INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Plus précisément, la présente invention porte sur l’entrelacement de modes radar, requis lorsque les objectifs d’une mission de surveillance ne peuvent être entièrement remplis sans le recours à plusieurs modes radar, et notamment pour mettre en œuvre un partage de temps radar pour satisfaire au mieux des fonctions de veille ou encore de pistage. Les possibilités d’entrelacement ont notamment évolué en termes de degré de liberté avec l’arrivée des radars à balayage électronique et/ou l’emploi coordonné de plusieurs radars pour optimiser le partage des tâches et des ressources.
Jusqu’ici des solutions génériques ont été développées pour optimiser l’ordonnancement des tâches d’un radar et réguler sa charge, et ce notamment pour la gestion des figures de balayage voire les pointages du radar.
Toutefois, ces solutions ne répondent pas aux besoins spécifiques identifiés dans un contexte de surveillance maritime par au moins un radar aéroporté où les tâches ne sont pas nécessairement associées à des pointages de radar(s), la navigation de l’aéronef étant propre à influencer la décision d’entrelacement.
En particulier, dans le contexte de la surveillance aéroportée, notamment maritime, l’entrelacement doit être compatible de contraintes diverses telles que : la figure de balayage du radar, c’est-à-dire la succession temporelle des régions spatiales éclairées par le radar, propre à être libre ou contrainte, l’entrelacement de formes d’ondes non-doppler, doppler ou autres imposant des impératifs spécifiques de revisite de l’espace, la nécessité, lorsque le dispositif de surveillance à base de radar(s) est embarqué, de s’exécuter sur des calculateurs numériques aux ressources () potentiellement restreintes, en termes de puissance de calcul, mémoire, consommation d’énergie, temps d’exécution, stabilité d’exécution, la contrainte des possibilités d’entrelacement associée à la gestion d’une région de surveillance au moyen d’un système multi-panneaux selon des modalités d’alimentation électrique, de refroidissement du radar, une requête opérateur, etc.
De plus, la trajectoire du véhicule porteur dispositif de surveillance à base de radar(s) est également propre à être prise en compte comme une opportunité ou au contraire une contrainte.
Ainsi, la décision d’entrelacement de modes radar est un problème d’optimisation combinatoire, parfois dépourvu de solution selon les modes radar d’utilisation désirée.
L’invention a pour objet de remédier aux inconvénients de l’état de la technique en proposant une technique alternative de décision et d’évaluation d’entrelacement d’une pluralité de modes radar d’au moins un radar propre à être embarqué à bord d’un véhicule propre à répondre à la problématique de la surveillance maritime aéroportée en choisissant automatiquement un entrelacement de modes radar, tout en présentant un caractère à la fois intelligent pour la prise de décision d’un tel entrelacement en ayant notamment recours à l’intelligence artificielle, et « explicable » pour la compréhension ou l’interaction avec l’opérateur parfois dépourvu de connaissance en intelligence artificielle.
Par « explicable », on entend que la mise en œuvre du procédé selon la présente invention est compréhensible et/ou interprétable/justifiable d’un point de vue opérationnel.
A cet effet, l’invention propose un procédé de décision et d’évaluation d’entrelacement d’une pluralité de modes radar d’au moins un radar propre à être embarqué à bord d’un véhicule, notamment un aéronef, ou propre à être mis en œuvre à bord d’un dispositif de simulation du comportement dudit véhicule, ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif électronique de décision et d’évaluation d’entrelacement de modes radar, le procédé comprenant les étapes successives suivantes :
- détermination, selon un premier jeu de contraintes prédéterminé, de modes radar propres à répondre à au moins un objectif de ladite mission radar ;
Dans certains modes de réalisation, les étapes du procédé sont réalisées dans un ordre différent de l’ordre décrit.
Bien que l'invention décrite ici puisse être appliquée ou utilisée en conjonction avec une variété de fluides, de carburants et d'huiles (par exemple, l'essence, le diesel, l'huile moteur, le fluide hydraulique, le fluide de transmission, etc.), les modes de réalisation de l'invention décrite ici sont décrits par rapport au fluide de freinage destiné à être utilisé dans un système de freinage.
