INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le procédé comprend ensuite une étape d’allocation de contrôle 130, au cours de laquelle des consignes de poussée à envoyer aux moteurs sont déterminées à partir des consignes de haut-niveau et d’informations relatives à l’état de l’aéronef, comprenant au moins des informations sur l’état de chaque moteur 5 et la position actuelle du centre de gravité, déterminée précisément ou bien estimée comme décrit plus haut.
Le lien entre les consignes de haut niveau et les consignes de poussée transmises à chacun des moteurs est fait par une matrice d’allocation A. Les consignes de haut niveau comprennent une valeur de poussée collective T désirée et des valeurs de couple de rotation de l’aéronef 1 selon les axes de roulis X, de tangage Y et de lacet Z, notées M 1 , M 2 et M 3 , réunies en un vecteur de quatre variables. Identiquement, les consignes de poussées des moteurs T 1 à T 4 forment un vecteur à quatre variables.
Ainsi, la matrice d’allocation A est une matrice carrée 4x4, telle que :
Avec .
Le calcul du vecteur des consignes de poussée passe alors par une inversion de la matrice d’allocation A, qui donne : .
Une fois la matrice d’allocation de contrôle inversée, le vecteur des consignes de poussée T 1 -T 4 envoyées à chacun des moteurs est calculé à partir du vecteur des consignes de haut niveau.
Le procédé comprend alors une étape de désaturation 140 des consignes de poussée T 1 -T 4 par ajustement des consignes de haut niveau pour tenir compte des niveaux de saturation T min et T max des moteurs.
Chacune des consignes de poussée T 1 -T 4 est comparée aux niveaux de saturation du moteur correspondant, pour déterminer si la consigne tombe dans la plage de poussée T min -T max accessible au moteur.
En cas de saturation d’une des consignes T 1 -T 4 , les consignes de haut niveau sont ajustées pour désaturer la consigne.
L’ajustement des consignes de haut niveau est fait selon un ordre de modification prédéterminé, permettant de modifier de manière préférentielle les consignes les moins cruciales à la stabilité et à la pilotabilité de l’aéronef 1.
Notamment, la commande de couple M 3 de rotation autour de l’axe de lacet Z et la commande de poussée collective T sont considérées moins prioritaires que les commandes de couple M 1 , M 2 de rotation autour des axes de roulis X et de tangage Y.
Plus précisément, la commande de couple M 3 de rotation autour de l’axe de lacet Z est moins prioritaire que la commande de poussée collective T et vient donc avant dans l’ordre de modification.
Dans le cas contraire, le procédé comprend une cinquième étape 305 de détermination d’un paramètre de non centralité λ de la variable de test T pour cette même probabilité de fausse alarme, et pour une probabilité de détection donnée. Cette étape comprend la détermination du paramètre de non centralité de la loi du suivie par la variable de test T pour une probabilité de détection spécifiée et pour la probabilité de fausse alarme . Pour cela, on utilise la relation :
avec la fonction de répartition de la loi du d’ordre K décentrée d’un paramètre au point (déterminé à l’étape précédente) et la probabilité de détection d’une défaillance spécifiée (biais sur les mesures de position ou d’horloge d’une des balises terrestres de transfert de temps).
Par conséquent, le paramètre de non centralité pour une probabilité de fausse alarme donnée et à une probabilité de détection donnée vaut :
La figure 4 donne un exemple de positionnement du seuil 401 par rapport à une probabilité de fausse alarme 402 donnée, et représente la probabilité de détection 403 de la variable de test.
Par la suite, l’impact sur la variable de test T de deux types de biais sur les balises de transfert de temps sont envisagés et référencés par un indice j : un biais d’horloge ( ) et un biais de position ( ).
La sixième étape 306 du procédé selon l’invention consiste à déterminer le biais minimum d’horloge détectable pour chaque balise de transfert de temps, à partir de la variable de test T et du paramètre de non centralité λ, c’est-à-dire pour la probabilité de fausse alarme et la probabilité de détection données. Cette étape consiste à caractériser le biais minimum détectable dans le cas d’un biais « scalaire » correspondant à un biais d’horloge ( ) sur l’une des balises de transfert de temps.
