successifs de la liste de points peuvent être interpolés par une fonction non-linéaire. La fonction d’interpolation peut être différente pour chaque couple de points successifs de la liste de points. Préférentiellement, la fonction d’interpolation est telle que le gabarit est de forme simplifiée pour éviter un sur-apprentissage, en l’occurrence l’apprentissage d’un bruit aléatoire ou l’apprentissage d’un cas particulier. Le gabarit 3 est donc une fonction qui décrit à tout instant l’évolution du paramètre observable en fonction du temps. L’intérêt d’utiliser une interpolation linéaire est de simplifier la définition du gabarit 3. L’intérêt d’utiliser une interpolation non-linéaire est de rendre le gabarit 3 plus représentatif de l’évolution de la vitesse de rotation instantanée de la machine tournante au cours du mode de fonctionnement associé. Il est en outre possible d’appliquer un lissage ou une régularisation de l’interpolation afin de régulariser ladite interpolation afin d’éviter le sur-apprentissage. Alternativement, il est possible de déterminer de façon automatique le gabarit 3 pour chacun des modes de fonctionnement de la machine tournante. Dans ce cas, un outil d’apprentissage automatique, par exemple une machine à vecteurs de support (en anglais, « Support Vector Machine » ou SVM) peut être utilisé sur la base de données annotée de la pluralité de vols et estimer le gabarit 3 automatiquement. Il est par ailleurs possible d’utiliser un outil d’apprentissage non-supervisé pour automatiquement détecter des formes dans les vols de la pluralité de vols. Il n’est, dans ce cas, pas nécessaire d’annoter chaque vol de la pluralité de vols. Alternativement, il est possible de déterminer le gabarit 3 en utilisant l’algorithme PELT (en anglais, « Pruned Exact Linear Time ») ou l’algorithme t-SNE (en anglais, « t-distributed Stochastic Neighbor Embedding ») sur la base de données de la pluralité de vols, pour laquelle il n’est pas non plus nécessaire d’annoter chaque vol. La sous-étape 121 est alors une étape de comparaison du gabarit 3 avec le signal acquis pour ensuite détecter et identifier, à la sous-étape 122, le mode de fonctionnement. La sous-étape 121 est donc une étape de calcul d’une distance entre le signal acquis et le gabarit 3 du mode de fonctionnement à détecter. Le signal acquis et le gabarit 3 étant définis sur la même durée, et le gabarit 3 étant une fonction d’estimation des variations du paramètre observable, il est possible de comparer chaque échantillon du signal acquis avec son équivalent temporel du gabarit 3. En d’autres termes, il est possible de construire un vecteur de contrôle comprenant autant d’échantillons que le signal acquis, où chaque échantillon du vecteur de contrôle comprend une valeur du paramètre observable estimé au moyen du gabarit 3. En l’occurrence, chaque échantillon du vecteur de contrôle comprend une valeur de vitesse de rotation instantanée calculée à l’instant correspondant du signal acquis par la fonction d’interpolation qu’est le gabarit 3. La distance est alors calculée comme étant une valeur moyenne d’une différence entre chaque échantillon du signal acquis comprenant la vitesse de rotation instantanée mesurée et chaque échantillon du vecteur de contrôle comprenant la vitesse de rotation instantanée estimée. La différence est donc assimilable à un vecteur exprimant la différence entre le vecteur de mesure et le vecteur de contrôle. La valeur moyenne est préférentiellement la valeur moyenne arithmétique, mais il peut également s’agir d’une valeur moyenne pondérée. La différence est préférentiellement une différence à l’ordre 1 des valeurs absolues, mais il peut également s’agir d’une différence à l’ordre 2 ou supérieur des valeurs. L’intérêt de la différence d’ordre 1 est qu’elle est moins sensible aux valeurs aberrantes (en anglais, « outliers »). L’ordre de la différence indique la puissance à laquelle sont élevées les valeurs avant d’appliquer la différence. Lorsque l’ordre de la différence est impair, la différence est une différence à l’ordre de la différence des valeurs absolues. Enfin, la sous-étape 122 de détection et d’identification du mode de fonctionnement permet de comparer la distance calculée avec un seuil de correspondance prédéfini. Le seuil de correspondance indique si la distance entre le signal acquis et le gabarit 3 est suffisamment petite pour considérer que le mode de fonctionnement est effectivement détecté dans le signal. Ainsi, lorsque la différence entre le signal acquis et le gabarit 3 est inférieure audit seuil de correspondance, le mode de fonctionnement est détecté et identifié comme étant le mode de fonctionnement associé au gabarit 3. Le seuil de correspondance prédéfini est déterminé manuellement par l’opérateur, par exemple par une analyse statistique de la base de données de vols, ou automatiquement par un outil d’apprentissage automatique. Le seuil de correspondance peut notamment être déterminé au moyen de courbes ROC de façon à minimiser le taux de fausses détections du mode de fonctionnement. Les courbes