Les figures 1A-1B illustrent un système de détection 100 comprenant un réservoir 102 et un capteur à ultrasons 106. Le capteur 106 peut fournir des informations concernant le niveau, la concentration, ou les deux, d’un fluide 103. Dans les modes de réalisation illustrés, le capteur 106 est positionné au fond d’un réservoir 102 ou d’un récipient similaire rempli du fluide 103, par exemple du fluide de frein. Le fluide 103 a une surface supérieure 104. Le niveau de la surface supérieure 104 change au fil du temps à mesure que le fluide 103 est consommé, comme on peut le voir en se référant à la et à la . Le capteur 106 comprend un boîtier 108, un premier transducteur 110 (par exemple, un premier transducteur piézoélectrique), un deuxième transducteur 114 (par exemple, un deuxième transducteur piézoélectrique), un contrôleur 116, et un point de référence ou cible 112. La cible 112 est située à un niveau prédéterminé (marqué comme niveau cible « TL » sur les figures 1A-1B). Le niveau prédéterminé peut être stocké comme une constante dans la mémoire 204 (voir ). Le contrôleur 116 peut en outre être couplé à des composants supplémentaires à l’intérieur du boîtier 108, comme décrit plus en détail ci-dessous.
Les signaux provenant du contrôleur 116 (qui peuvent être amplifiés ou autrement conditionnés par un circuit d’attaque) sont fournis à la fois au premier transducteur 110 et au deuxième transducteur 114. Dans certains modes de réalisation, le contrôleur 116 génère un premier signal pour piloter le premier transducteur 110 et un deuxième signal pour piloter le deuxième transducteur 114. Dans certains modes de réalisation, le contrôleur 116 fait fonctionner les premier et deuxième transducteurs 110 et 114 de manière à fournir des mesures continues, par exemple, des mesures qui sont répétées régulièrement (par exemple, toutes les X ms dans le cas de mesures de niveau et toutes les Y ms dans le cas de mesures de qualité ou de concentration). Bien que les transducteurs 110 et 114 et le contrôleur 116 soient situés dans un seul boîtier 108 sur la , dans d’autres modes de réalisation, les transducteurs 110 et 114 et le contrôleur 116 peuvent être situés dans des boîtiers séparés, peuvent être situés dans le fluide sans un ou plusieurs boîtiers, ou peuvent être situés dans d’autres emplacements par rapport au réservoir 102 (par exemple, et sans limitation, les transducteurs 110 et 114 peuvent être intégrés avec ou sur le réservoir 102 et le contrôleur 116 peut être situé au niveau du réservoir ou à un emplacement différent dans le système automobile). En outre, un autre ordinateur dans le système automobile peut également remplir les fonctions du contrôleur 116 décrites dans le présent document. Dans certains modes de réalisation, plusieurs ordinateurs, processeurs ou contrôleurs peuvent travailler ensemble pour effectuer les opérations décrites par rapport au contrôleur 116.
Le premier transducteur 110 génère une onde sonore ultrasonique (représentée par la ligne pointillée 124) qui se propage dans le fluide 103. L’onde sonore ultrasonique est réfléchie par la surface supérieure 104 (représentée par la ligne pointillée 126) vers le premier transducteur 110. En réponse à la réception des réflexions, le premier transducteur 110 génère un signal électrique qui est fourni au contrôleur 116. Le signal provenant du premier transducteur 110 est ensuite traité par le contrôleur 116, comme décrit plus en détail ci-dessous.
Le deuxième transducteur 114 génère également une onde sonore ultrasonique (représentée par la ligne pointillée 120) qui se propage dans le fluide 103. Lorsque la surface supérieure 104 est au-dessus de la cible 112 (voir ), l’onde sonore ultrasonique est réfléchie par la cible 112 (représentée par la ligne pointillée 122) vers le deuxième transducteur 114. Lorsque la surface supérieure 104 est en dessous de la cible 112 (voir ), l’onde sonore ultrasonique (représentée par la ligne pointillée 120’) est réfléchie par la surface supérieure 104 (représentée par la ligne pointillée 122’) vers le deuxième transducteur 114. En réponse à la réception des réflexions (ou échos), le deuxième transducteur 114 génère un signal électrique qui est fourni au contrôleur 116. Le signal provenant du deuxième transducteur 114 est ensuite traité dans le contrôleur 116, comme décrit plus en détail ci-dessous. L’orientation angulaire des ondes sonores dans les figures annexées (par exemple, les ondes sonores 124, 126, 120 et 122 sur la ) est donnée à titre d’illustration et, en pratique, les ondes sonores peuvent se déplacer selon d’autres orientations angulaires appropriées.
