INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La configuration illustrée aux figures 9a et 9b permet de répondre à cette problématique, suivant le même principe que les modes de réalisation précédents. Ainsi, trois conducteurs primaires 44 , 45 et 46 sont disposés en alternance avec deux transducteurs SPM 1A , 1B , et un circuit magnétique 5 entoure l’ensemble. Ainsi, chaque transducteur SPM 1A , 1B est disposé entre deux conducteurs primaires 44 , 45 , 46 , et s’étend parallèlement à l’axe X. En outre, comme pour les modes de réalisation précédents, le circuit magnétique 5 (dessiné en pointillés sur la ) comprend deux surfaces planes 51 , 52 positionnées en regard des deux extrémités libres des transducteurs SPM de manière à former les différents contours.
Le premier conducteur primaire 44 peut être le conducteur P + destiné à être parcouru par un courant I + , le deuxième conducteur 45 peut être le conducteur de référence P 0 , et le troisième conducteur 46 peut être le conducteur P - destiné à être parcouru par un courant I - .
Pour le capteur de circulation placé entre les conducteurs P + et P 0 , c’est-à-dire le transducteur SPM 1A , la circulation de champ mesurée sur le chemin formé par le contour C + ’ formé par le chemin C + le long du transducteur SPM 1A et par le chemin C mag+ à travers la portion gauche du circuit magnétique 5 pour entourer le conducteur P + , en absence de courant de contre-réaction, se traduit par :
Comme la circulation dans le matériau du circuit magnétique peut être considérée comme négligeable, la circulation mesurée sur le chemin C + est ainsi sensiblement égale à I + . Lorsqu'on applique le même nombre d'Ampère tours dans la contre-réaction, on obtient une circulation nulle. Le même raisonnement s'applique au transducteur SPM 1B placé entre les conducteurs P 0 et P -.
Lidar cohérent à modulation de fréquence à traitement amélioré DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne le domaine de l’imagerie active et notamment l’imagerie de scène en 3 dimensions (distance et éventuellement vitesse radiale des objets). Plus particulièrement l’invention concerne les lidars cohérents à modulation de fréquence pour déterminer une information de distance, et le cas échéant de vitesse des points d’une scène à observer.
ETAT DE LA TECHNIQUE La mesure d’une distance implique d’utiliser une source lumineuse pour illuminer la scène et un détecteur (plus généralement un capteur d’image) ayant la capacité de codifier les valeurs de distance (et/ou de vitesse) afin d’obtenir une information tridimensionnelle de toute la scène observée. Plus spécifiquement à tout point (x,y) de la scène, un valeur de profondeur (z) et éventuellement une valeur de vitesse (v Z ) lui sont attribués, de manière à obtenir une carte de profondeur z = f(x,y). et éventuellement une cartographie des vitesses radiales v Z = g(x, y).
Plusieurs techniques d’imagerie active existent dans la littérature. On pourra citer les techniques de la lumière structurée, le temps de vol direct et indirect. Nous nous intéressons ici plutôt aux techniques utilisant une source lumineuse cohérente (Laser) et déviant une partie du faisceau (faisceau oscillateur local) afin de l’utiliser comme amplificateur du signal rétro-diffusé par la scène une fois celle-ci-illuminée (point par point ou globalement, voir plus loin) par le reste du faisceau non détourné.
