Brevet FR3158790A1 — publié le 20250801

Procédé de détermination d’au moins une caractéristique d’un mouvement d’une structure mobile d’un aéronef et aéronef comprenant un dispositif pour sa mise en œuvre L'invention a pour objet un procédé de détermination à un instant donné d’au moins une caractéristique d’un mouvement d’une structure mobile d’un aéronef, caractérisé en ce que le procédé comprend : une étape de détermination d’un couple de coordonnées dans un référentiel plan correspondant à une projection d’un repère (R1 à R5) solidaire de la structure mobile dans ledit référentiel plan, une étape de détermination de la caractéristique du mouvement de la structure mobile en comparant le couple de coordonnées précédemment déterminé avec des couples de coordonnées de référence, à chaque couple de coordonnées de référence étant associé au moins une caractéristique du mouvement de la structure mobile. L’invention a également pour objet un aéronef comportant un dispositif pour la mise en œuvre dudit procédé. Figure 1 Procédé de détermination d’au moins une caractéristique d’un mouvement d’une structure mobile d’un aéronef et aéronef comprenant un dispositif pour sa mise en œuvre La présente demande se rapporte à un procédé de détermination d’au moins une caractéristique d’un mouvement d’une structure mobile d’un aéronef ainsi qu’à un aéronef comprenant un dispositif pour sa mise en place. Selon un mode de réalisation, un aéronef comprend plusieurs trains d’atterrissage mobiles chacun entre des positions rétractée et sortie ainsi que pour chacun d’eux une case de train d’atterrissage configurée pour loger le train d’atterrissage en position rétractée. Chaque train d’atterrissage comprend différents éléments articulés les uns par rapport aux autres ainsi que des actionneurs permettant de déplacer le train d’atterrissage entre les positions rétractée et sortie. Chaque case de train d’atterrissage comprend au moins une trappe mobile entre une position ouverte dans laquelle la trappe permet au train d’atterrissage d’être en position sortie ainsi qu’une position fermée dans laquelle la trappe ferme la case de train d’atterrissage lorsque le train d’atterrissage est en position rétractée. L’aéronef comprend également des capteurs pour déterminer la position de chaque trappe de chaque case de train d’atterrissage et de certains éléments articulés et/ou actionneurs de chaque train d’atterrissage. Selon un mode de réalisation, chacun de ces capteurs est un capteur de proximité permettant de déterminer une unique position d’un élément mobile comme l’un des éléments articulés, des actionneurs ou des trappes. Ainsi, selon une configuration, pour un élément mobile donné, l’aéronef comprend deux capteurs de proximité positionnés aux deux extrémités de la course de l’élément mobile donné. Ce mode de réalisation n’est pas pleinement satisfaisant car il nécessite un grand nombre de capteurs de proximité et un câblage conséquent, ce qui impacte la masse de l’aéronef et sa maintenance. Selon un autre inconvénient, ce mode de réalisation ne permet pas de déterminer la position d’un élément mobile lorsque ce dernier n’est pas situé à l’une des extrémités de sa course. La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur. A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de détermination à un instant donné d’au moins une caractéristique d’un mouvement d’une structure mobile d’un aéronef, caractérisé en ce que le procédé comprend : une étape d’acquisition à l’instant donné d’au moins une image sur laquelle figure au moins un repère solidaire de la structure mobile, une étape de détermination à partir de l’image saisie d’un couple de coordonnées dans un référentiel plan correspondant à une projection du repère dans ledit référentiel plan, une étape de comparaison du couple de coordonnées déterminé précédemment avec des couples de coordonnées de référence, à chaque couple de coordonnées de référence étant associé au moins une caractéristique du mouvement de la structure mobile, une étape de détermination de la caractéristique du mouvement de la structure mobile qui est associée au couple de coordonnées de référence correspondant au couple de coordonnées dans le référentiel plan. Cette solution permet, à partir d’un nombre réduit d’éléments, de déterminer une caractéristique d’un mouvement de la structure mobile à chaque instant du mouvement et non uniquement au début et à la fin du mouvement. Selon une autre caractéristique, l’étape de comparaison du couple de coordonnées obtenue par projection avec les couples de coordonnées de référence consiste à déterminer, dans le référentiel plan, le point qui présente pour coordonnées celles d’un des couples de coordonnées de référence, le plus proche