CA3048013C

CA3048013C - Process and drone equipped with a landing/take off assistance system

Info

Publication number: CA3048013C
Application number: CA3048013A
Authority: CA
Inventors: Lionel Thomassey
Original assignee: Airbus Helicopters SAS
Current assignee: Airbus Helicopters SAS
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2039-06-26
Also published as: CA3048013A1; FR3083882A1; FR3083882B1

Abstract

This invention relates to a drone (1) equipped with an automatic piloting system (10) comprising at least one piloting actuator (11) and at least one onboard computer (15). The automatic piloting system (10) comprises a primary set (20) of onboard sensors and a complementary set (30) of sensors, said onboard computer (15) being configured to generate a control order to control a piloting actuator by default of the first measurements carried out by the primary set (20) of sensors and at least one second measurement carried out by the complementary set (30) of sensors, in the event that the second measurement provides greater precision compared with the first measurements, notably to optimize an approach.

Description

PROCEDE ET DRONE MUNI D'UN SYSTEME D'AIDE A
L'ATTERRISSAGE/DECOLLAGE
La présente invention concerne un procédé et un drone muni d'un système d'aide à l'atterrissage/décollage.
Un drone peut posséder un système de navigation autonome qui contrôle des actionneurs afin de piloter la trajectoire suivie par ce drone. Le terme actionneur est à interpréter au sens large, ce terme pouvant notamment désigner tout organe apte à engendrer le déplacement ou la déformation d'un autre organe et pouvant par exemple comprendre des vérins, des servocommandes, des moteurs...
Ce système de navigation peut être à cet effet relié à un jeu de capteurs. Un tel jeu de capteurs peut comprendre un système de positionnement par satellites fournissant les coordonnées du drone et une centrale inertielle fournissant notamment les angles de tangage, de roulis et de lacet de l'aéronef.
Par sécurité, le jeu de capteurs peut être redondé. Néanmoins, si par exemple des conditions météorologiques perturbent un système de positionnement par satellites, tous les systèmes de positionnement par satellites seront perturbés.
Par ailleurs, les document US2016/335901, W02017/165854, CA2996709 et US2014/032034 sont aussi connus.
La présente invention a alors pour objet de proposer un drone innovant visant à être robuste d'un point de vue sécurité et fiabilité. PROCESS AND DRONE EQUIPPED WITH AN ASSISTANCE SYSTEM
LANDING / TAKING OFF
The present invention relates to a method and a drone equipped with a landing / take-off assistance system.
A drone can have an autonomous navigation system that control of the actuators in order to control the trajectory followed by this drone. The term actuator should be interpreted broadly, this term which may in particular designate any organ capable of generating the displacement or deformation of another organ and possibly example include jacks, servo drives, engines ...
This navigation system can be linked to a set of sensors. Such a set of sensors can comprise a system of satellite positioning providing the coordinates of the drone and an inertial unit providing in particular the pitch angles, roll and yaw of the aircraft.
For safety, the set of sensors can be redundant. However, if for example weather conditions disturb a system satellite positioning systems, all positioning systems by satellites will be disrupted.
In addition, the documents US2016 / 335901, W02017 / 165854, CA2996709 and US2014 / 032034 are also known.
The object of the present invention is therefore to provide a drone innovative aiming to be robust from a safety and reliability point of view.

