INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En d’autres termes, chaque valeur de la fonction de corrélation est ainsi associée à une valeur d’un décalage temporel de la séquence modulante employée pour estimer cette valeur de la fonction de corrélation. L’unité de calcul est ainsi agencée pour identifier la valeur de décalage temporel associée à la valeur maximum de la fonction de corrélation croisée.
De préférence, l’unité de calcul est agencée pour déterminer la valeur d’un pic de ladite fonction de corrélation, pour comparer ladite valeur du pic à une valeur seuil prédéterminée et pour détecter la présence de ladite séquence de données prédéterminées dans ledit signal de détection élémentaire en fonction de ladite comparaison. L’unité de calcul pourra par exemple conclure à la présence de ladite séquence de données prédéterminées dans ledit signal de détection élémentaire uniquement si ladite valeur du pic est supérieure à la valeur seuil prédéterminée, et pourra, dans le cas contraire, générer ladite combinaison des premier et deuxième signaux de détection élémentaires.
Dans un mode de réalisation particulier, l’unité de calcul est agencée pour générer ladite combinaison dudit premier signal de détection élémentaire et d’un deuxième signal de détection élémentaire généré par un deuxième module d’acquisition élémentaire voisin du premier module d’acquisition élémentaire en additionnant lesdits premier et deuxième signaux de détection élémentaire.
Ainsi, l’unité de calcul est agencée pour générer une combinaison de signaux de détection, et ainsi déterminer la présence d’un objet si la valeur du pic de la combinaison est supérieure à la valeur seuil prédéterminée.
Dans un mode de réalisation préféré, l’unité de calcul est agencée pour, en l’absence de détection de ladite séquence de données prédéterminées dans une première combinaison de signaux de détection élémentaire générés par une pluralité de modules d’acquisition élémentaires : générer une deuxième combinaison de ladite première combinaison et d’un signal de détection élémentaire généré par un module d’acquisition élémentaire voisin de ladite pluralité de modules d’acquisition élémentaires, détecter la présence de ladite séquence de données prédéterminée dans ladite deuxième combinaison.
En variante, la position spatiale de la zone d’intérêt est indiquée par les coordonnées du centre du rectangle formant la zone d’intérêt dans le référentiel spatial choisi.
Il est à noter que connaissant la position et l’orientation de la caméra, il est aisé de passer d’un référentiel spatial associé à l’image au référentiel spatial associé à l’aéronef, puis dans un référentiel terrestre fixe (ou géo-référencé) connaissant les attitudes de l’aéronef.
Plusieurs modes de réalisation sont envisagés pour la détermination 54 de la position spatiale d’une zone d’intérêt.
Dans un premier mode de réalisation, la position spatiale est déterminée aléatoirement. Par exemple, un tirage pseudo-aléatoire est mis en œuvre pour déterminer les coordonnées respectives (x,y) d’un point P, ce point P étant alors choisi comme coin supérieur gauche de la zone d’intérêt. Ce premier mode de réalisation est particulièrement adapté pour une application de cartographie d’obstacles fixes, comme indiqué plus loin en référence aux étapes 60 et 62.
Dans un deuxième mode de réalisation, des informations avioniques sont utilisées pour calculer un point de projection du vecteur de trajectoire de vol (vecteur FPV), ce point étant par exemple choisi comme centre de la zone d’intérêt. Ces informations avioniques sont par exemple le vecteur FPV et/ou la dérivée du vecteur FPV, les attitudes de l’aéronef, le vecteur de vitesse de l’aéronef, ainsi que la position relative de la caméra 8 par rapport à l’aéronef. Ce mode de réalisation est particulièrement approprié pour l’évitement de collisions éventuelles entre l’aéronef et un obstacle se trouvant sur sa trajectoire.
