Brevet FR3158789A1 — publié le 20250801

Procédé de détermination d’au moins une position d’une structure mobile d’un aéronef à partir de sa vitesse 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 position d’une structure mobile (M) qui comprend une étape de détermination d’au moins une vitesse de la structure mobile (M) à l’instant donné, une étape de comparaison de la vitesse déterminée avec des vitesses répertoriées et associées chacune à une position répertoriée ainsi qu’une étape de détermination de la position de la structure mobile (M) à l’instant donné qui correspond à la position répertoriée associée à la vitesse répertoriée égale ou la plus proche de la vitesse déterminée à l’instant donné. Cette solution permet, à partir d’un nombre restreint d’éléments, de déterminer la position de la structure mobile (M) à chaque instant et non uniquement au début et à la fin du mouvement. L’invention a également pour objet un dispositif permettant de mettre en œuvre ledit procédé ainsi qu’un aéronef comportant au moins un tel dispositif. Figure 1 Procédé de détermination d’au moins une position d’une structure mobile d’un aéronef à partir de sa vitesse et aéronef comprenant un dispositif pour sa mise en œuvre La présente demande se rapporte à un procédé de détermination d’au moins une position d’une structure mobile d’un aéronef à partir de sa vitesse ainsi qu’à un aéronef comprenant un dispositif pour sa mise en œuvre. 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 position d’une structure mobile d’un aéronef, ladite structure mobile étant animée d’au moins un mouvement entre des première et deuxième positions et configurée pour occuper des positions intermédiaires entre les première et deuxième positions. Selon l’invention, le procédé comprend, préalablement, une étape d’élaboration d’au moins un répertoire pour le mouvement associant des positions et des vitesses répertoriées de la structure mobile, les positions répertoriées étant choisies parmi les première et deuxième positions ainsi que les positions intermédiaires, à chacune desdites positions répertoriées étant associée une vitesse répertoriée et, en fonctionnement, une étape de détermination d’au moins une vitesse de la structure mobile à l’instant donné, une étape de comparaison de la vitesse déterminée avec les vitesses répertoriées et associées chacune à une position répertoriée ainsi qu’une étape de détermination de la position de la structure mobile à l’instant donné qui correspond à la position répertoriée associée à la vitesse répertoriée égale ou la plus proche de la vitesse déterminée à l’instant donné. Contrairement à l’art antérieur, le procédé de détermination d’au moins une position de la structure mobile permet, à partir d’un nombre restreint de systèmes de détermination de vitesse, de déterminer la position de la structure mobile à chaque instant et non uniquement au début et à la fin du mouvement. Selon une variante, l’étape de détermination d’une vitesse de la structure mobile consiste à saisir des première et deuxième images, séparées d’une durée donnée, dans lesquelles est visible la structure mobile, à déterminer un changement d’échelle entre les première et deuxième images saisies ainsi qu’à calculer la vitesse de la structure mobile à partir de la durée donnée et du changement d’échelle entre les première et deuxième images saisies. Selon une autre variante, l’étape de détermination d’une vitesse de la structure mobile consiste à déterminer un décalage de fréquences pour une onde émise et réceptionnée par un radar après avoir été réfléchie par la structure mobile et à calculer la vitesse de la structure mobile à partir du décalage de fréquences déterminé précédemment. Selon une autre caractéristique, la vitesse de la structure mobile est égale à une moyenne de vitesses mesurées. Selon une autre caractéristique, l’étape d’élaboration du répertoire consiste à déplacer la structure mobile en suivant le mouvement ainsi que, pour chaque position répertoriée dans le répertoire, une étape de détermination de la vitesse de la structure mobile et d’association de la vitesse déterminée à ladite position dans le répertoire. Selon une autre caractéristique, l’étape d’élaboration du répertoire est réalisée une seule fois. Selon une autre caractéristique, le procédé comprend une étape de mise à jour des vitesses répertoriées dans le répertoire à partir des mesures de vitesses utilisées pour déterminer la position de la structure mobile. L’invention a également pour objet un dispositif de détermination d’au moins une position d’une structure mobile qui comprend : au moins une unité de stockage configurée pour stocker un répertoire associant des positions et des vitesses répertoriées de la structure mobile, au moins un système de détermination de vitesse configuré pour évaluer ou mesurer une vitesse de la structure mobile, au moins une unité de traitement configurée pour comparer au moins une vitesse mesurée par le système de détermination de vitesse et les vitesses répertoriées ainsi que pour déterminer la position de la structure mobile en fonction de cette comparaison. Selon une autre caractéristique, le système de détermination de vitesse comprend au moins une caméra comme une caméra de type Lidar ou de type temps de vol ou au moins un radar utilisant l’effet Doppler. Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend plusieurs systèmes de détermination de vitesse. L’invention a également pour objet un aéronef comprenant au moins un dispositif de détermination d’au moins une position d’une structure mobile selon l’une des caractéristiques précédentes. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard de la FIG. 1 qui est une vue en perspective d’un train d’atterrissage d’aéronef occupant deux positions et illustre un mode de réalisation de l’invention. Comme illustré sur la FIG. 1 , un aéronef comprend une structure fixe 10 ainsi qu’au moins un train d’atterrissage 12, mobile par rapport à la structure fixe 10, animé d’un premier mouvement T1 allant d’une première position P1, dite déployée, jusqu’à une deuxième position P2, dite rétractée, ainsi que d’un deuxième mouvement T2 allant de la deuxième position P2 jusqu’à la première position P1. Selon un mode de réalisation visible sur la FIG. 1 , le train d’atterrissage 12 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. Quel que soit le mode de réalisation, le train d’atterrissage 12 est une structure mobile M, configurée pour se déplacer par rapport à la structure fixe 10 entre des première et deuxième positions P1, P2, 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 12 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 12 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 12 est en position rétractée. Chaque trappe d’une case de train d’atterrissage de l’aéronef est une structure mobile M, configurée pour se déplacer par rapport à une structure fixe 10, comportant au moins un élément mobile et suivant des premier et deuxième mouvements T1, T2 aller-retour entre des positions fermée et ouverte. Quel que soit le mode de réalisation, l’aéronef comprend au moins une structure mobile M configurée pour se déplacer par rapport à une structure fixe 10 en suivant au moins un mouvement T1, T2 allant d’une première position extrême P1 jusqu’à une deuxième position extrême P2, ladite structure mobile M étant choisie parmi un train d’atterrissage 12 et une trappe d’une case de train d’atterrissage d’aéronef. Selon une configuration, la structure mobile M pivote autour d’un axe de pivotement par rapport à la structure fixe 10 entre des première et deuxième positions extrêmes P1, P2 qui correspondent respectivement aux positions sortie et rétractée. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette cinématique. Lors d’un mouvement donné T1, T2 entre des première et deuxième positions extrêmes P1, P2, la structure mobile M est configurée pour occuper des positions intermédiaires Pi entre les première et deuxième positions extrêmes P1, P2, réparties entre ces dernières. Lors de chaque mouvement T1, T2, la structure mobile M présente une vitesse qui varie entre les première et deuxième positions extrêmes P1, P2. Selon une configuration, lors de chaque mouvement, la vitesse de la structure mobile M est nulle au début du mouvement, augmente puis diminue jusqu’à redevenir nulle à la fin du mouvement. Un procédé de détermination d’au moins une position de la structure mobile M comprend une étape d’élaboration d’au moins un répertoire pour au moins un mouvement T1, T2 de la structure mobile M, ledit répertoire associant des positions du mouvement T1, T2 et des vitesses de la structure mobile M, à chacune desdites positions répertoriées dans le répertoire étant associé une vitesse répertoriée. Selon un mode opératoire, l’étape d’élaboration du répertoire consiste à déplacer la structure mobile M en suivant le mouvement T1, T2 ainsi que, pour chaque position répertoriée dans le répertoire, une étape de détermination de la vitesse de la structure mobile M lorsqu’elle occupe ladite position et d’association de la vitesse déterminée à ladite position dans le répertoire. Les positions répertoriées sont choisies parmi les première et deuxième positions extrêmes P1, P2 ainsi que les positions intermédiaires Pi. L’étape d’élaboration du répertoire est réalisée une seule fois, notamment avant l’exploitation de l’aéronef. Selon un mode de réalisation, pour réaliser l’étape de mesure, un dispositif de détermination d’au moins une position de la structure mobile M comprend au moins un système de détermination d’une vitesse configuré pour évaluer ou mesurer une vitesse de la structure mobile M lorsqu’elle occupe une position donnée. En complément, le dispositif de détermination d’au moins une position de la structure mobile M comprend au moins une unité de stockage 26 configurée pour stocker le répertoire associant des vitesses et des positions de la structure mobile M parmi les première et deuxième positions extrêmes P1, P2 ainsi que les positions intermédiaires Pi, chaque position répertoriée dans le répertoire étant associée à une vitesse répertoriée. Le procédé de détermination d’au