Un tube de focalisation 118 s’étend verticalement à partir du boîtier 108 et au-dessus du premier transducteur 110. Les ondes sonores ultrasoniques générées par le premier transducteur 110 sont contenues dans le tube de focalisation 118. Les ondes sonores ultrasoniques générées par le premier transducteur 110 sont maintenues séparées des ondes sonores ultrasoniques générées par le deuxième transducteur 114 par les parois du tube de focalisation 118. En conséquence, le tube de focalisation 118 permet de réduire les interférences entre les ondes sonores ultrasoniques générées par le premier transducteur 110 et les ondes sonores ultrasoniques générées par le deuxième transducteur 114. Dans certains modes de réalisation, en plus ou en remplacement du tube de focalisation 118, un tube de focalisation supplémentaire est placé au-dessus et autour du deuxième transducteur 114. Dans certains modes de réalisation, en remplacement ou en plus du tube de focalisation 118, le contrôleur 116 « efface » ou ignore les signaux reçus par le deuxième transducteur 114 lorsque le premier transducteur 110 est excité, ou vice versa. En ignorant les signaux pendant cette période de temps, les interférences potentielles entre le premier transducteur 110 et le deuxième transducteur 114 sont réduites.
Les figures 1C-1D illustrent le capteur 106 de manière plus détaillée. Le capteur 106 comprend une première partie de détection 130 et une deuxième partie de détection 132. La première partie de détection 130 comprend le premier transducteur 110 (non représenté) et le tube de focalisation 118. La deuxième partie de détection 132 comprend le deuxième transducteur 114 (non représenté) et la cible 112. Dans certains modes de réalisation, le capteur 106 comprend également une interface électrique 134 (par exemple, un connecteur ou un réceptacle) par laquelle le capteur 106 fournit des sorties à un dispositif externe.
Le tube de focalisation 118 peut comprendre une fente 119 pour permettre au fluide 103 de pénétrer dans le tube de focalisation 118. La fente 119 peut être un trou dans un côté du tube de focalisation 118 qui s’étend sur toute la longueur du tube de focalisation 118 (définie par la distance entre une partie inférieure 140 (ou partie de base) et une partie supérieure 142). De plus, dans certains modes de réalisation, le tube de focalisation 118 peut avoir un plus grand diamètre au niveau de la partie inférieure 140 par rapport à la partie supérieure 142. En conséquence, le tube de focalisation 118 peut se rétrécir sur sa longueur verticale. Dans certains modes de réalisation, la partie supérieure 142 du tube de focalisation 118 est ouverte pour permettre au fluide 103 de pénétrer par le haut du tube de focalisation 118.
La illustre un schéma fonctionnel du capteur 106. Dans l’exemple illustré, le capteur 106 comprend le contrôleur 116, un circuit de conditionnement d’énergie 206, un pilote de sortie 208, un capteur de température 210, le premier transducteur 110 et le deuxième transducteur 114. Le contrôleur 116 comprend un processeur électronique 202 (par exemple, un microprocesseur programmable, un microcontrôleur, un contrôleur logique programmable, ou tout autre dispositif approprié) et une mémoire 204. Le contrôleur 116 est alimenté par le circuit de conditionnement d’énergie 206. Le contrôleur 116 peut fournir des signaux de sortie à l’interface de sortie 134 via le pilote de sortie 208.
La mémoire 204 est un support lisible par ordinateur non transitoire qui comprend, par exemple, une zone de stockage de programme et une zone de stockage de données. La zone de stockage de programme et la zone de stockage de données peuvent inclure des combinaisons de différents types de mémoire, par exemple une mémoire morte (« ROM »), une mémoire vive (« RAM ») (par exemple, RAM dynamique [« DRAM »], DRAM synchrone [« SDRAM »], etc.), une mémoire morte programmable effaçable électriquement (« EEPROM »), une mémoire flash, un disque dur, une carte SD, ou d’autres dispositifs de mémoire magnétique, optique, physique ou électronique appropriés. Dans un exemple, le processeur électronique 202 est connecté à la mémoire 204 et exécute des instructions logicielles qui peuvent être stockées dans une RAM de la mémoire 204 (par exemple, pendant l’exécution), une ROM de la mémoire 204 (par exemple, sur une base généralement permanente), ou un autre support lisible par ordinateur non transitoire. Le logiciel inclus dans la mise en œuvre du capteur 106 peut être stocké dans la mémoire 204. Le logiciel comprend, par exemple, un micrologiciel, une ou plusieurs applications, des données de programme, des filtres, des règles, un ou plusieurs modules de programme, et d’autres instructions exécutables. Le processeur électronique 202 est configuré pour extraire de la mémoire 204 et exécuter, entre autres, des instructions liées aux procédés et méthodes de contrôle décrits dans le présent document. Dans d’autres constructions, le capteur 106 comprend des composants supplémentaires, moins nombreux ou différents.
Le capteur de température 210 fournit au contrôleur 116 des informations indicatives de la température du fluide 103. Le contrôleur 116 utilise les informations de température provenant du capteur de température 210 pour compenser les variations de la vitesse de son qui se produisent en raison des changements de température.