Dans un troisième mode de réalisation, les coordonnées (x,y) d’un point P, le point P étant par exemple un des coins de la zone d’intérêt, sont reçues d’un système externe à l’étape de détermination 54, par exemple d’un deuxième aéronef, distinct du premier aéronef qui implémente le procédé. Ce mode de réalisation est particulièrement utile pour une application de détection d’obstacles coopérative, par exemple dans le cas où un premier aéronef est équipé de capteurs plus performants, par exemple une caméra de champ de vision large, que le ou les deuxième(s) aéronefs. Par exemple, dans ce mode de réalisation, les coordonnées du point P sont exprimées dans le référentiel terrestre fixe (ou géo-référencé) et transformées ensuite en coordonnées dans le référentiel spatial associé à l’aéronef ou en coordonnées dans le référentiel spatial associé à l’image numérique.
Dans un quatrième mode de réalisation, les coordonnées (x,y) d’un point P, le point P étant par exemple un des coins de la zone d’intérêt sont obtenues en fonction d’informations fournies par un autre capteur embarqué, par exemple une autre caméra embarquée. Ce mode de réalisation est particulièrement utile pour une application de détection d’obstacles détectés en partie par un autre capteur. Dans ce mode de réalisation également, les informations de position de chaque caméra, par exemple dans un référentiel associé à l’aéronef, et d’orientation de chaque caméra, ainsi que les paramètres de calibration respectifs sont utilisées pour effectuer un recalage des coordonnées du point P considéré dans un référentiel spatial commun, par exemple le référentiel spatial associé à l’aéronef.
Les divers modes de réalisation de l’étape de détermination peuvent être également combinés, ce qui résulte en la détermination de plusieurs zones d’intérêt par plusieurs méthodes distinctes.
Le procédé comprend ensuite une étape 56 d’extraction de la zone d’intérêt, cette étape consistant à extraire la matrice de valeurs de pixels correspondant à la zone d’intérêt, formant une image de taille NxM, sous-image de l’image numérique I.
Cette matrice est alors fournie en entrée d’un module de détection d’obstacles mettant en œuvre un réseau de neurones préalablement entraîné par apprentissage machine pour détecter et classifier des obstacles. Le module de détection d’obstacles est alors exécuté à l’étape 58 de détection d’obstacles.
Par exemple, plusieurs classes d’obstacles sont prédéterminées, ces classes comportant notamment des pylônes électriques, lignes électriques, éoliennes, poteaux électriques, antennes, projecteurs de stades.
Le module de détection d’obstacles fournit, à l’issue de l’étape 58, un résultat de détection de zéro, un ou plusieurs obstacles dans la zone d’intérêt traitée, chaque obstacle ayant une classe associée et une position spatiale dans la zone d’intérêt. Cela permet alors de calculer les coordonnées correspondantes de l’obstacle détecter dans le référentiel spatial associé à l’aéronef et/ou dans le référentiel terrestre fixe.
De préférence, le module de détection d’obstacles met en œuvre un réseau de neurones.
La mise en œuvre d’un tel premier exemple permet de sélectionner une ou plusieurs aberrations optiques dont il est évalué (via la comparaison avec un seuil) que leurs amplitudes respectives sont suffisamment importantes parmi tous les pare-brises 10_1,…,10_N de la même gamme, pour qu’il soit décidé de les supprimer (compenser, annuler) comme cela est décrit plus en détails ultérieurement.
La représente schématiquement, sous forme d’ordinogramme, un deuxième exemple particulier de mise en œuvre du procédé de détermination de la qualité optique, dans lequel la sélection d’une ou plusieurs aberrations optiques est effectuée dans le but de réduire l’écart entre une évaluation d’un indicateur de qualité optique de l’ensemble des zones 13_1,…,13_N et une évaluation cible.
Dès lors, dans ledit deuxième exemple de mise en œuvre, et tel qu’illustré à titre nullement limitatif par la , ledit procédé comporte, au cours de la première phase et pour chaque zone 13_i, une étape d’obtention E15_i d’une évaluation EVAL_IND_i d’un indicateur de qualité optique IND_i.