Le principe d’un lidar cohérent est bien connu de l’état de la technique et illustré . Un lidar cohérent 1 comprend une source cohérente, typiquement un laser Las, qui émet une onde lumineuse cohérente modulée en fréquence L (domaine IR, visible ou UV proche) et un dispositif de détection Det0 comprenant au moins un pixel P comprenant un composant photo-détecteur PD. Un dispositif d’émission illumine un volume de l’espace, et un dispositif de réception, collecte une fraction de l’onde lumineuse rétrodiffusée par une scène ou une cible à observer. A la réception on effectue un mélange entre l’onde lumineuse rétrodiffusée et une partie de l’onde émise qui n’est pas passée par la scène, dénommée « oscillateur local ». L’interférence de ces deux ondes est détectée par le photo-détecteur, et le signal électrique en sortie du détecteur présente un terme oscillant proportionnel au produit de la puissance d’oscillateur local par la puissance du signal rétrodiffusé de la scène. Ce signal est numérisé et on en extrait une information de distance et/ou de vitesse. Le décalage de fréquence Doppler de l’onde rétrodiffusée est fonction de la vitesse radiale du point ayant rétrodiffusé l’onde:
Le lidar 1 comprend ainsi un premier dispositif optique DO1 configuré pour séparer spatialement le rayonnement laser L en un faisceau de référence Lref (oscillateur local) et un faisceau objet Lo dirigé vers une scène à observer Sc. Le lidar 1 comprend également un deuxième dispositif optique DO2 configuré pour fournir simultanément au pixel P un faisceau recombiné Lrecomb correspondant à une superposition du faisceau de référence Lref et d’un faisceau réfléchi par la scène Lo,r lorsqu’elle est illuminée par le faisceau objet. Le système d’imagerie lidar cohérent est en outre configuré pour déterminer une information de distance à partir d’un signal détecté Spix par le pixel P.
Sur la , un seul pixel est représenté mais le détecteur Det0 peut en pratique comporter un grand nombre de pixels, disposés en ligne ou en matrice.
Les lidars cohérents à modulation de fréquence, couramment dénommés lidar FMCW (de l’anglais « Frequency Modulated Continous Wave ») permettant de déterminer une carte de profondeurs sont connus. La illustre de manière schématique la mise en œuvre du lidar FMCW 1 connu de l’état de la technique.
i) l'orchestrateur génère une clé privée éphémère peO, une clé publique éphémère PeO et un certificat éphémère CeO signé avec sa clé privée pO, et transfère son certificat éphémère CeO au dispositif ainsi que son certificat CO :
CeO = [PeO, Sign(pO, PeO)]
CO = [PO, Sign(pL, PO)]
ii) le dispositif HW génère une clé privée éphémère peD et une clé publique éphémère PeD et calcule une première signature Sign(pD, PeD) de sa clé publique éphémère PeD à partir de sa clé privé pD et au moyen de l'algorithme ECDSA,
iii) le dispositif génère la clé de session k0 à partir de sa clé privé éphémère peD et de la clé publique éphémère PeO de l'orchestrateur ,
iv) le dispositif chiffre son certificat CD avec la clé de session k0 :
{CD}k0
v) le dispositif chiffre la première signature Sign(pD, PeD) au moyen de la clé de session k0 :
{Sign(pD, PeD)}k0
vi) le dispositif transfère à l'orchestrateur son certificat CD chiffré avec la clé de session k0 ainsi que son certificat éphémère CeD comprenant la signature de sa clé publique éphémère PeD chiffrée avec la clé de session k0 :
{CD}k0 || CeD
{CD}k0 || PeD || {Sign(pD, PeD)}k0
("||" étant le symbole de la concaténation)
vii) l'orchestrateur génère la clé de session k0 à partir de sa clé privé éphémère peO et de la clé publique éphémère PeD reçue du dispositif , et
viii) au moyen de la clé de session k0, l'orchestrateur déchiffre la signature présente dans le certificat éphémère CeD et déchiffre le certificat CD du dispositif.
Selon un autre aspect, l’invention concerne une méthode d’acquisition de distance d’un système lidar cohérent à une scène, comprenant les étapes consistant à : A générer un rayonnement laser avec une fréquence optique laser f opt-l variant linéairement sur une pluralité de N plages de fréquence successives indicées i, une plage de fréquence présentant une largeur Bi et une durée Ti, une somme de toutes lesdites plages de fréquence correspondant à une durée globale, une valeur absolue d’un rapport Bi/Ti étant différente pour chaque plage de fréquence, B séparer spatialement le rayonnement laser en un faisceau de référence (Lref) et un faisceau objet dirigé vers une scène à observer, C illuminer la scène avec le faisceau objet, D décaler la fréquence optique laser d’une fréquence de décalage comprise dans l’intervalle [f Rmax , f Rmin ], avec f Rmax et f Rmin correspondant respectivement à une fréquence hétérodyne de battement associée à une distance maximum de mesure et à une distance minimum de mesure en l’absence du dispositif de modulation, E fournir simultanément à au moins un pixel d’un dispositif de détection, un faisceau recombiné correspondant à une superposition du faisceau de référence et d’un faisceau réfléchi par la scène, détecter ledit faisceau recombiné et générer un signal détecté, F déterminer, à partir du signal détecté, un moment où une fréquence de battement du signal détecté est annulée ou minimisée, G déterminer des valeurs Bi 0 et Ti 0 de la plage de la fréquence optique laser appliquée audit moment, H déterminer une information de distance à partir desdites valeurs Bi 0 et Ti 0 .