ROC permettent, en faisant varier un paramètre, ici le seuil de correspondance, de trouver un compromis entre le taux de bonnes détections et le taux de fausses détections. Le seuil de correspondance peut également être déterminé par essai et erreur afin de trouver un compromis entre fiabilité, robustesse et taux de détection (taux de bonnes détections, faux positifs et faux négatifs). Le seuil de correspondance peut en outre être choisi de façon à permettre une tolérance de détection, par exemple en ajoutant une valeur de marge au seuil de correspondance. La valeur de marge peut être définie par l’opérateur en fonction de connaissances métier. Il est ensuite possible de stocker, dans la mémoire du module de traitement 13, l’instant auquel le mode de fonctionnement a été identifié dans le signal acquis. Il est également possible de transmettre au pilote de l’avion que le mode de fonctionnement a été détecté et de lui indiquer l’instant auquel l’identification a été faite. Il est également possible de transmettre à un dispositif tiers, par exemple un ordinateur/calculateur/processeur distant, le mode de fonctionnement identifié et l’instant auquel il est détecté dans le signal acquis. Dans ce cas, le module de traitement 13 comprend un moyen de connexion, par exemple une antenne permettant de se connecter à un réseau non-filaire, afin de transmettre le mode de fonctionnement identifié et l’instant auquel il est détecté. Alternativement, il est possible de conserver en mémoire l’instant après lequel le mode de fonctionnement, jusqu’alors détecté, n’est plus détecté. Par exemple, conserver en mémoire l’instant après lequel le mode de fonctionnement associé à la phase de décollage permet de connaître à partir de quel instant l’avion est entré dans une nouvelle phase de fonctionnement et a fini son décollage. L’instant après lequel le mode de fonctionnement n’est plus détecté peut également être transmis au pilote et/ou au dispositif tiers. L’intérêt de ne conserver en mémoire que l’instant de début ou de fin de détection est de réduire la quantité de données enregistrée. La mémoire du module de traitement 13 n’a donc pas besoin d’être conséquente, ce qui permet d’améliorer la compacité du système, de réduire le flux de données au sein du module de traitement et de réduire le coût en temps de calcul du procédé 100. Optionnellement, lorsque le mode de fonctionnement est identifié dans le signal acquis, la recherche de ce mode de fonctionnement à un instant ultérieur n’est pas effectuée. En d’autres termes, on ne cherche à détecter qu’une seule fois le mode de fonctionnement dans le signal acquis. Cette option est notamment valable pour le mode de fonctionnement associé à la phase de décollage et celui associé à la phase d’amorce de la descente, puisque l’avion ne décolle et n’atterrit qu’une seule fois au cours de son vol. Avantageusement, il est possible de rechercher plusieurs fois le mode de fonctionnement si le plan de vol de l’avion change. Par exemple : si lors d’une première phase d’amorce de descente, dont le mode de fonctionnement est détecté, les conditions météorologiques se dégradent et empêchent le pilote de poser l’appareil et le contraignent à attendre ou à rejoindre un autre lieu d’atterrissage, alors il y a aura une seconde phase d’amorce de la descente. Il est alors possible d’informer le module de traitement 13 que le plan de vol a été modifié et qu’une nouvelle détection du mode de fonctionnement associé à la descente de l’appareil est à effectuer. Dans ce cas, le module de traitement 13, qui avait arrêté la recherche de ce mode de fonctionnement dans le signal puisqu’il avait déjà été détecté, réenclenche la recherche de ce mode de fonctionnement dans le signal acquis à un instant ultérieur à la première détection dudit mode de fonctionnement. Il est possible de définir plusieurs gabarits 3 pour un même mode de fonctionnement. L’intérêt est d’avoir un panel plus large de gabarits 3 pour détecter ce mode de fonctionnement et d’accroître le taux de détection du mode de fonctionnement au cours du vol. Par exemple, il est possible de définir plusieurs gabarits 3 différents pour le mode de fonctionnement « décollage » afin de tenir compte d’une variabilité des conditions de décollage. Sur la sont présentées trois variantes d’un gabarit 3 de décollage. La variante du gabarit 3 des figures 6 (a) et 6 (b) possèdent un même nombre de points mais ils ne sont pas agencés de la même façon et ont donc des interpolations par morceaux différentes. La variante de la (c) est défini avec deux points supplémentaires, produisant un gabarit 3 avec un palier intermédiaire. De façon similaire, plusieurs gabarits 3 peuvent aussi être définis pour le mode de fonctionnement correspondant à la phase de décollage et/ou d’amorce de la descente de l’avion. Dans une alternative, la distance est une valeur médiane de la différence entre chaque échantillon du vecteur de mesure comprenant la vitesse de rotation instantanée et chaque échantillon du vecteur de contrôle comprenant la vitesse de rotation instantanée