Le biais d’horloge sur la balise terrestre de transfert de temps d’indice (avec variant entre 0 et N) et pour un modèle de biais scalaire ( ) se traduit sur la variable de test T par un décentrage de la loi du de paramètre de non centralité .
Le paramètre de non centralité étant défini par et croissant en fonction du biais, on peut notamment déterminer le biais minimum détectable pour la défaillance et la ou les mesures considérées, en recherchant la solution de l’équation :
Les défaillances étant caractérisées par des biais de la forme où b est un scalaire réel et est un vecteur binaire nul sauf à la position de la mesure de pseudo-distance relative à la balise de transfert de temps i considérée, on a :
Un biais se traduit par une erreur d’estimation du vecteur d’état . Lors d’une défaillance avec un biais inférieur à , l’erreur maximale sur l’estimation du vecteur d’état a pour expression .
La septième étape 307 du procédé selon l’invention consiste à déterminer le biais minimum de position détectable pour chaque balise terrestre de transfert de temps, à partir de la variable de test T et du paramètre de non centralité λ, c’est-à-dire pour la probabilité de fausse alarme et la probabilité de détection données. Cette étape consiste à caractériser le biais minimum détectable dans le cas d’un biais de position 2D ( ) sur une balise terrestre de transfert de temps.
Le biais est la somme d’un biais sur l’abscisse et sur l’ordonnée de la position de la balise de transfert, de sorte que :
où (respectivement ) est un vecteur binaire nul sauf à la coordonnée x (respectivement y) de la position de la balise de transfert de temps considérée.
Le biais de position se traduit sur la variable de test T par un décentrage de la loi du , de paramètre de non centralité . Une défaillance de la mesure de position de la balise de transfert de temps présentant le plus petit biais détectable (c’est-à-dire de probabilité de détection ) vérifie :
La fonction de réponse du spectromètre a une forme gaussienne selon l’équation (2) suivante :
avec Γ la FWHM.
La forme finale de la raie détectée est une convolution de ces distributions, même si l’élargissement du spectromètre est prépondérant pour la microsonde WDS optimisée selon l’invention.
Il convient dans ce cas de décrire la forme de la raie détectée par une fonction de Voigt.
Une approximation plus facile est valable pour ajuster la forme d’une raie d’émission mesuré par une microsonde WDS avec un cristal monochromateur multicouches est l’expression linéaire dite Pseudo-Voigt (équation (3)) :
avec un facteur de pondération k entre la contribution gaussienne et la contribution lorentzienne (k=1 pour une forme pure lorentzienne et k=0 pour une forme pure gaussienne).
De plus, la forme des raies caractéristiques peut être modifiée par la superposition de pics satellites (issus de phénomènes d’ionisation multiples) ou par la superposition d’autres raies d’émission à la raie analysée (raies de transitions d’autres éléments dans la cible et leurs raies d’émission d’ordre multiple).
Compte tenu de la bonne résolution spectrale d’un WDS, ce phénomène est d’autant plus visible.
Au final, l’intensité intégrale I des photons X collectés par le spectromètre et perçue par le détecteur permet de déterminer la concentration C A de l’élément A dans l’échantillon selon l’équation (4) suivante :
- I i A (E) étant l’intensité du rayonnement X détecté correspondant à la raie caractéristique i à l’énergie E, de l’élément A et exprimée en coups/s ; - C A étant la concentration massique de l’élément A au sein de l’échantillon ; - N A étant le nombre d’Avogadro ; -M A étant la masse atomique de l’élément A ; - n e − étant le nombre d’électrons incidents par unité de temps ; - étant égal à , qui correspond à la section efficace de production de la raie i-j ; c’est la somme de toutes les probabilités qui conduisent à une lacune électronique sur la sous-couche i suivi d’une désexcitation par une transition radiative entre les sous-couches j et i , en fonction de l’énergie ; - étant la distribution en profondeur du rayonnement X émis, pondéré du coefficient d’atténuation ; - fr et fc étant respectivement les contributions des autres raies caractéristiques et du fond continu à la fluorescence ; - étant la probabilité pour que le rayonnement X atteigne le détecteur, l’émission étant supposée isotrope (ce terme étant appelé efficacité géométrique du détecteur et représentant la fraction d’angle solide couverte par le détecteur) ; - étant la probabilité pour que les rayons X, d’énergie E ph , arrivant sur le détecteur soient effectivement détectés (ce terme étant appelé efficacité intrinsèque et variant en fonction de l’énergie du photon mesuré).