Selon un mode de réalisation, une modulation sur la plage de fréquence i est dénommée sous-phase i, et à l’étape A la fréquence optique du rayonnement laser généré n’est pas modulée pendant une durée T0 antérieure aux durées Ti, et à l’étape E on détecte un signal dit de référence pendant la durée T0, et l’étape F comprend une sous étape de comparaison dans laquelle, pour chaque sous phase, on compare le signal de référence intégré et le signal détecté intégré pendant ladite sous phase.
La déjà citée illustre le principe d’un lidar cohérent connu.
La déjà citée illustre le principe connu du lidar à modulation de fréquence.
La illustre une variante connue de lidar à modulation de fréquence dans laquelle toute la scène est éclairée simultanément et le signal est détecté sur imageur comprenant plusieurs pixels.
La illustre un premier exemple de modulation de fréquence pour un lidar dit « multichirp ».
La illustre un deuxième exemple de modulation de fréquence pour un lidar « multichirp ».
La illustre une manière intuitive de se débarrasser de la mesure de la fréquence du signal hétérodyne pour un laser « monochirp » de paramètres (B, T) qui n’est pas réalisable.
La une autre manière d’aplatir le signal hétérodyne consistant à décaler la fréquence optique du faisceau de référence avec une fréquence fd.
La illustre le concept du décalage de la fréquence de l’onde issue du laser appliqué à un lidar monochirp de paramètre (B, T) d’une fréquence fd variant dans l’intervalle [f Rmin ;f Rmax ], de sorte que la différence entre la fréquence de référence et la fréquence de référence décalée couvre un ensemble de fréquences comprenant la fréquence f R à mesurer.
La illustre un exemple du décalage de fréquence fd0 pour une modulation de la source laser d’un lidar « multichirp » telle qu’illustrée sur la .
La illustre un système lidar cohérent 10 selon l’invention.
La illustre une première variante du système cohérent selon l’invention comprenant en outre un dispositif de balayage configuré pour éclairer la scène avec le faisceau objet point par point.
La illustre une deuxième variante du le système lidar cohérent selon l’invention qui présente une architecture telle que décrite dans la . La source laser et/ou le premier dispositif optique D1 sont configurés pour illuminer l’ensemble de la scène, et le détecteur comprend une pluralité de pixels répartis en matrice.
En fonction des besoins, on peut enregistrer dans une mémoire au moins une des valeurs Q c (t k ), voire toutes les valeurs Q c (t k ) à chaque t k .
On peut aussi écraser la valeur Q c (t k -1 ) par celle de Q c (t k ).
On peut enfin remettre à 0 la valeur Q c (t k ).
Dans certains cas, il peut arriver que C r (t k ) > C tot_ref (t k ), et ce, avant que le critère de fin de charge du BMS ne soit atteint. Dans ce cas, il est possible : soit indiquer un SOC stabilisé à 100% tout en continuant d’intégrer les Ah jusqu’à l’obtention du critère de fin de charge ; soit d’indiquer un SOC supérieur à 100%.
Avantageusement, le critère de fin de charge est un moment privilégié pour déclencher une éventuelle calibration du SOC. En l’espèce, la calibration est préférentiellement mise en œuvre à SOC=100%.