du point qui présente pour coordonnées celle du couple de coordonnées obtenue par projection. Selon une autre caractéristique, le procédé consiste à déterminer à l’instant donné pour plusieurs repères au moins une caractéristique du mouvement pour chacun d’eux, la caractéristique du mouvement de la structure mobile correspondant à la moyenne des caractéristiques du mouvement déterminées pour les différents repères. Selon une autre caractéristique, le procédé comprend, au préalable, une étape de détermination d’une trajectoire de référence dans le référentiel plan pour chaque repère. Selon une autre caractéristique, l’étape de détermination d’une trajectoire de référence consiste, pour chaque position angulaire donnée de la structure mobile, à déterminer pour chaque repère un couple de coordonnées de référence dans le référentiel plan correspondant à une projection du repère dans ledit référentiel plan et à associer le couple de coordonnées de référence et la position angulaire donnée. Selon une autre caractéristique, la structure mobile est un train d’atterrissage de l’aéronef. L’invention a également pour objet un aéronef comportant au moins une structure mobile ainsi qu’un dispositif permettant de mettre en œuvre un procédé selon l’une des caractéristiques précédentes. Selon l’invention, le dispositif comporte au moins un système d’acquisition configuré pour saisir au moins une image sur laquelle figure au moins un repère solidaire de la structure mobile, une base de données dans laquelle des couples de coordonnées de référence sont chacun associés à au moins une caractéristique du mouvement de la structure mobile ainsi qu’au moins un système de traitement configuré pour : déterminer, à partir d’une image saisie par le système d’acquisition, un couple de coordonnées dans un référentiel plan correspondant à une projection du repère dans ledit référentiel plan, comparer le couple de coordonnées déterminé précédemment avec les couples de coordonnées de référence stockés dans la base de données, et déterminer la caractéristique du mouvement de la structure mobile qui est associée au couple de coordonnées de référence correspondant au couple de coordonnées dans le référentiel plan. Selon une autre caractéristique, chaque système d’acquisition est une caméra, plus particulièrement une caméra de type Lidar. Selon une autre caractéristique, chaque repère solidaire de la structure mobile suit une trajectoire tridimensionnelle qui s’étend entre des premier et deuxième points d’extrémité. En complément, chaque système d’acquisition présente un axe de visée, chaque système d’acquisition étant positionné de sorte que son axe de visée forme un angle inférieur à 30° avec un plan équidistant des premier et deuxième points d’extrémité d’au moins une trajectoire tridimensionnelle. Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend un nombre donné de système(s) d’acquisition, ce nombre étant déterminé de sorte que pour chaque trajectoire tridimensionnelle, au moins un système d’acquisition présente un axe de visée formant un angle inférieur à 30° avec un plan équidistant des premier et deuxième points d’extrémité de la trajectoire tridimensionnelle. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : FIG. 1 est une vue en perspective d’un train d’atterrissage d’aéronef, occupant deux positions et des trajectoires tridimensionnelles de repères solidaires du train d’atterrissage entre ses deux positions, illustrant un mode de réalisation de l’invention, FIG. 2 est une représentation des projections dans un référentiel plan des trajectoires tridimensionnelles visibles sur la FIG. 1 . Comme illustré sur la FIG. 1 , un aéronef comprend une structure fixe 10 ainsi qu’au moins un train d’atterrissage 12A, 12B mobile par rapport à la structure fixe 10 entre une première position 12A, dite déployée, et une deuxième position 12B, dite rétractée. Selon un mode de réalisation visible sur la FIG. 1 , le train d’atterrissage 12A, 12B comprend une jambe 14, au moins une roue 16 reliée à une première extrémité 14.1 de la jambe 14, au moins une contrefiche 18 reliant la jambe 14 et la structure fixe 10 de l’aéronef, au moins une biellette 20, au moins un actionneur 22 ainsi que des articulations 24 reliant la jambe 14, la (ou les) roue(s) 16, la (ou les) contrefiche(s) 18, la (ou les) biellette(s) 20 et le (ou les) actionneur(s) 22 entre eux et/ou avec la structure fixe 10. La contrefiche 18 comprend une première extrémité 18.1 reliée à la jambe 14 ainsi qu’une deuxième extrémité 18.2 reliée à la structure fixe 10 par des première et deuxième articulations 24.1, 24.2. Quel que soit le mode de réalisation, le train d’atterrissage 12A, 12B est une structure mobile, configurée pour se déplacer par