Les nombreux paramètres de l’équation (4) rendent sa résolution très difficile. Afin de simplifier sa résolution, un calcul consiste à comparer l’intensité d’une raie d’un élément de l’échantillon ( I ech ) par rapport à une raie d’un témoin pur ou alors de composition connue avec une intensité relative ( I tem ). Cette méthode est appelée le « k-ratio », ou encore « concentration apparente » (équation (5)) :
- étant la densité d’ionisation en profondeur du rayonnement X ; - étant la profondeur volumique ; - étant l’émission secondaire par le fond continu ; - étant l’émission secondaire par les raies caractéristiques.
Avec cette équation (5), les concentrations des éléments de l’échantillon sont obtenues grâce à des calculs de correction de matrice.
La première étape consiste à extraire l’intensité caractéristique dans le spectre acquis. Pour cela, la contribution du fond continu est retirée sous les pics d’intensité caractéristiques.
La méthode du « k-ratio » permet de calculer la concentration apparente de l’échantillon à l’aide d’un standard pur (il s’agit d’un échantillon témoin ou de référence qui a une composition connue ; il peut s’agir d’un matériau contenant uniquement un seul élément chimique) mesuré dans les mêmes conditions d’analyse.
La seconde étape consiste à calculer la composition de l’échantillon par correction des effets de matrice. On distingue entre le modèle ϕ(ρz), qui est basé sur la description de la distribution ρ des rayons X en profondeur z dans l’échantillon, et le modèle ZAF qui prend en compte la production d’ionisation primaire due aux numéros atomiques [Z], l’absorption des rayonnements dans la cible [A] et les effets d’émission secondaire de fluorescence [F].
- détection de la panne et évaluation de niveaux de saturation des moteurs,
- calcul d’un centre de gravité optimal à partir des niveaux de saturation des moteurs,
- actionnement d’une commande de déplacement d’au moins un élément lourd de l’aéronef pour rapprocher un centre de gravité de l’aéronef du centre de gravité optimal,
- obtention de consignes de haut niveau comprenant au moins une consigne parmi une consigne de poussée collective, une consigne de couple de rotation de roulis, une consigne de couple de rotation de tangage et une consigne de couple de rotation de lacet,
- allocation de contrôle, par inversion d’une matrice d’allocation de contrôle et obtention d’une consigne de poussée pour chaque moteur,
- désaturation des consignes de poussée par ajustement des consignes de haut niveau pour tenir compte des niveaux de saturation des moteurs, et
- envoi de commandes de régime aux moteurs, déterminées à partir des consignes de poussée désaturées.
Un tel procédé permet de maintenir le caractère pilotable d’un aéronef multi-rotor en cas de panne moteur, et est généralisable à un grand nombre de pannes et de configurations des moteurs. De plus, il ne nécessite pas de modification des boucles de haut-niveau fournissant les consignes de haut-niveau.
L’étape d’obtention des consignes de haut-niveau peut comprendre la mise en œuvre d’au moins une boucle de régulation de haut-niveau configurée pour réguler au moins une vitesse, une position, une altitude et/ou une attitude de l’aéronef à partir d’instructions à distance, de missions autonomes enregistrées et/ou d’informations sur l’état de l’aéronef,
lesdites boucles de haut niveau étant conservées identiques au cours du procédé de contrôle.
Une telle caractéristique permet d’améliorer le caractère généralisable du procédé de contrôle en ne nécessitant pas d’adapter les boucles haut-niveau aux différents cas de pannes en recalculant une nouvelle matrice d’allocation.