A tout moment t k du fonctionnement d’une batterie, on peut calculer son état de charge SOC selon l’équation suivante :
SOC (t k ) = 100 * C r (t k ) / C tot_ref (t k )
Acceptance de charge A chaque pas de mesure t k , correspondant au pas de temps considéré, on calcule la valeur de l’acceptance de charge, Q d en décharge ou Q c en charge, en Ah.
Le calcul de l’acceptance de charge peut être mis en œuvre par intégration selon le temps de la mesure du courant, de l’intensité, entre deux tensions prédéfinies, qui nécessitent typiquement plusieurs pas de temps t k .
En fait, pour une charge (ou une décharge), la valeur de l’acceptance de charge, également appelée capacité de charge (ou de décharge) dépend notamment de la température, mais aussi de l’intensité chargée (ou déchargée).
Il apparait donc astucieux de prendre en compte au moins l’influence de la température, et éventuellement de l’intensité, dans le calcul de l’acceptance de charge.
A cet effet, on prévoit d’affecter un coefficient à la mesure du courant.
Ce coefficient, appelé « β » en charge et « α » en décharge, est en l’espèce non linéaire, comme décrit ci-dessous.
Impact de la température En pratique l’intensité du courant et la température changent et l’un et l’autre ont un impact sur la mesure des Ah chargés ou déchargés.
Il est donc nécessaire d’établir un courant et une température de référence.
L’intensité du courant est mesurée aux bornes de la batterie. La température est celle du cœur de la cellule, qui est approximée par la température de peau, par exemple obtenue grâce à un thermocouple fixé sur la paroi de la cellule de la batterie.
Pour chaque serveur BCKi, le dispositif HW chiffre la part Si qui lui est destinée avec la clé kBi qui lui est propre. Il s’agit ici d’un chiffrement des parts Si au moyen des clés de session kBi propres à chaque serveur BCKi, soit un chiffrement de canal de communication, qu’il convient de distinguer du chiffrement au moyen de la clé de chiffrement de graine Kseed qui a été proposé plus haut en option. Ainsi, si cette option est retenue, les parts Si, avant d’être chiffrées au moyen des clés de session kBi, peuvent avoir été préalablement chiffrées au moyen de la clé de chiffrement de graine Kseed ou être issues d’une graine ayant été préalablement chiffrée avec la clé de chiffrement de graine Kseed.
B11. Envoi à l'orchestrateur des parts Si chiffrées
[HW → ORC1]
{S1}kB1||{S2}kB2||….||{Si}kBi||…||{Sm}kBm → ORC1
Le dispositif HW envoie ensuite l’ensemble des parts à l'orchestrateur ORC1. Il sera noté que l'orchestrateur n’a pas connaissance de la valeur de chaque part Si car celle-ci est chiffrée avec la clé kBi qu’il ne connaît pas.
B12. Envoi aux serveurs BCKi des parts Si chiffrées
[ORC1 → BCKi]
BCKID||{Si}kBi → BCKi
L'orchestrateur ORC1 envoie à chaque serveur BCKi la part Si chiffrée qui lui est destinée, accompagnée de l’identifiant de la sauvegarde.
B13. Déchiffrement et enregistrement par chaque serveur BCKi de la part Si chiffrée
{Si} -1 kBi → STORE
Chaque serveur BCKi déchiffre la part Si qu'il a reçue et la stocke dans sa mémoire MEM pour qu’elle soit sauvegardée.
B14. Confirmation de la sauvegarde à l'orchestrateur par chaque serveur BCKi
[BCKi → ORC1] OKi
L’appareil du sixième aspect peut être utilisé pour mettre en œuvre le procédé du cinquième aspect, et peut avoir n’importe laquelle des caractéristiques décrites par rapport au cinquième aspect.
En outre, n’importe quelle caractéristique des premier, deuxième, troisième ou quatrième aspects peut être utilisée conjointement avec des caractéristiques des cinquième et/ou sixième aspects
Les caractéristiques ci-dessous peuvent être appliquées à l’un quelconque des aspects ci-dessus.