En d’autres termes, on considère un indicateur de qualité optique de même nature pour chacune des zones 13_1,…,13_N, et on cherche à le quantifier suivant des traitements connus de l’homme de l’art pour en fournir une évaluation, comme par exemple à partir des cartes d’erreur de front d’ondes C{ERR}_1,…, C{ERR}_N.
A titre d’exemple nullement limitatif, l’indicateur de qualité optique IND_i est choisie dans la liste suivante : - une pente de front d’ondes, - une puissance optique, - une fonction d’étalement du point, - une fonction de transfert de modulation, - une distorsion verticale, - une distorsion horizontale.
On note qu’aucune limitation n’est attachée à la forme prise par ledit indicateur de qualité optique IND_i. Ainsi, il peut l’être sous la forme d’une valeur ponctuelle, d’une carte, d’une fonction, etc.
Par ailleurs, l’obtention de l’évaluation EVAL_IND_i de l’indicateur de qualité optique IND_i de chaque zone 13_i peut se faire selon toute technique connue de l’homme du métier. Il peut également s’agir d’une transmission de ladite évaluation EVAL_IND_i étant entendue que celle-ci a été déterminée préalablement à la mise en œuvre du procédé et stockée dans des moyens de mémorisation appropriés (exemple : serveur dédié).
Dans ledit deuxième exemple de mise en œuvre de la , le procédé comporte également une étape E35 d’obtention d’une évaluation d’un indicateur de qualité optique EVAL_IND_AVE pour l’ensemble des zones 13_1,…,13_N, dit encore « indicateur global IND_AVE ».
Concrètement, dans cet exemple, ladite évaluation EVAL_IND_AVE correspond à la moyenne des évaluations d’indicateurs EVAL_IND_1,…,EVAL_IND_N respectivement déterminées pour chacun des pare-brises 10_1,…,10_N lors des itérations des étapes E15_i.
Dès lors, une fois ladite évaluation EVAL_IND_AVE déterminée, l’étape E40 de sélection est mise en œuvre en considérant que le critère de sélection CRIT est satisfait par une aberration optique si sa suppression conduit à une diminution de l’écart DELTA_IND entre ladite évaluation EVAL_IND_AVE et une évaluation cible EVAL_IND_T.
Plus spécifiquement, et tel qu’illustré par la , l’étape E40 de sélection comporte les sous-étapes suivantes : - une sous-étape E40_2_1 de détermination d’une aberration optique dont l’amplitude moyenne est maximale parmi les amplitudes moyennes AMP_AVE_1,…,AMP_AVE_M respectives des aberrations optiques, - une sous-étape E40_2_2 de mise à jour de l’évaluation EVAL_IND_AVE de l’indicateur global IND_AVE par simulation numérique, ladite simulation numérique étant mise en œuvre en considérant l’hypothèse selon laquelle ladite aberration optique d’amplitude maximale est supprimée.
Par ailleurs, lesdites sous-étapes E40_2_1, E40_2_2 sont exécutées de manière itérative en excluant, lors d’une itération courante, l’aberration optique dont l’amplitude moyenne a été déterminée comme étant maximale lors de l’itération précédente, et tant que l’écart DELTA_IND entre l’évaluation courante de l’indicateur global IND_AVE et l’évaluation cible EVAL_IND_T est supérieure à un seuil donné.
En définitive, les aberrations optiques supprimées par simulation numérique pour faire diminuer l’amplitude moyenne AMP_AVE_DOPT en dessous du seuil sont celles satisfaisant le critère de sélection CRIT.
Il importe toutefois de noter que la sélection d’aberrations optiques conformément audit deuxième exemple de la ne constitue qu’une variante d’implémentation de l’invention. Aussi, rien n’exclut d’envisager d’autres variantes, comme par exemple réaliser une sélection d’aberrations optiques en vue de faire diminuer ledit écart DELTA_IND à partir d’une liste d’aberrations optiques prédéterminée, cette sélection étant effectuée en respectant l’ordre dans lequel les aberrations optiques sont classées au sein de ladite liste.