Pour faire fonctionner le premier transducteur 110, le contrôleur 116 génère un signal de commande de transducteur, qui est délivré à un premier pilote de tension 212 couplé électriquement au premier transducteur 110. Le premier pilote de tension 212 amplifie ou conditionne le signal de commande provenant du contrôleur 116 et fournit le signal conditionné au premier transducteur 110. Lorsqu’il est alimenté (par exemple, excité) par le signal amplifié, le premier transducteur 110 produit une onde sonore de sortie ou, plus particulièrement, une onde sonore ultrasonique. En plus de générer des ondes sonores, le premier transducteur 110 répond également aux ondes sonores (par exemple les réflexions ou les échos) en convertissant les ondes sonores reçues en signaux électriques. Les signaux électriques, parfois appelés signaux d’écho, sont indicatifs de la quantité ou de la qualité surveillée ou mesurée. Dans un mode de réalisation, les signaux d’écho sont d’abord conditionnés par un premier circuit de conditionnement de signal 214. Les signaux d’écho sont fournis au contrôleur 116. Dans un mode de réalisation et pour fournir une description techniquement plus détaillée dudit mode de réalisation, en réponse au signal d’écho, le contrôleur 116 peut générer un signal de sortie indiquant le temps écoulé entre le moment où le premier transducteur 110 a envoyé son signal ultrasonique (sur la base du signal de commande du transducteur) et le moment où le premier transducteur 110 a reçu une réflexion du signal ultrasonique (entraînant la génération d’un signal d’écho). Ce « temps de vol » (le temps entre la génération de l’onde sonore ultrasonique ou ping et la réception de la réflexion ou de l’écho), ainsi que la vitesse de son dans le fluide 103 dans le réservoir 102, peuvent être utilisés pour déterminer la distance entre le capteur 106 et la surface supérieure 104 et/ou la concentration du fluide 103.
Le contrôleur 116 fait fonctionner le deuxième transducteur 114 d’une manière similaire à celle du premier transducteur 110. Par exemple, le contrôleur 116 génère un signal de commande de transducteur qui est délivré au deuxième pilote de tension 212’. Le deuxième pilote de tension 212’ amplifie ou conditionne le signal de commande provenant du contrôleur 116 et fournit le signal conditionné au deuxième transducteur 114. Lorsqu’il est alimenté par le signal amplifié, le deuxième transducteur 114 produit une onde sonore de sortie. En plus de générer des ondes sonores, le deuxième transducteur 114 répond également aux ondes sonores en convertissant les ondes sonores reçues en signaux électriques (par exemple, un signal d’écho, un signal de réflexion). Ces signaux sont conditionnés par un circuit de conditionnement de deuxième signal 214’ et sont fournis au contrôleur 116.
Le temps entre l’impulsion ultrasonore émise et l’écho reçu est proportionnel à la distance parcourue par l’onde sonore dans le fluide 103, comme exprimé par l’équation : Distance = (Vitesse de son)×(Temps de vol)/2. Comme indiqué ci-dessus, le signal de sortie du transducteur (par exemple, les signaux électriques, les signaux d’écho ou les signaux de réflexion) fournit une indication du temps de vol. Cependant, pour fournir une explication plus détaillée, si plus d’informations sont disponibles et programmées dans le contrôleur, la mesure de distance peut également être utilisée pour déterminer le volume de fluide 103 dans le réservoir 102. Dans certains modes de réalisation, le contrôleur 116 module le niveau de puissance de l’onde sonore de sortie du premier transducteur 110 de manière à utiliser le niveau de puissance minimum pour recevoir un écho. En modulant le niveau de puissance, on empêche les échos multiples d’affecter le temps de vol.
La vitesse de son du fluide 103 peut être déterminée en utilisant la réflexion de l’onde sonore sur la cible 112. La vitesse de son du fluide 103 est proportionnelle à la distance parcourue par l’onde sonore et au temps de vol. Comme la cible 112 se trouve à une distance connue du deuxième transducteur 114 (par exemple, la distance entre le deuxième transducteur 114 et le niveau cible TL), la distance parcourue par les ondes sonores est connue. Le temps de vol de la réflexion est déterminé comme indiqué ci-dessus. Par conséquent, la vitesse de son du fluide 103 peut être déterminée par l’équation : Vitesse de son = (2×Distance)/(Temps de vol). La vitesse de son peut en outre varier en fonction de la température du fluide 103. En conséquence, le contrôleur 116 peut tenir compte de la température du fluide 103 (sur la base des signaux de température reçus du capteur de température 210) lors du calcul de la vitesse de son. Alors que la cible 112 est à une distance connue, la distance parcourue par les ondes sonores ultrasoniques produites par le premier transducteur 110 est variable. En conséquence, le contrôleur 116 peut utiliser la vitesse de son calculée à partir du temps de vol des ondes sonores ultrasoniques produites par le deuxième transducteur 114 pour déterminer la distance parcourue par les ondes sonores ultrasoniques produites par le premier transducteur 110 afin de déterminer le niveau de fluide.