estimée. Dans une autre alternative, la distance est la somme ou le carré de la somme de la différence entre la vitesse de rotation instantanée comprise par chaque échantillon du signal acquis et la vitesse de rotation instantanée estimée comprise par chaque échantillon du vecteur de contrôle. Optionnellement, il est possible d’appliquer un seuillage (en anglais, « pruning ») sur la différence entre la vitesse de rotation instantanée du signal acquis et la vitesse de rotation instantanée estimée du vecteur de contrôle, lorsque celle-ci excède une valeur tolérable pour un ou plusieurs échantillons. L’intérêt est de réduire l’influence des valeurs aberrantes de différence et d’améliorer la robustesse de la détection. La valeur tolérable peut être définie par l’opérateur ou de façon automatique au moyen d’un outil d’analyse statistique. Dans une alternative, le gabarit 3 est défini manuellement sans fonction d’interpolation. Dans ce cas, la suite de points définissant le gabarit 3 comprend une pluralité de points successifs qui sont espacés, sur toute la durée du gabarit, d’un pas de temps égale à l’inverse de la fréquence d’échantillonnage du signal acquis. Il est alors possible d’effectuer la comparaison point à point du gabarit 3 avec les échantillons du signal acquis, à l’étape 121. Le mode de réalisation présenté jusqu’ici concerne la détection du mode de fonctionnement dans le signal de vitesse de rotation instantanée de l’arbre N2, mais il est possible d’appliquer le procédé 100 au signal de vitesse de rotation instantanée de l’arbre N1, ou d’un autre arbre si le moteur de l’aéronef possède d’autres arbres. Dans une alternative, le signal acquis, dans lequel on cherche à détecter le mode de fonctionnement, est un signal de la variation de pression ou un signal de la variation d’altitude de l’aéronef. Le signal de pression peut concerner la pression extérieure à l’appareil ou la pression à l’intérieur du moteur et peut être mesuré par un capteur de pression. Le signal d’altitude peut être mesuré par un altimètre. Le gabarit 3 sera alors déterminé pour détecter un motif de variation du signal de pression ou du signal d’altitude qui est caractéristique du mode de fonctionnement à identifier. Avantageusement, le procédé 100 décrit ci-dessus peut être répété au cours de la surveillance du régime moteur afin de couvrir plusieurs instants du vol ou l’intégralité de la durée du vol. Dans ce cas, le procédé 100 est mis en œuvre pour une pluralité d’instants d’acquisition, pour chacun desquels le signal est acquis à l’étape 101 puis le mode de fonctionnement est détecté et identifié à l’étape 102. Les instants d’acquisition de la pluralité d’instants d’acquisition peuvent être espacés un à un dans le temps d’un intervalle d’acquisition. L’intervalle d’acquisition peut être prédéfini par l’opérateur en fonction de connaissances métier et de paramétrages de l’acquisition, en particulier de la fréquence d’échantillonnage du signal acquis. Par exemple, dans le cas où on acquiert un échantillon du signal par seconde, il est possible de définir l’intervalle d’acquisition comme étant compris entre 1 et 20 secondes, préférentiellement comme étant égal à 2 secondes. Alternativement, il est possible d’utiliser un mécanisme de fenêtre glissante pour l’acquisition du signal. Dans une alternative, le module de traitement 13 est extérieur à l’aéronef et le procédé 100 est effectué après le vol de l’appareil ou à distance de l’appareil durant son vol. Dans ce cas, le capteur 12 dispose d’un moyen de communication, par exemple une antenne réseau, pour transmettre au module de traitement le signal acquis. Il est en outre possible, à l’étape 120, de détecter et d’identifier simultanément plusieurs modes de fonctionnement différents. Dans ce cas, à l’étape 120, le signal acquis est comparé à plusieurs gabarits 3 correspondant à ces plusieurs modes de fonctionnement différents. Un seuil de correspondance est donc défini pour chaque gabarit 3 afin de calculer la distance entre le signal et chacun des gabarits 3. Il est possible que le gabarit 3 soit d’une durée inférieure à la fenêtre d’acquisition du signal acquis. Dans ce cas, la fenêtre temporelle dans laquelle est effectuée la comparaison du gabarit 3 avec le signal acquis, à l’étape 120, correspond aux échantillons les plus récemment acquis du signal de vitesse. Alternativement, la fenêtre temporelle dans laquelle est effectuée la comparaison est une fenêtre glissante sur la fenêtre d’acquisition du signal de vitesse. Une illustration de la détection et de l’identification de modes de fonctionnement est proposée à la . Le graphique (a) de la représente l’évolution de la vitesse de rotation instantanée de l’arbre N2 au cours du temps. Dans ce signal, trois modes de fonctionnement ont été détectés : la phase de décollage 2c représentée par le gabarit 3a gris clair, le régime de croisière 2e représenté par le gabarit 3b gris foncé, et l’amorce de la descente 2f représentée par le gabarit 3c noir. Le graphique (b) de la représente l’évolution au cours du temps de la