En complément ou en alternative, il est possible de considérer que l’évaluation EVAL_IND_AVE de l’indicateur global IND_AVE soit non pas calculée mais fasse l’objet d’une transmission vers le dispositif de traitement 120, étant entendue que ladite évaluation EVAL_IND_AVE été déterminée préalablement à l’exécution du procédé et stockée dans des moyens de mémorisation appropriés (exemple : serveur dédié). On comprend que dans ce cas, les étapes E15_i ne sont pas mises en œuvre.
Il est à noter que le procédé de détermination de la qualité optique a été décrit jusqu’à présent en considérant que chacun des pare-brises 10_1,…,10_N est déjà en position vis-à-vis des dispositifs émetteur 110 et de traitement 120. Cela étant, il est possible d’envisager d’autres modes de mise en œuvre dans lesquels le procédé comporte des étapes additionnelles de mise en position des pare-brises 10_1,…,10_N et/ou de mise en position des dispositifs émetteur 110 et de traitement 120.
illustre schématiquement une détection d’objets de type piste d’atterrissage identifiés par des boites englobantes dans l’image déjà représentée sur la ;
illustre schématiquement une reprojection des pistes de l’installation aéroportuaire déjà représentée sur la dans l’image déjà illustrée sur les et , à partir d’une première position théorique déterminée de l’aéronef ;
illustre schématiquement une reprojection des pistes de l’installation aéroportuaire déjà représentée sur la dans l’image déjà illustrée sur les et , à partir d’une deuxième position théorique déterminée de l’aéronef ;
illustre schématiquement une reprojection des pistes de l’installation aéroportuaire déjà représentée sur la dans l’image déjà illustrée sur les et , à partir d’une troisième position théorique déterminée de l’aéronef ; et,
Astucieusement et avantageusement, il est alors possible, pour toute piste d’atterrissage dont des points caractéristiques sont référencés dans une base de données de géolocalisation de pistes d’atterrissage, d’utiliser les coordonnées présentes dans la base de données ou encore des coordonnées de points déterminés à partir des coordonnées présentes dans la base de données, ainsi que les coordonnées des mêmes points de la piste telle que détectée dans une image F obtenue à partir de la caméra frontale, pour définir une position de l’aéronef au moment de la prise de vue dont est issue l’image F, grâce à l’utilisation d’un algorithme de détermination d’une position de l’aéronef par rapport à ladite piste à partir de la prise de vue, de type « Perspective-n-Point » (de l’anglais) encore communément appelé algorithme « PnP » ou algorithme de reprojection. Un tel algorithme est encore appelé algorithme de calcul de pose. Les termes « calcul de pose » désignent ici une détermination d’une position d’un aéronef au regard d’un référentiel spatial, ce qui peut comprendre sa position mais aussi son orientation, son attitude (positionnement de ses axes dans l’espace). Il s’agit d’un algorithme visant à déterminer notamment la position relative selon six degrés de liberté d’une caméra (ou plus précisément de son centre optique), positionné sur son axe optique de vision, par rapport à un objet considéré dans l’espace, et vice-versa, à partir d’un ensemble de correspondances des points Mi référencés dans un référentiel spatial X, Y, Z et leurs projections respectives mi dans un plan image obtenu à partir de la caméra. Ainsi, par exemple un algorithme de détermination d’une position de l’aéronef par rapport à ladite piste à partir de la prise de vue, de type PnP, peut définir une position de la caméra 10c à partir des coordonnées géodésiques des coins A, B, C, D de la piste 100a et des coordonnées dans l’image F des points a, b, c, d qui sont la représentation des points A, B, C et D dans l’image F fournie pas la caméra frontale 10c.