Le système d’échange de chaleur peut comprendre un échangeur de chaleur carburant-huile primaire et un échangeur de chaleur carburant-huile secondaire. Le carburant peut s’écouler à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile secondaire avant l’écoulement à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile primaire.
Au moins sensiblement tout le carburant peut passer à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile secondaire.
Un rapport du transfert de chaleur de l’huile au carburant pour les échangeurs de chaleur carburant-huile primaire et secondaire peut être approximativement entre 70:30 et 90:10. L’échangeur de chaleur carburant-huile primaire peut donc être responsable de 70 à 90 % du transfert de chaleur – il peut être appelé « primaire » car il est responsable de la plupart du transfert de chaleur, i.e. étant la source primaire de chaleur pour chauffer le carburant avant l’entrée dans la chambre de combustion, malgré le fait qu’il soit le second échangeur de chaleur à carburant-huile que le carburant atteint dans certains exemples.
Le système d’échange de chaleur peut être agencé pour transférer de la chaleur de l’huile dans le système à boucle fermée secondaire au carburant.
Le système à boucle d’huile primaire peut comprendre deux branches à travers lesquelles s’écoule d’huile, pour fournir une configuration d’échangeur de chaleur parallèle, et un échangeur de chaleur air-huile. L’échangeur de chaleur huile-huile peut être sur la même branche que l’échangeur de chaleur air-huile.
Dans des mises en œuvre avec un générateur d’entraînement intégré et un système à boucle d’huile secondaire, le système d’échange de chaleur peut comprendre :
Le réducteur épicycloïdal 30 illustré à titre d'exemple sur les Figures 2 et 3 est du type planétaire, en ce que le porte-satellites 34 est accouplé à un arbre de sortie par l'intermédiaire de liaisons 36, avec la couronne dentée 38 fixe. Cependant, n'importe quel autre type approprié de réducteur épicycloïdal 30 peut être utilisé. À titre d'exemple supplémentaire, le réducteur épicycloïdal 30 peut être un agencement en étoile, dans lequel le porte-satellites 34 est maintenu fixe, avec la couronne (ou anneau) dentée 38 autorisée à tourner. Dans un tel agencement, la soufflante 23 est entraînée par la couronne dentée 38. À titre d'autre exemple alternatif, le réducteur 30 peut être un réducteur différentiel dans lequel la couronne dentée 38 et le porte-satellites 34 sont l'un et l'autre autorisés à tourner.
On aura à l'esprit que l'agencement montré sur les Figures 2 et 3 est à titre d'exemple uniquement, et que diverses alternatives sont dans le champ d'application de la présente description. Strictement à titre d'exemple, n'importe quel agencement approprié peut être utilisé pour positionner le réducteur 30 dans le moteur 10 et/ou pour relier le réducteur 30 au moteur 10. À titre d'exemple supplémentaire, les connexions (telles que les liaisons 36, 40 sur l'exemple de la ) entre le réducteur 30 et d'autres parties du moteur 10 (telles que l'arbre d'entrée 26, l'arbre de sortie et la structure fixe 24) peuvent avoir n'importe quel degré souhaité de rigidité ou de flexibilité. À titre d'exemple supplémentaire, n'importe quel agencement approprié des paliers entre des parties rotatives et stationnaires du moteur (par exemple entre les arbres d'entrée et de sortie depuis le réducteur et les structures fixes, telles que le carter de réducteur) peut être utilisé, et la description n'est pas limitée à l'agencement donné à titre d'exemple de la . Par exemple, lorsque le réducteur 30 a un agencement en étoile (décrit ci-dessus), l'homme du métier comprendrait aisément que l'agencement des liaisons de sortie et de support et des emplacements de paliers serait typiquement différent de celui montré à titre d'exemple sur la .
Ainsi, la présente description s'étend à un moteur à turbine à gaz ayant n'importe quel agencement de styles de réducteur (par exemple en étoile ou planétaire), de structures de support, d'agencement d'arbres d'entrée et de sortie, et d'emplacements de paliers.