2 Un drone selon l'invention peut être muni d'un système de pilotage automatique comprenant au moins un actionneur de pilotage, le système de pilotage automatique comprenant au moins un calculateur embarqué configuré pour générer un ordre de commande afin de commander ledit au moins un actionneur de pilotage, le système de pilotage automatique comprenant un jeu principal de senseurs embarqués mesurant au moins une valeur d'une donnée relative à la position du drone, éventuellement par rapport à une aire d'atterrissage voire en communication avec ledit au moins un calculateur embarqué, le jeu principal de senseurs comprenant deux senseurs qui incluent respectivement un organe embarqué d'un système de localisation par satellites et une centrale inertielle.
Le drone embarque un jeu complémentaire de senseurs en communication avec ledit au moins un calculateur embarqué, le jeu complémentaire comprenant au moins un senseur fournissant au moins une dite valeur et par exemple une information relative à la position du drone par rapport à une aire d'atterrissage, ledit au moins un senseur du jeu complémentaire et les senseurs du jeu principal de senseurs étant dissimilaires, le calculateur embarqué étant configuré
pour calculer la précision de chaque senseur du jeu principal et du jeu complémentaire et pour générer ledit ordre de commande sur la base par défaut de premières mesures réalisées par le jeu principal de senseurs et au moins d'une deuxième mesure réalisée par le jeu complémentaire de senseurs en cas de meilleures précisions de la deuxième mesure par rapport aux premières mesures.
Le terme dissimilaire signifie que les senseurs concernés fonctionnent selon des principes physiques différents. Deux senseurs dissimilaires mesurent alors la valeur d'un même paramètre de manière différente. 2 A drone according to the invention can be provided with a automatic piloting comprising at least one piloting actuator, the automatic piloting system comprising at least one on-board computer configured to generate an order order in order to control said at least one control actuator, the autopilot system comprising a main set of on-board sensors measuring at least one data value relative to the position of the drone, possibly in relation to an area landing or even in communication with said at least one on-board computer, the main set of sensors comprising two sensors which respectively include an on-board member of a satellite positioning system and an inertial unit.
The drone embeds a complementary set of sensors in communication with said at least one on-board computer, the game complementary comprising at least one sensor supplying the minus one said value and for example information relating to the position of the drone relative to a landing area, said at least a complementary game sensor and the main game sensors of sensors being dissimilar, the on-board computer being configured to calculate the accuracy of each sensor of the main set and of the complementary set and to generate said order order on the default base of first measurements taken by the main game of sensors and at least a second measurement carried out by the game additional sensors in case of better precision of the second measure compared to the first measures.
The term dissimilar means that the sensors concerned operate on different physical principles. Two sensors dissimilars then measure the value of the same parameter of different way.

3 Pour remplir ses fonctions, le calculateur embarqué peut comprendre un ou plusieurs calculateurs, une ou plusieurs cartes électroniques d'un même équipement, un ou plusieurs segments de code... Selon un exemple, un calculateur complémentaire du calculateur embarqué est relié à chaque senseur du jeu principal et du jeu complémentaire de senseurs, ce calculateur complémentaire étant relié à un calculateur de navigation du calculateur embarqué lui-même relié à chaque actionneur. Selon un autre exemple, chaque senseur du jeu principal et du jeu complémentaire de senseurs est relié à un calculateur de navigation, éventuellement via des filtres usuels. D'autres architectures sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.
Dans le cadre d'un vol autonome d'un drone, à savoir sans pilote embarqué et sans pilote à distance, les phases de décollage et d'atterrissage sont de fait les plus critiques. Le drone de l'invention peut permettre de réaliser ces manoeuvres avec un niveau de sécurité
et de fiabilité optimisé.
A cet effet, le drone embarque au moins un jeu complémentaire de senseurs. Par exemple, le jeu complémentaire peut comprendre au moins deux systèmes dissimilaires mesurant la hauteur du drone et/ou au moins deux systèmes dissimilaires mesurant la position du drone par exemple par rapport à une aire d'atterrissage et/ou au moins un système permettant d'évaluer l'attitude du drone. Un même système du jeu complémentaire peut permettre de mesurer la hauteur du drone et/ou la position du drone par rapport à une aire d'atterrissage et/ou les angles d'attitude du drone en roulis, tangage et lacet. 3 To fulfill its functions, the on-board computer can include one or more calculators, one or more cards electronics of the same equipment, one or more code ... According to an example, a complementary calculator of the on-board computer is connected to each sensor of the main game and the complementary set of sensors, this complementary computer being connected to a navigation computer of the on-board computer itself even connected to each actuator. According to another example, each sensor of the main set and the complementary set of sensors is connected to a navigation computer, possibly via filters usual. Other architectures are possible without departing from the framework of invention.
In the context of an autonomous flight of a drone, namely without on-board pilot and unmanned remotely, take-off phases and landing stages are in fact the most critical. The drone of the invention can allow these maneuvers to be carried out with a level of safety and optimized reliability.
For this purpose, the drone carries at least one complementary game of sensors. For example, the complementary game may include at at least two dissimilar systems measuring the height of the drone and / or at least two dissimilar systems measuring the position of the drone for example in relation to a landing area and / or the least a system to assess the attitude of the drone. One same system of the complementary set can allow to measure the height of the drone and / or the position of the drone in relation to an area landing and / or drone attitude angles in roll, pitch and lace.