rapport à la structure fixe 10, comportant des éléments mobiles parmi la jambe 14, la (ou les) roue(s) 16, la (ou les) contrefiche(s) 18, la (ou les) biellette(s) 20, le (ou les) actionneur(s) 22 et la (ou les) articulation(s) 24. En complément, l’aéronef comprend au moins une case de train d’atterrissage solidaire de la structure fixe 10 et configurée pour loger le train d’atterrissage 12A, 12B en position rétractée. Chaque case de train d’atterrissage comprend au moins une trappe mobile par rapport à la structure fixe 10 entre une position ouverte dans laquelle la trappe permet au train d’atterrissage 12A, 12B d’être en position sortie ainsi qu’une position fermée dans laquelle la trappe ferme la case de train d’atterrissage lorsque le train d’atterrissage 12A, 12B est en position rétractée. Chaque trappe d’une case de train d’atterrissage de l’aéronef est une structure mobile, configurée pour se déplacer par rapport à la structure fixe 10, comportant au moins un élément mobile. Quel que soit le mode de réalisation, l’aéronef comprend au moins une structure mobile configurée pour se déplacer dans un référentiel réel 3D selon un mouvement donné par rapport à une structure fixe 10 de l’aéronef entre des première et deuxième positions extrêmes, ladite structure mobile étant choisie parmi un train d’atterrissage d’aéronef et une trappe d’une case de train d’atterrissage. Selon une configuration, la structure mobile pivote autour d’un axe par rapport à la structure fixe 10 entre des première et deuxième positions extrêmes qui correspondent respectivement aux positions sortie et rétractée. Chaque structure mobile présente au moins un repère R1 à R5 solidaire de la structure mobile, qui suit une trajectoire tridimensionnelle TT1 dans le référentiel réel 3D, lorsque cette dernière se déplace d’une position extrême à l’autre. Le repère peut être un point, une droite, un cercle ou tout autre élément. Selon l’exemple visible sur la FIG. 1 , la structure mobile présente cinq repères R1 à R5 qui suivent respectivement des trajectoires tridimensionnelles TT1 à TT5. Pour chaque repère R1 à R5 solidaire de la structure mobile, chaque point de sa trajectoire tridimensionnelle TT1 à TT5 est associé à une position de la structure mobile. Selon une configuration, les repères R1 à R5 sont situés au niveau de la première extrémité 14.1 de la jambe 14 pour le repère R1, au niveau de la première extrémité 18.1 de la contrefiche 18 pour le repère R2, sensiblement à équidistance des première et deuxième extrémités 18.1, 18.2 de la contrefiche 18 pour le repère R3, au niveau de la première articulation 24.1 reliant la contrefiche 18 et la structure fixe 10 pour le repère R4 ainsi que sensiblement à équidistance des première et deuxième articulations 24.1, 24.2 reliant la contrefiche 18 et la structure fixe 10 pour le repère R5. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette configuration pour les repères. Un procédé de détermination à un instant donné d’au moins une caractéristique d’un mouvement de la structure mobile comprend : une étape d’acquisition à l’instant donné d’au moins une image sur laquelle figure au moins un repère R1 à R5 solidaire de la structure mobile, une étape de détermination, à partir de l’image saisie, d’un couple de coordonnées X, Y dans un référentiel plan 2D correspondant à une projection du repère R1 à R5 dans ledit référentiel plan 2D, une étape de comparaison du couple de coordonnées X, Y déterminé précédemment avec des couples de coordonnées de référence X0, Y0 stockées dans une base de données 30, à chaque couple de coordonnées de référence X0, Y0 étant associée au moins une caractéristique du mouvement de la structure mobile, une étape de détermination de la caractéristique du mouvement de la structure mobile qui est associée au couple de coordonnées de référence X0, Y0 correspondant au couple de coordonnées X, Y dans le référentiel plan 2D. Pour mettre en œuvre ce procédé, l’aéronef comprend un dispositif de détermination 26 d’au moins une caractéristique d’un mouvement de la structure mobile qui comporte au moins un système d’acquisition 28 configuré pour saisir au moins une image sur laquelle figure au moins un repère R1 à R5 solidaire de la structure mobile, une base de données 30 dans laquelle des couples de coordonnées de référence X0, Y0 sont chacun associés à au moins une caractéristique du mouvement de la structure mobile ainsi qu’au moins un système de traitement 32 configuré pour : déterminer, à partir d’une image saisie par le système d’acquisition 28, un couple de coordonnées X, Y dans un référentiel plan 2D correspondant à une projection du repère R1 à R5 dans ledit référentiel plan 2D, comparer le couple de coordonnées X, Y déterminé précédemment avec les couples de coordonnées de référence X0, Y0 stockés dans la base de données 30, et déterminer la caractéristique du mouvement de la structure mobile qui est associée au couple de coordonnées de référence X0, Y0 correspondant au couple de coordonnées X, Y dans le référentiel plan 2D. Selon un mode de réalisation, le système d’acquisition 28 est une caméra, plus particulièrement une caméra de type Lidar. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ce mode de réalisation pour le système d’acquisition 28. Ainsi, tout système permettant de projeter tout point situé dans un référentiel tridimensionnel dans un référentiel plan pourrait être utilisé. Selon un mode opératoire, la caractéristique du mouvement déterminée est l’angle de pivotement ou la position angulaire du train d’atterrissage 12A, 12B. Contrairement à l’art antérieur, les deux positions angulaires extrêmes du train d’atterrissage correspondant aux positions rétractée et sortie ne sont pas les seules déterminées. Le procédé de l’invention permet de déterminer les positions angulaires des positions intermédiaires du train d’atterrissage entre les positions rétractée et sortie. Selon un mode opératoire, l’étape de comparaison du couple de coordonnées X, Y, obtenue par projection avec les couples de coordonnées de référence X0, Y0 stockés dans la base de données 30, consiste à déterminer le point qui présente pour coordonnées celles d’un des couples de coordonnées de référence X0, Y0 stockés dans la base de données 30, le plus proche du point qui présente pour coordonnées celle du couple de coordonnées X, Y obtenue par projection. Selon un mode de réalisation, le procédé de détermination à un instant donné d’au moins une caractéristique d’un mouvement de la structure mobile consiste à mettre le procédé pour plusieurs repères R1 à R5 et à déterminer à l’instant donné pour chacun des repères R1 à R5 au moins une caractéristique du mouvement pour chacun d’eux en reproduisant les étapes a), b), c) et d). Selon un mode opératoire, la caractéristique recherchée du mouvement de la structure mobile correspond à la moyenne des caractéristiques du mouvement déterminées pour chacun des différents repères R1 à R5. Selon un mode opératoire, le procédé de détermination d’au moins une caractéristique d’un mouvement de la structure mobile comprend, au préalable, une étape de détermination d’une trajectoire de référence TR1 à TR5 dans le référentiel plan 2D pour chaque repère R1à R5, comme illustré sur la FIG. 2 . Selon un mode de réalisation, cette dernière étape consiste, pour chaque position angulaire donnée de la structure mobile, à saisir au moins une image dans laquelle figurent les repères R1 à R5, à déterminer pour chaque repère R1 à R5 un couple de coordonnées de référence X0, Y0 dans le référentiel plan 2D correspondant à la projection du repère R1 à R5 dans ledit référentiel plan 2D et à associer dans la base de données 30 le couple de coordonnées de référence X0, Y0 et la position angulaire donnée. Ainsi, à chaque trajectoire tridimensionnelle TT1 à TT5 dans le référentiel réel 3D correspond une trajectoire de référence TR1 à TR5 dans le référentiel plan 2D, chaque trajectoire de référence TR1 à TR5 correspondant à l’ensemble des couples de coordonnées de référence X0, Y0 déterminés pour les différentes positions angulaires occupées par la structure mobile entre les première et deuxième positions extrêmes. Chaque trajectoire tridimensionnelle TT1 à TT5 s’étend entre des premier et deuxième points d’extrémité P1, P2. En parallèle, chaque système d’acquisition 28 présente un axe de visée A28. Selon une configuration, le système d’acquisition 28 est positionné de manière à ce que son axe de visée A28 forme un angle le plus petit possible, de préférence inférieur à 30°, avec un plan équidistant des premier et deuxième points d’extrémité P1, P2 d’au moins une trajectoire tridimensionnelle TT1 à TT5. Cette configuration permet d’améliorer la précision de l’estimation de la caractéristique du mouvement recherchée. Le dispositif comprend un nombre donné de système(s) d’acquisition 28, ce nombre étant déterminé de sorte que pour chaque trajectoire tridimensionnelle TT1 à TT5, au moins un des systèmes d’acquisition 28 présente un axe de visée A28 formant un angle le plus petit possible, de préférence inférieur à 30°, avec un plan équidistant des premier et deuxième points d’extrémité P1, P2 de la trajectoire tridimensionnelle TT1 à TT5. Procédé de détermination à un instant donné d’au moins une caractéristique d’un mouvement d’une structure mobile d’un aéronef, caractérisé en ce que le procédé comprend : une étape d’acquisition à l’instant donné d’au moins une image sur laquelle figure au moins un repère (R1 