D'autres moteurs à turbine à gaz auxquels la présente description peut être appliquée peuvent avoir des configurations alternatives. Par exemple, de tels moteurs peuvent avoir un autre nombre de compresseurs et/ou de turbines et/ou un autre nombre d'arbres d'interconnexion. À titre d'exemple supplémentaire, le moteur à turbine à gaz montré sur la a une tuyère à flux divisé 18, 20 ce qui signifie que le flux à travers le conduit de contournement 22 a sa propre tuyère 18 qui est indépendante de, et radialement à l'extérieur de, la tuyère de moteur de cœur 20. Cependant, ceci n'est pas limitant, et n'importe quel aspect de la présente description peut également s'appliquer à des moteurs dans lesquels le flux à travers le conduit de contournement 22 et le flux à travers le cœur 11 sont mélangés, ou combinés, avant (ou en amont de) une tuyère unique, qui peut être dénommée tuyère à flux mélangé. La ou les deux tuyères (qu'elles soient à flux mélangé ou divisé) peuvent avoir une aire fixe ou variable.
Alors que l'exemple décrit se rapporte à un moteur à double flux, la description peut s'appliquer, par exemple, à n'importe quel type de moteur à turbine à gaz, tel qu'un rotor ouvert (dans lequel l'étage de soufflante n'est pas entouré par une nacelle) ou un turbopropulseur, par exemple. Dans certains agencements, le moteur à turbine à gaz 10 peut ne pas comprendre un réducteur 30.
Le carburant F fourni à l’équipement de combustion 16 peut comprendre un carburant hydrocarboné à base fossile, tel que le kérosène. Ainsi, le carburant F peut comprendre des molécules d’une ou de plusieurs des familles chimiques de n-alcanes, iso-alcanes, cycloalcanes et aromatiques. En outre ou en variante, le carburant F peut comprendre des hydrocarbures renouvelables produits à partir de ressources biologiques ou non biologiques, autrement connu sous le nom de carburant d’aviation durable (SAF). Dans chacun des exemples fournis, le carburant F peut comprendre un ou plusieurs oligoéléments comportant, par exemple, du soufre, de l’azote, de l’oxygène, des substances inorganiques, et des métaux.
Les performances fonctionnelles dʼune composition donnée, ou mélange de carburants pour une utilisation dans une mission donnée, peuvent être définies, au moins en partie, par la capacité du carburant à traiter le cycle de Brayton du moteur à turbine à gaz 10. Les paramètres définissant les performances fonctionnelles peuvent comporter, par exemple, une énergie spécifique ; une densité d’énergie ; une stabilité thermique ; et des émissions comportant des matières particulaires. Une énergie spécifique relativement plus élevée (c’est-à-dire une énergie par unité de masse), exprimée en MJ/kg, peut réduire au moins partiellement le poids de décollage, ce qui fournit potentiellement une amélioration relative du rendement du carburant. Une densité énergétique relativement plus élevée (c’est-à-dire une énergie par unité de volume), exprimée en MJ/L, peut réduire au moins partiellement le volume du carburant au décollage, ce qui peut être particulièrement important pour des missions limitées en volume ou des opérations militaires impliquant un ravitaillement. Une stabilité thermique relativement plus élevée (c’est-à-dire le fait d’inhiber la dégradation ou la cokéfaction du carburant sous contrainte thermique) peut permettre au carburant de subir des températures élevées dans le moteur et des injecteurs de carburant, fournissant ainsi potentiellement des améliorations relatives dans le rendement de la combustion. Les émissions réduites, comportant des matières particulaires, peuvent permettre une formation de traînée de condensation réduite, tout en réduisant l’impact environnemental d’une mission donnée. D’autres propriétés du carburant peuvent également être essentielles à des performances fonctionnelles. Par exemple, un point de congélation relativement plus faible (°C) peut permettre à des missions à longue portée d’optimiser les profils de vol ; les concentrations minimales aromatiques (%) peuvent assurer un gonflement suffisant de certains matériaux utilisés dans la construction de joints toriques et de joints préalablement exposés aux carburants à fort contenu aromatique ; et, une tension superficielle maximale (mN/m) peut assurer une rupture de pulvérisation et une atomisation suffisantes du carburant.