4 Dès lors, chaque jeu complémentaire de senseurs peut permettre au système de fonctionner malgré plusieurs pannes telles que la perte du système de localisation par satellites et/ou de la centrale inertielle mais aussi de la perte éventuelle d'un des senseurs de ce jeu complémentaire de senseurs.
L'utilisation de senseurs fonctionnant sur des phénomènes physiques totalement différents peut tendre à éviter des pannes communes, par exemple suite à des problèmes météorologiques ou à
des interférences électromagnétiques.
Ainsi, le calculateur embarqué pilote le drone pour suivre une trajectoire selon des méthodes usuelles en utilisant les informations de positionnement fournies par le jeu principal et/ou le jeu complémentaire de senseurs. Par exemple, en vol de croisière les senseurs du jeu principal sont sollicités. Par contre, lors d'un atterrissage la précision du système de positionnement par satellites étant relativement faible pour une information de hauteur, le calculateur embarqué utilise si possible la centrale inertielle et le jeu complémentaire. Éventuellement, le calculateur embarqué peut détecter, par comparaison des données mesurées, la panne d'un senseur particulier et peut alors l'ignorer partiellement ou totalement par la suite.
Les divers senseurs du jeu complémentaire peuvent être redondés et/ou le jeu complémentaire peut lui-même être redondé.
Le drone peut par ailleurs comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent. 4 Therefore, each complementary set of sensors can allow the system to operate despite several failures such as that the loss of the satellite positioning system and / or the inertial unit but also the possible loss of one of the sensors of this complementary set of sensors.
The use of sensors operating on phenomena completely different physics can tend to avoid breakdowns common, for example due to weather problems or electromagnetic interference.
Thus, the on-board computer pilots the drone to follow a trajectory according to usual methods using the information positioning provided by the main game and / or the game complementary to sensors. For example, in cruising flight the main set sensors are used. On the other hand, during a landing precision satellite positioning system being relatively low for height information, the on-board computer uses the inertial unit and the game if possible additoinal. Optionally, the on-board computer can detect, by comparison of the measured data, the failure of a particular sensor and can then ignore it partially or totally afterwards.
The various sensors of the complementary set can be redundant and / or the complementary set may itself be redundant.
The drone can also include one or more of the characteristics that follow.

5 Par exemple, ledit au moins un senseur dudit jeu complémentaire peut comporter plusieurs senseurs dissimilaires qui mesurent des valeurs d'au moins un même paramètre.
Selon un aspect, ledit au moins un senseur du jeu complémentaire peut comporter au moins deux capteurs embarqués à
ultrasons d'un système de positionnement par ultrasons ainsi qu'une caméra et qu'un système de télédétection par laser et une radiosonde. Un système de télédétection par laser et une radiosonde peuvent être des sous-ensembles d'un système de détection par laser altimétrique.
Un tel système par ultrasons est par exemple du type du système LOLAS de la société Internest . Un système de télédétection par laser est aussi connu sous l'acronyme LIDAR et l'expression anglaise light detection and ranging .
De manière usuelle, une aire d'atterrissage peut être associée à
un référentiel comprenant trois axes orthogonaux entre eux. Ces trois axes peuvent comprendre deux axes horizontaux et un axe vertical.
Un système de télédétection par laser permet de mesurer une hauteur, à savoir une coordonnée selon l'axe vertical, et une vitesse de descente.
Le système par ultrasons permet de mesurer un décalage par rapport à une aire d'atterrissage, à savoir deux coordonnées selon les axes horizontaux, la radiosonde fournissant une hauteur.
La caméra peut former des images de l'aire d'atterrissage permettant de déterminer par des méthodes d'imagerie usuelles la 5 For example, said at least one sensor of said game complementary can include several dissimilar sensors which measure values of at least one and the same parameter.
According to one aspect, said at least one game sensor complementary can include at least two on-board sensors ultrasound of an ultrasound positioning system as well as a camera and a laser remote sensing system and radiosonde. A laser remote sensing system and a radiosonde can be subassemblies of a laser detection system altimetric.
Such an ultrasound system is for example of the type of LOLAS system from Internest. A system of laser remote sensing is also known by the acronym LIDAR and the English expression light detection and ranging.
Usually, a landing area can be associated with a frame of reference comprising three mutually orthogonal axes. These three axes can include two horizontal axes and one vertical axis.
A laser remote sensing system makes it possible to measure a height, namely a coordinate along the vertical axis, and a speed of descent.
The ultrasonic system makes it possible to measure an offset by in relation to a landing area, namely two coordinates according to the horizontal axes, the radiosonde providing a height.
The camera can form images of the landing area making it possible to determine by standard imaging methods the