distance calculée à l’étape 121 pour chacun des trois gabarits 3. Les trois courbes reprennent le même code couleur que pour les trois gabarits 3 du graphique (a). Les seuils de correspondance, un pour chaque gabarit 3, sont représentés par les lignes en pointillés. Il peut être observé que l’instant où la distance, pour l’un des gabarits 3, passe sous la valeur du seuil de correspondance associé, il y a détection dans le signal acquis du mode de fonctionnement associé audit gabarit 3. Dans cet exemple, lorsque l’un des modes de fonctionnement est détecté, la détection pour les autres modes est suspendue jusqu’à ce que la fin du mode de fonctionnement détecté soit identifiée. La fin du mode de fonctionnement détectée est par exemple l’instant où la distance repasse au-dessus du seuil de correspondance ou lorsque la distance augmente après être passée sous le seuil de correspondance. C’est cette deuxième variante qui a été choisie dans l’exemple de la . Une fois la fin du mode de fonctionnement détectée, la détection des autres modes de fonctionnement reprend et la détection pour le mode de fonctionnement de décollage 2c n’est plus recherchée dans le signal. Le même mécanisme est ensuite utilisé pour la détection de la fin du régime de croisière 2e et la détection de l’amorce de la descente 2f. Il est à noter que, pour un vol quelconque, l’ordre de détection des modes de fonctionnement n’est pas connu d’avance. Ainsi, il est possible de comparer chaque gabarit 3 des différents modes de fonctionnement au signal acquis dès le début du vol. L’intérêt est alors de garantir que tous les modes de fonctionnement présents au cours du vol sont détectés, de construire une séquence des modes de fonctionnement détectés au cours du temps ou de comparer les modes détectés aux modes attendus par le plan de vol. Dans une alternative, lorsque la distance associée à l’un des gabarit 3 passe sous la valeur du seuil de correspondance, il y a pré-détection du mode de fonctionnement dans le signal acquis. La détection est alors relevée lorsque la variation de distance entre le gabarit 3 du mode pré-détecté et le signal acquis augmente, après être passée sous le seuil de correspondance, indiquant la fin du mode de fonctionnement pré-détecté. La détection correspond ainsi l’instant de fin du mode fonctionnement, indiquant que le mode de fonctionnement a été détecté dans le signal acquis. Procédé (100) de détection d’un mode de fonctionnement d’une machine tournante (11), le procédé comportant les étapes suivantes : Acquisition (110) d’un signal comprenant un paramètre observable au cours du fonctionnement de la machine tournante au moyen d’un capteur (12) ; Détection et identification (120) du mode de fonctionnement dans le signal acquis, la détection étant mise en œuvre selon les étapes suivantes : Calcul (121) d’une distance entre le signal acquis compris dans une fenêtre temporelle et un gabarit (3) caractéristique de l’évolution dans le temps du paramètre observable dans le signal acquis au cours du mode de fonctionnement, la fenêtre temporelle étant d’une longueur supérieure ou égale à la durée sur laquelle est défini le gabarit (3) ; Détection et identification (122) du mode de fonctionnement lorsque la distance entre le gabarit (3) et le signal acquis compris dans la fenêtre temporelle est inférieure à un seuil de correspondance prédéfini. Procédé (100) selon la revendication précédente, dans lequel : Le paramètre observable est une vitesse de rotation et le capteur (12) est un capteur de vitesse ; ou Le paramètre observable est une température et le capteur (12) est un thermomètre ; ou Le paramètre observable est une pression atmosphérique ou une pression dans la machine tournante et le capteur (12) est un baromètre. Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le gabarit (3) est une forme généralisée profilant l’évolution du paramètre observable au cours du mode de fonctionnement, le gabarit (3) étant défini par des points interpolés. Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les points définissant le gabarit (3) sont interpolés par morceaux. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel au moins deux points définissant le gabarit (3) sont interpolés par une fonction linéaire. Procédé selon l’une des revendications 4 ou 5, dans lequel au moins deux points définissant le gabarit (3) sont interpolés par une fonction non-linéaire. Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la fenêtre temporelle est une fenêtre temporelle glissante suivant un pas de temps prédéfini. Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le signal acquis comprend une pluralité d’échantillons, et la distance est une valeur moyenne d’une différence entre chaque échantillon de paramètre observable et le gabarit (3). Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le signal comprend un échantillon par seconde. Aéronef (10) comprenant : Une machine tournante (11) ; Un capteur (12) ; Un module de traitement (13) configuré pour mettre en œuvre le procédé (100) selon l’une des revendications précédentes.