- estimation d’une position actuelle d’un centre de gravité de l’aéronef,
- prise en compte de la position actuelle du centre de gravité pour l’étape d’allocation de contrôle et l’étape de désaturation des consignes de poussée.
Une telle caractéristique permet de prendre en compte la dynamique de déplacement des éléments lourds qui peut prendre un certain temps pour rapprocher le centre de gravité actuel du centre de gravité optimal.
L’utilité de la microanalyse X réside dans la possibilité de mener une analyse locale et non destructive, et qui peut être qualitative ou quantitative. Le but de l’analyse quantitative est d’obtenir la concentration C A de chaque élément A présent dans un échantillon inconnu à partir des rapports entre l’intensité d’une raie caractéristique émise par l’élément A dans l’échantillon à analyser et l’intensité émise par le même élément dans un témoin dont la stœchiométrie est connue a priori . Ce rapport d’intensité relative noté k-ratio ou première approximation de Castaing est ensuite corrigé des effets de matrice par les modèles conventionnels tels que la méthode ZAF ou la méthode ϕ(ρz) qui est en général mieux adapté à l’analyse des éléments légers.
Principe de l’analyse par spectrométrie WDS La microsonde WDS est une microsonde de Castaing, qui est couplée à un spectromètre WDS ; la microsonde WDS utilise la technique de spectrométrie par dispersion de longueur d’onde (WDS) de rayons X issus d’un échantillon sous bombardement électronique, afin d’identifier la concentration des éléments présents dans l’échantillon.
Lorsqu’un faisceau d’électrons bombarde un échantillon, il se produit dans la matière une diversité d’interactions entre les électrons et les atomes de l’échantillon qui conduisent, entre autres, à l’émission de rayons X. Les rayons X (ou photons X) ainsi émis sont dits de type caractéristiques quand leur émission est provoquée par une ionisation de l’atome cible, suivie par sa désexcitation.
La désexcitation de l’atome est régie par des lois probabilistes de relaxation atomique. Comme les photons caractéristiques issus des transitions électroniques ont une énergie spécifique, il est donc possible de les affecter à un élément du tableau de Mendeleïev. L’identification de chaque élément présent dans l’échantillon s’effectue donc par la mesure de l’énergie (EDS) ou de la longueur d’onde (WDS) des photons caractéristiques qui sont collectés par le détecteur, pour afficher un spectre d’intensité du flux photonique en fonction de l’énergie ou de la longueur d’onde (WDS).
L’énergie E et la longueur d’onde λ sont par la suite utilisées d’une façon interchangeable avec E= hc / λ , où h= 6,62×10 -34 J.s (constante de Planck).
Le spectre des rayons X mesuré contient également un signal de fond constitué majoritairement du rayonnement de Bremsstrahlung, qui provient du freinage des électrons incidents par le champ moyen des noyaux de l’atome cible et qui dépend du nombre atomique moyen de l’échantillon. Le rayonnement de Bremsstrahlung peut également donner des informations supplémentaires sur la composition élémentaire de l’échantillon.
De manière connue et comme illustré dans la , une microsonde WDS 1 comporte une microsonde de Castaing 2 et un spectromètre WDS 3.
La microsonde de Castaing 2 comporte un canon à électrons 4, une colonne électronique 5 qui sert à focaliser le faisceau 6 issu du canon, un dispositif de balayage du faisceau 7, ainsi qu’un microscope optique 8 pour visualiser l’échantillon 9 ; une enceinte 10 (également appelée chambre d’analyse ou chambre de mouvement objet) prolongée par un sas d’introduction 11 permettant d’introduire l’échantillon dans l’enceinte.
Le spectromètre WDS 3 comporte un cristal monochromateur 12, un compteur proportionnel 13 et une chaine de comptage monocanal (non représentée).