moins une position de la structure mobile M comprend une étape de détermination d’au moins une vitesse de la structure mobile M, une étape de comparaison de la vitesse mesurée précédemment avec les vitesses répertoriées et associées chacune à une position répertoriée ainsi qu’une étape de détermination de la position réelle de la structure mobile M qui correspond à la position répertoriée associée à la vitesse répertoriée égale ou la plus proche de la vitesse mesurée. A cet effet, le dispositif de détermination d’au moins une position de la structure mobile M comprend au moins un système de détermination de vitesse 28, solidaire de la structure fixe 10, configuré pour évaluer ou mesurer une vitesse de la structure mobile M ainsi qu’au moins une unité de traitement 30 configurée pour comparer des vitesses mesurées par système de détermination de vitesse 28 et les vitesses répertoriées et déterminer la position réelle de la structure mobile M en fonction de cette comparaison. Cette unité de traitement 30 peut être un calculateur de l’aéronef dédié exclusivement ou non à ces fonctions de comparaison et de détermination. De la même manière, l’unité de stockage 26 peut être une unité de stockage de l’aéronef dédiée exclusivement au stockage du (ou des) répertoire(s). Selon un mode de réalisation, un même système de détermination de vitesse 28 peut être utilisé pour élaborer le répertoire et déterminer la position réelle de la structure mobile M. Selon un mode de réalisation, le système de détermination de vitesse 28 comprend au moins une caméra comme une caméra de type Lidar ou de type temps de vol (ou TOF pour Time Of Flight en anglais). Selon ce mode de réalisation, l’étape de détermination d’une vitesse de la structure mobile M consiste à saisir deux images successives, séparées d’une durée donnée, dans lesquelles est visible la structure mobile M, à déterminer un changement d’échelle entre les deux images saisies et à calculer la vitesse de la structure mobile à partir de la durée donnée et du changement d’échelle entre les deux images saisies. Le changement d’échelle correspond à un rapport entre une première distance séparant deux points de la structure mobile M dans la première image et une deuxième distance séparant les mêmes points de la structure mobile M dans la deuxième image. Selon un autre mode de réalisation, le système de détermination de vitesse 28 comprend au moins un radar utilisant l’effet Doppler et configuré pour mesurer la vitesse de la structure mobile M à partir d’une différence de fréquences d’une onde entre son émission et sa réception. Selon ce mode de réalisation, l’étape de détermination d’une vitesse de la structure mobile M consiste à déterminer un décalage de fréquences pour une onde émise et réceptionnée par le radar après avoir été réfléchie par la structure mobile M et à calculer la vitesse de la structure mobile M à partir du décalage de fréquences déterminé précédemment. Selon une configuration, chaque système de détermination de vitesse 28 comprend un axe de visée A28 et il est relié à la structure fixe 10 de sorte que son axe de visée A28 soit correctement positionné par rapport au mouvement T1, T2 de la structure mobile M afin d’optimiser la détermination du changement d’échelle ou du décalage de fréquences. Si nécessaire, le dispositif de détermination d’au moins une position de la structure mobile M peut comprendre plusieurs systèmes de détermination de vitesse 28 positionnés de manière adéquate pour optimiser la mesure de la vitesse de la structure mobile M quelle que soit sa position, la vitesse de la structure mobile M étant égale à une moyenne des vitesses mesurées par les différents systèmes de détermination de vitesse 28. Lors de l’exploitation de l’aéronef, la cinématique de la structure mobile M peut évoluer en raison par exemple de l’usure de certains éléments de la structure mobile M. Une différence peut alors apparaître entre la position réelle et la position déterminée par le procédé de l’invention. Selon un mode de réalisation, pour corriger cette éventuelle dérive, le procédé de détermination d’au moins une position de la structure mobile M comprend une étape de mise à jour des vitesses répertoriées dans le répertoire à partir des mesures de vitesses utilisées pour déterminer la position de la structure mobile M et mesurées par le système de détermination de vitesse 28 lors de l’exploitation de l’aéronef. Un aéronef peut comprendre un ou plusieurs dispositif(s) de détermination d’au moins une position d’une structure mobile M, cette dernière étant choisie parmi un train d’atterrissage 12 et une trappe d’une case de train d’atterrissage d’aéronef. Quel que soit le mode de réalisation, le procédé de détermination d’au moins une position de la structure mobile M permet, à partir d’au moins une mesure de la vitesse de la structure mobile M à un instant donné, de déterminer la position réelle de la structure mobile M à cet instant donné en comparant la vitesse mesurée à des vitesses répertoriées et associées chacune à une position donnée. Contrairement à l’art