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français) ; - interface RFID.
Des données telles que celles mémorisées sur une étiquette d’identification 13, peuvent être transmises par le dispositif 14 au deuxième dispositif distant 15 via l’une des interfaces de communication courte distance du bloc 142.
Selon l’exemple de réalisation particulier et non limitatif du dispositif 14 illustré à la , le dispositif 14 comporte une interface de communication courte distance 141, par exemple de type RFID, qui est configurée établir une communication courte distance avec une étiquette d’identification 13 apposée sur chaque colis embarqué dans le véhicule 10. Une telle interface de communication courte distance 141 correspond par exemple au lecteur 12 et remplace dernier (ou vient en complément de ce dernier).
Selon l’exemple de réalisation particulier et non limitatif du dispositif 14 illustré à la , Le dispositif 14 comporte également une autre interface de communication courte distance 142, par exemple de type radiofréquence Wi-Fi® ou Bluetooth® qui est configurée pour établir une communication courte distance avec le deuxième dispositif distant 15.
Le deuxième dispositif distant 15 héberge par exemple une application dédiée à l’établissement d’une communication courte distance avec l’interface courte distance 142. Le deuxième dispositif distant 15 est par exemple également configuré pour établir une communication longue distance, par exemple de type 4G ou 5G, avec le premier dispositif distant 11 de l’infrastructure de réseau de communication 110.
Si une communication courte distance est établie ou peut être établie entre le dispositif 14 et le dispositif 15 via l’interface courte distance 142 alors un canal de communication C 11 est établi entre le dispositif 14 et le dispositif 15.
Si une communication longue distance est établie ou peut être établie entre le dispositif 15 et un équipement de l’infrastructure de réseau de communication 110 alors un canal de communication C 12 est considéré comme étant établi entre le dispositif 15 et le dispositif destinataire 11 de l’infrastructure de réseau de communication 110. Si les canaux de communications C 11 et C 12 sont établis alors le dispositif 14 peut communiquer avec le premier dispositif distant 11 de l’infrastructure de réseau de communication 110 via un canal de communication C 1 formé des canaux de communication C 11 et C 12 .
Si une communication longue distance est établie ou peut être établie entre le dispositif 14 et un équipement de l’infrastructure de réseau de communication 110 via l’interface de communication longue distance 143, alors un canal de communication C 2 est considéré comme étant établi entre le dispositif 14 et le premier dispositif distant 11 de l‘infrastructure de réseau de communication 110.
Un processus de contrôle d’un ensemble d’objets embarqués dans le véhicule 10 est avantageusement mis en œuvre par le véhicule 10 (c’est-à-dire par un ou plusieurs dispositifs embarqués dans le véhicule 10, par exemple un ou plusieurs calculateurs). Selon un autre exemple de mise en œuvre, le processus est mis en œuvre par un système comprenant le ou les calculateurs en combinaison avec un plusieurs lecteurs RFID 12, 141. Selon une variante de cet autre exemple de mise en œuvre, le système comprend en outre un système de détection d’objet à métasurface(s).
Dans une première opération, chaque objet embarqué dans le véhicule 10 est détecté. La détection est obtenue à partir des données lues sur la radio-étiquette 13 associée à ou apposée sur chaque objet par le lecteur 12, 141. La lecture des données contenues sur la radio-étiquette par le lecteur 12, 141 est avantageusement réalisée automatiquement lorsque la radio-étiquette passe à proximité du lecteur 12, 141, c’est-à-dire dans le champ d’action du lecteur 12, 141 correspondant à sa portée de rayonnement qui dépend de la longueur d’onde utilisée.
Les données stockées sur une radio-étiquette 13 correspondent avantageusement à des données d’identification de l’objet auquel la radio-étiquette 13 est associée.
Selon une variante, les données comprennent en outre un ensemble d’informations complémentaires sur l’objet auquel la radio-étiquette est associée. Par exemple, les données stockées sur une radio-étiquette comprennent une ou plusieurs des données suivantes, selon toutes combinaisons possibles :
- des données représentatives du type de l’objet ; et/ou
- des données représentatives des dimensions de l’objet ; et/ou
- des données représentatives de la masse ou du poids de l’objet ; et/ou