à R5) solidaire de la structure mobile, une étape de détermination à partir de l’image saisie d’un couple de coordonnées (X, Y) dans un référentiel plan (2D) correspondant à une projection du repère (R1 à R5) dans ledit référentiel plan (2D), une étape de comparaison du couple de coordonnées (X, Y) précédemment déterminé avec des couples de coordonnées de référence (X0, Y0), à chaque couple de coordonnées de référence (X0, Y0) étant associée au moins une caractéristique du mouvement de la structure mobile, une étape de détermination de la caractéristique du mouvement de la structure mobile qui est associée au couple de coordonnées de référence (X0, Y0) correspondant au couple de coordonnées (X, Y) dans le référentiel plan (2D). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de comparaison du couple de coordonnées (X, Y) obtenue par projection avec les couples de coordonnées de référence (X0, Y0) consiste à déterminer, dans le référentiel plan (2D), le point qui présente pour coordonnées celles d’un des couples de coordonnées de référence (X0, Y0), le plus proche du point qui présente pour coordonnées celle du couple de coordonnées (X, Y) obtenue par projection. Procédé selon l’une des revendication précédentes, caractérisé en ce que le procédé consiste à déterminer à l’instant donné pour plusieurs repères (R1 à R5) au moins une caractéristique du mouvement pour chacun d’eux, la caractéristique du mouvement de la structure mobile correspondant à la moyenne des caractéristiques du mouvement déterminées pour les différents repères (R1 à R5). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend, au préalable, une étape de détermination d’une trajectoire de référence (TR1 à TR5) dans le référentiel plan (2D) pour chaque repère (R1à R5). Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape de détermination d’une trajectoire de référence (TR1, TR2) consiste, pour chaque position angulaire donnée de la structure mobile, à déterminer pour chaque repère (R1 à R5) un couple de coordonnées de référence (X0, Y0) dans le référentiel plan (2D) correspondant à une projection du repère (R1 à R5) dans ledit référentiel plan (2D) et à associer le couple de coordonnées de référence (X0, Y0) et la position angulaire donnée. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure mobile est un train d’atterrissage de l’aéronef. Aéronef comportant au moins une structure mobile caractérisé en ce que l’aéronef comprend un dispositif permettant de mettre en œuvre un procédé selon l’une des revendications précédentes, ledit dispositif comportant au moins un système d’acquisition (28) configuré pour saisir au moins une image sur laquelle figure au moins un repère (R1 à R5) solidaire de la structure mobile, une base de données (30) dans laquelle des couples de coordonnées de référence (X0, Y0) sont chacun associés à au moins une caractéristique du mouvement de la structure mobile ainsi qu’au moins un système de traitement (32) configuré pour : Déterminer, à partir d’une image saisie par le système d’acquisition (28), un couple de coordonnées (X, Y) dans un référentiel plan (2D) correspondant à une projection du repère (R1 à R5) dans ledit référentiel plan (2D), comparer le couple de coordonnées (X, Y) déterminé précédemment avec les couples de coordonnées de référence (X0, Y0) stockés dans la base de données (30), et déterminer la caractéristique du mouvement de la structure mobile qui est associée au couple de coordonnées de référence (X0, Y0) correspondant au couple de coordonnées (X, Y) dans le référentiel plan (2D). Aéronef selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque système d’acquisition (28) est une caméra, plus particulièrement une caméra de type Lidar. Aéronef selon l’une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que chaque repère (R1 à R5) solidaire de la structure mobile suit une trajectoire tridimensionnelle (TT1 à TT5) qui s’étend entre des premier et deuxième points d’extrémité (P1, P2) et en ce que chaque système d’acquisition (28) présente un axe de visée (A28), chaque système d’acquisition (28) étant positionné de sorte que son axe de visée (A28) forme un angle inférieur à 30° avec un plan équidistant des premier et deuxième points d’extrémité (P1, P2) d’au moins une trajectoire tridimensionnelle (TT1 à TT5). Aéronef selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif comprend un nombre donné de système(s) d’acquisition (28), ce nombre étant déterminé de sorte que pour chaque trajectoire tridimensionnelle (TT1 à TT5), au moins un système d’acquisition (28) présente un axe de visée (A28) formant un angle inférieur à 30° avec un plan équidistant des premier et deuxième points d’extrémité (P1, P2) de la trajectoire tridimensionnelle (TT1 à TT5).