La illustre un positionnement relatif de l’aéronef 1 face à la piste d’atterrissage 100b de destination dont les quatre coins sont identifiés et référencés A, B, C, D. La illustre en outre une image F telle que fournie par la caméra frontale 10c de l’aéronef 1 et dans laquelle apparait une représentation de la piste 100b, détectée par le module de détection d’objets de l’aéronef 1 configuré pour détecter une ou plusieurs pistes d’atterrissage dans l’image F fournie par la caméra frontale 10c. L’image F comprend une représentation a, b, c, d dans le repère u, v de coordonnées des points de l’image F, des points caractéristiques A, B, C et D que sont les coins de la piste d’atterrissage 100b dans le monde réel. Selon un mode de réalisation, des coordonnées géodésiques xA, yA, zA ; xB, yB, zB ; xC, yC, zC et xD, yD, zD respectivement associées aux points A, B, C, D de la piste d’atterrissage 100b dans le « monde réel » sont connues et enregistrées dans la base de données RWYDB des pistes d’atterrissage en référence à un référentiel spatial X, Y, Z.
Selon un mode de réalisation, le système d’assistance à l’atterrissage 10 de l’aéronef 1 est configuré pour déterminer une première position du centre optique 10f de la caméra 10c, et donc en conséquence de l’aéronef 1 par rapport à la piste d’atterrissage 100b grâce à un premier algorithme, du type algorithme PnP. L’algorithme PnP exécuté selon l’invention, encore appelé ici algorithme de détermination d’une position relative de l’aéronef par rapport à une piste de destination, ou algorithme de calcul de pose par rapport à la piste de destination, n’est pas détaillé puisque les nombreuses opérations de calcul réalisées selon un tel algorithme sont connues et que sa description détaillée n’est pas utile à la compréhension de l’invention.
L’utilisation d’un algorithme PnP, de détermination d’une position de l’aéronef par rapport à ladite piste à partir de la prise de vue, permet donc, à partir d’une représentation d’une piste d’atterrissage sélectionnée dans l’image F, et connaissant les coordonnées géodésiques des points caractéristiques A, B, C et D de chacune des pistes d’atterrissage 100a, 100b et 100c, de déterminer autant de positions théoriques de l’aéronef 1 face à l’installation aéroportuaire 100 qu’il n’y a de pistes présentes dans l’installation aéroportuaire 100. Ainsi, si l’une des pistes vues par la caméra frontale 10c de l’aéronef 1 appartient bien à l’installation aéroportuaire 100, l’une au moins des positions théoriques déterminées grâce à l’algorithme de type PnP sera exacte (aux erreurs de calcul près). Selon l’exemple décrit, les pistes d’atterrissage 100a, 100b et 100c de l’installation aéroportuaire 100 sont au nombre de trois et il est donc possible de déterminer trois positions théoriques de l’aéronef 1 qui sont nommées ici POS1, POS2 et POS3.
Selon un mode de réalisation, la sélection d’une piste détectée dans l’image F (ou plus exactement la sélection d’une représentation d’une piste déterminée dans l’image F) est réalisée en choisissant la piste qui apparait la plus centrée dans l’image F, dans la mesure où il est estimé que, sauf cas particuliers, les moyens de radionavigation utilisés sont de nature à permettre un positionnement de l’aéronef à l’arrivée face à la piste de destination et dans l’axe de la piste de destination, ce qui a pour conséquence de faire apparaitre la piste de destination de façon centrale dans l’image F représentative du champ de vision de la caméra frontale 10c. Bien évidemment cet exemple n’est pas limitatif et une autre représentation de piste pourrait être utilisée.
Une étape initiale S0 est une étape au terme de laquelle l’ensemble des moyens mis en œuvre par le procédé est correctement initialisé et normalement opérationnel. En outre, au terme de l’étape S0, l’aéronef 1 est suffisamment proche de l’installation aéroportuaire de destination pour que plusieurs pistes de l’installation aéroportuaire 100 soient présentes dans le champ de vision de la caméra 10c. Selon l’exemple décrit, les trois pistes 100a, 100b et 100c de l’installation aéroportuaire 100 sont visibles au terme de l’étape S0. Le module de détection d’objets de l’aéronef 1 opère alors, lors d’une étape S1, une détection de chacune des pistes présentes dans le champ de vision de la caméra 10c, de sorte à pouvoir les identifier par des boites englobantes dans l’image F fournie par la caméra frontale 10c. Les positions théoriques PO1, POS2 et POS3 sont ensuite déterminées lors d’une étape S2, à partir d’une piste d’atterrissage sélectionnée dans l’image F. Selon l’exemple décrit, la piste sélectionnée est la piste la plus centrée dans l’image, à savoir la piste d’atterrissage 100b. Selon un autre exemple, la piste d’atterrissage sélectionnée est celle pour laquelle un indice de confiance fourni par le module de détection d’objets dans l’image est le plus grand (un indice associé à une boîte englobante ou « boundix box »).