Les électrons issus d’un filament sont accélérés dans le canon à électrons ; le faisceau d’électrons est ensuite aligné et focalisé dans la colonne électronique qui est sous vide ; le faisceau 6 bombarde l’échantillon 9 qui émet alors du rayonnement X ; le rayonnement arrivant sur le cristal monochromateur 12 est diffracté et discriminé ; le compteur proportionnel 13 et la chaine de comptage se chargent du dénombrement des rayons X.
Le cristal monochromateur choisi doit avoir un grand pouvoir de résolution spectrale pour pouvoir séparer des raies proches, une bonne réflectivité, un rapport signal/fond élevé pour détecter les pics de très faible intensité, ainsi qu’une bonne stabilité mécanique et chimique.
Pour les éléments lourds, le rayonnement X est diffracté de manière sélective par un cristal monochromateur de distance interréticulaire d connue. Mais il n’existe pas de cristal naturel avec une distance interréticulaire assez grande pour pouvoir analyser le domaine des rayons X mous (émis par les éléments légers), c’est pourquoi des cristaux synthétiques (ou pseudo cristaux), dits multicouches, ont été créés en empilant des couches d’un matériau lourd diffractant et d’un matériau léger selon une périodicité d (ou période d’empilement) .
La montre le schéma d’un tel cristal multicouche 16 déposé sur un substrat 17 et ayant une structure multicouche à couches alternées, formée de l’empilement périodique de n ensembles 18 (n étant un entier supérieur ou égal à 2), chaque ensemble étant constitué d’une couche 19 de matériau A ayant un coefficient d’absorption faible, et d’une couche 20 de matériau B ayant un coefficient d’absorption élevée, les deux couches étant d’épaisseurs respectives d A et d B et l’ensemble ayant une épaisseur d.
Le cristal monochromateur est courbé (non représenté) d’une façon à ce que le rayonnement, qui est émis divergent par l’échantillon, arrive sous un même angle sur le cristal. Il est placé, avec le compteur proportionnel 13 et l’échantillon 9, sur un cercle de focalisation 14, appelé cercle de Rowland. La sélection de la raie analysée se fait alors par rotation du cristal monochromateur ou par translation du cristal monochromateur et du compteur proportionnel pour garder l’ensemble sur le cercle de Rowland en permanence.
Dans les essais réalisés pour illustrer l’invention, le rayon du cercle de Rowland utilisé est de 160 mm avec l’utilisation d’un spectromètre WDS du fournisseur CAMECA.
Éléments apportés pour l’optimisation d e la microsonde WDS pour la détection du lithium
La composition biphase et le mélange ternaire selon l’invention comprennent de 8% à 18% en poids par rapport au poids total de phase huileuse de myristate d’isopropyle. De préférence, la composition biphase et le mélange ternaire selon l’invention comprennent de 10% à 18% en poids par rapport au poids total de phase huileuse de myristate d’isopropyle, de préférence de 15% à 18% en poids.
De préférence, la composition biphase et le mélange ternaire selon l’invention sont substantiellement exempts de cyclopentasiloxane. Par composition « substantiellement exemple de cyclopentasiloxane », on entend que cette composition comprend moins de 1% en poids par rapport au poids total de cyclopentasiloxane, de préférence moins de 0,5% en poids, de préférence moins de 0,1% en poids. De préférence, la composition biphase et le mélange ternaire selon l’invention sont totalement exempts de cyclopentasiloxane.
Phase aqueuse La phase aqueuse de la composition biphase comprend de l'eau.
La phase aqueuse contient éventuellement au moins un solvant organique soluble ou miscible dans l'eau, à 25°C.
Les solvants solubles ou miscibles dans l'eau convenant à l'invention comprennent les alcanols, linéaires ou ramifiés, à chaîne courte par exemple en C2-C4 comme l'éthanol, l'isopropanol, le propanol ou le butanol; les diols ou les polyols ayant notamment de 2 à 20 atomes de carbone, de préférence de 2 à 6 atomes de carbone, comme le glycérol, l'éthylène glycol, le 1,2-propylène glycol, le 1,3-butylène glycol, l'hexylène glycol, le diéthylèneglycol, le 1,3-propanediol, le 1,2-pentadiol, le dipropylène glycol, le 2-éthoxyéthanol, le diéthylène glycol monométhyléther, le triéthylène glycol monométhyléther, le sorbitol, les polyéthylèneglycols ayant de 2 à 200 motifs d’oxyde d’éthylène et leurs mélanges.