antérieur, le procédé de détermination d’au moins une position de la structure mobile M permet, à partir d’un nombre restreint de systèmes de détermination de vitesse 28, de déterminer la position de la structure mobile M à chaque instant et non uniquement au début et à la fin du mouvement. Connaissant la position réelle du train d’atterrissage à chaque instant, il est possible de mieux coordonner les mouvements du train d’atterrissage et des trappes de la case de train d’atterrissage et ainsi d’optimiser la fermeture de la case train d’atterrissage, ce qui se traduit par une réduction de la consommation en carburant de l’aéronef. Par ailleurs, ces mesures de la vitesse de la structure mobile M peuvent permettre d’évaluer un changement de sa cinématique et d’optimiser sa maintenance. Procédé de détermination à un instant donné d’au moins une position d’une structure mobile (M) d’un aéronef, ladite structure mobile (M) étant animée d’au moins un mouvement (T1, T2) entre des première et deuxième positions (P1, P2) et configurée pour occuper des positions intermédiaires (Pi) entre les première et deuxième positions (P1, P2) ; caractérisé en ce que le procédé comprend, préalablement, une étape d’élaboration d’au moins un répertoire pour le mouvement (T1, T2) associant des positions et des vitesses répertoriées de la structure mobile (M), les positions répertoriées étant choisies parmi les première et deuxième positions (P1, P2) ainsi que les positions intermédiaires (Pi), à chacune desdites positions répertoriées étant associée une vitesse répertoriée et, en fonctionnement, une étape de détermination d’au moins une vitesse de la structure mobile (M) à l’instant donné, une étape de comparaison de la vitesse déterminée avec les vitesses répertoriées et associées chacune à une position répertoriée ainsi qu’une étape de détermination de la position de la structure mobile (M) à l’instant donné qui correspond à la position répertoriée associée à la vitesse répertoriée égale ou la plus proche de la vitesse déterminée à l’instant donné. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de détermination d’une vitesse de la structure mobile (M) consiste à saisir des première et deuxième images, séparées d’une durée donnée, dans lesquelles est visible la structure mobile (M), à déterminer un changement d’échelle entre les première et deuxième images saisies et à calculer la vitesse de la structure mobile (M) à partir de la durée donnée et du changement d’échelle entre les première et deuxième images saisies. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de détermination d’une vitesse de la structure mobile (M) consiste à déterminer un décalage de fréquences pour une onde émise et réceptionnée par un radar après avoir été réfléchie par la structure mobile (M) ainsi qu’à calculer la vitesse de la structure mobile (M) à partir du décalage de fréquences déterminé précédemment. Procédé selon l’une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que la vitesse de la structure mobile (M) est égale à une moyenne de vitesses mesurées. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’élaboration du répertoire consiste à déplacer la structure mobile (M) en suivant le mouvement (T1, T2) ainsi que, pour chaque position répertoriée dans le répertoire, une étape de détermination de la vitesse de la structure mobile (M) et d’association de la vitesse déterminée à ladite position dans le répertoire. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’élaboration du répertoire est réalisée une seule fois. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de mise à jour des vitesses répertoriées dans le répertoire à partir des mesures de vitesses utilisées pour déterminer la position de la structure mobile (M). Dispositif de détermination d’au moins une position d’une structure mobile (M) permettant de mettre en œuvre un procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprend : au moins une unité de stockage (26) configurée pour stocker un répertoire associant des positions et des vitesses répertoriées de la structure mobile (M), au moins un système de détermination de vitesse (28) configuré pour évaluer ou mesurer une vitesse de la structure mobile (M), au moins une unité de traitement (30) configurée pour comparer au moins une vitesse mesurée par le système de détermination de vitesse (28) et les vitesses répertoriées ainsi que pour déterminer la position de la structure mobile (M) en fonction de cette comparaison. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de détermination de vitesse (28) comprend au moins une caméra comme une caméra de type Lidar ou de type temps de vol. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système de détermination de vitesse (28) comprend au moins un radar utilisant l’effet Doppler. Dispositif selon l’une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le dispositif comprend plusieurs systèmes de détermination de vitesse (28). Aéronef comprenant au moins un dispositif de détermination d’au moins une position d’une structure mobile (M) selon l’une des revendications 8 à 11.