Une étape S5, vise, après chaque itérations successives des étapes S3 et S4, à déterminer si un score de cohérence SC a bien été déterminé pour toutes les pistes de l’installation aéroportuaire 100 ou en d’autres termes pour toutes les positions théoriques déterminables (ici POS1, POS2 et POS3) de l’aéronef 1 face à l’installation aéroportuaire 100, en utilisant un modèle théorique de caméra (e.g. « pinhole camera model » pour les reprojections).
Le module de puissance 1 comporte ici quatre connecteurs électriques 7.
Le module de puissance 1 comporte également deux organes de positionnement 13, servant de position connue de référence permettant de déterminer avec précision les emplacements du circuit de commande 3 du module de puissance sur lesquels doivent être connectés les broches électriques de commande 4.
Ces organes de positionnement 13 sont ici des orifices de positionnement 16 permettant le passage d'un organe de fixation tel qu'un boulon, le pion de centrage d’un outillage, ou les organes de fixation d’un connecteur (non présent dans ce mode de réalisation).
Ces organes de positionnement 13 sont placés sur des « connecteurs perdus » 15, c'est-à-dire des connecteurs en cuivre réalisés de la même manière que les connecteurs électriques 7 soudés sur le module de puissance, mais non connectés électriquement au circuit de commande 3. Ces connecteurs perdus jouent uniquement un rôle de positionnement et de maintien mécanique, et n’ont aucun rôle de connexion électrique.
Les connecteurs perdus 15 sont des rectangles de cuivre positionnés sur la face supérieure du module de puissance 1. Ils s’étendent au-delà de la surface du module de puissance.
Les deux connecteurs perdus 15 sont placés sur la même arrête du module de puissance 1, et sur la même arrête qu’un connecteur électrique 7.
Ici, le module de puissance 1 comprend deux connecteurs perdus 15, chaque connecteur perdu comprenant un orifice de positionnement 16. Un connecteur perdu comprend un orifice de positionnement de forme ronde, dit « orifice de centrage » 25. L’autre connecteur perdu comprend un orifice de positionnement de forme oblongue, dit « orifice de placement » 24.
La combinaison des orifices de positionnement 16 de forme ronde et oblongue permet un positionnement isostatique du module de puissance 1. Les orifices de positionnement des connecteurs perdus 15 permettent ainsi le maintien mécanique en place du module de puissance.
L’utilisation d’orifices de positionnement 16 placés directement sur le module de puissance 1 permet ainsi de limiter les incertitudes lors de la connexion des broches électriques de commande 4 sur le circuit de commande 3. Cette méthode peut être utilisée seule, mais est ici utilisée en complément de plages de connexion 5 permettant de compenser les incertitudes existantes.
Les plages de connexions 5 sont ici réalisées par le creusement de cavités 9, mais on pourrait également choisir un mode de réalisation avec les plages de connexion aux extrémités des broches électriques de commande 4.
La est une vue de haut d’un module de puissance 1 avec un connecteur 12 portant un ensemble de broches électriques de commande 4. Comme précédemment, le connecteur est en matériau électriquement isolant, et est ici formé par surmoulage des broches électriques de commande. Il est composé d’un corps de maintien 17, et de jambes de positionnement 23.
Le corps de maintien 17 du connecteur présente une surface rectangulaire horizontale sur laquelle sont fixées les broches électriques de commande 4.
Les broches électriques de commande 4 peuvent être coudées, et relier les points de connexion du circuit de commande 3 au corps de maintien du connecteur 17.