De préférence, la phase aqueuse comprend au moins 60% en poids d’eau par rapport au poids total de phase aqueuse, de préférence au moins 70% en poids, de préférence une teneur comprise entre 80% et 98% en poids.
La phase aqueuse peut comprendre en outre des adjuvants cosmétiques classiques, comme des électrolytes, des chélatants, des conservateurs et/ou des tensioactifs.
L’électrolyte peut être choisi parmi le chlorure de sodium ou le sulfate de sodium. L’électrolyte est de préférence le chlorure de sodium.
De préférence, la teneur en matière active en électrolyte(s) est comprise entre 0,2% et 5% en poids par rapport au poids total de la composition, de préférence comprise entre 0,5% et 4% en poids, de préférence entre 1% et 3% en poids.
En particulier, la phase aqueuse peut comprendre au moins un tensioactif choisi parmi les tensioactifs anioniques, les tensioactifs amphotères et les tensioactifs non ioniques. De préférence, la phase aqueuse comprend au moins un tensioactif non ionique, de préférence choisi parmi les alkylpolyglucosides, les esters d’acide gras comprenant de 6 à 12 atomes de carbone et de polyglycérol comprenant de 5 à 8 motifs de glycérol, et leurs mélanges.
De préférence, la phase aqueuse comprend de 0,015% à 7%, de préférence de 0,01% à 5%, et préférentiellement de 0,02% à 1%, en poids de tensioactif par rapport au poids total de phase aqueuse.
Les alkylpolyglucosides (APG) appartiennent à la famille des alkylpolyglycosides et répondent en général à la structure suivante : R(O)(G) x
dans laquelle le radical R est un radical alkyle linéaire ou ramifié en C 12 -C 22 , G est un reste de glucose et x varie de 1 à 5, de préférence de 1,05 à 2,5 et plus préférentiellement de 1,1 à 2.
Selon l’invention, le terme alkylpolyglucoside (APG) englobe également les polyalkyl(poly)glucosides. Comme alkyl- et polyalkyl- glucosides ou polyglucosides, on utilise de préférence ceux contenant un groupe alkyle comportant de 6 à 30 atomes de carbone et de préférence de 6 à 18, voire de 8 à 16 atomes de carbone, et contenant un groupe glucoside comprenant de préférence de 1 à 5, notamment 1, 2 à 3 unités de glucoside. Les alkylpolyglucosides peuvent être choisis par exemple parmi le décylglucoside (Alkyl-C 9 /C 11 -polyglucoside (1.4)) comme le produit commercialisé sous la dénomination Mydol 10® par la société Kao Chemicals ou le produit commercialisé sous la dénomination Plantacare 2000 UP® par la société Henkel et le produit commercialisé sous la dénomination ORAMIX NS 10® par la société SEPPIC ; le caprylyl/capryl glucoside comme le produit commercialisé sous la dénomination Plantacare KE 3711® par la société Cognis ou ORAMIX CG 110® par la société SEPPIC ; le laurylglucoside comme le produit commercialisé sous la dénomination Plantacare 1200 UP® par la société Henkel ou Plantaren 1200 N® par la société Henkel ; le cocoglucoside comme le produit commercialisé sous la dénomination Plantacare 818 UP® par la société Henkel ; le caprylylglucoside comme le produit commercialisé sous la dénomination Plantacare 810 UP® par la société Cognis ; et leurs mélanges. De préférence, l’APG est le décyl glucoside.
L’ester d’acide gras et de polyglycérol est formé d’au moins un acide gras comprenant de 6 à 12 atomes de carbone et de polyglycérol comprenant de 5 à 8 motifs de glycérol.
L’acide gras peut saturé ou insaturé. De préférence, l’ester d’acide gras et de polyglycérol est un mono- ou diester, de préférence un mono-ester.