6 position du drone dans le référentiel de l'aire d'atterrissage et de déterminer si le drone est à plat par rapport à l'aire d'atterrissage.
Cette architecture est alors redondante, dissimilaire et robuste puisque les divers senseurs fonctionnent sur des principes physiques différents.
Tous ces senseurs peuvent être fusionnés au travers de filtres adéquats au niveau du calculateur embarqué en fonction du type et de la forme des signaux renvoyés par chacun des senseurs.
Cette architecture permet de rester performante en fonction des conditions météorologiques.
L'utilisation de plusieurs familles de senseurs fonctionnant selon des principes physiques différents permet au drone de fonctionner sous différentes conditions environnementales.
Par exemple, de nuit ou en présence de brouillard le système de positionnement par ultrasons et les radiosondes restent efficaces.
En présence de vent ou de bruit importants, le système de télédétection par laser peut permettre de fournir une indication de hauteur fiable.
Par ailleurs, en cas de panne du système de positionnement par .. satellites dans une zone où le jeu complémentaire est actif, ce jeu complémentaire permet d'obtenir la position du drone par rapport à
l'aire d'atterrissage, même en cas de panne d'un senseur du jeu complémentaire. 6 position of the drone in the reference frame of the landing area and determine if the drone is level with the landing pad.
This architecture is then redundant, dissimilar and robust since the various sensors work on physical principles different.
All these sensors can be merged through filters suitable for the on-board computer depending on the type and the form of the signals returned by each of the sensors.
This architecture makes it possible to remain efficient according to the weather situation.
The use of several families of sensors operating according to different physical principles allows the drone to operate under different environmental conditions.
For example, at night or in the presence of fog, the ultrasound positioning and radiosondes remain effective.
In the presence of strong wind or noise, the laser remote sensing can provide an indication of reliable height.
In addition, in the event of failure of the positioning system by .. satellites in an area where the complementary game is active, this game complementary makes it possible to obtain the position of the drone in relation to the landing area, even in the event of a failure of a game sensor additoinal.

7 En cas de panne de la centrale inertielle, les images fournies par la caméra peuvent permettre de maintenir une assiette à plat lors de phases d'approche et de descente verticales du drone.
Selon un aspect, le calculateur embarqué peut être configuré
pour générer ledit ordre de commande sur la base par défaut des premières mesures du jeu principal de senseurs puis dès que le système de positionnement par satellites est moins précis que le système de positionnement par ultrasons sur la base par défaut de deuxièmes mesures du système de positionnement par ultrasons et de la caméra et de la radiosonde puis de deuxièmes mesures du système de positionnement par ultrasons et de la radiosonde et du système de télédétection par laser en cas de panne de la caméra ou de deuxièmes mesures de la caméra et du système de télédétection par laser et de la radiosonde en cas de panne du système de positionnement par ultrasons ou de deuxièmes mesures du système de positionnement par ultrasons et de la radiosonde de la caméra en cas de panne du système de télédétection par laser.
Selon un aspect, ledit calculateur embarqué est configuré pour comparer lesdites premières mesures et ladite au moins une deuxième mesure provenant du jeu principal de senseurs et du jeu complémentaire de senseurs, par exemple via un calculateur complémentaire relié à un calculateur de navigation.
Le calculateur embarqué peut par exemple comparer la hauteur mesurée via les images transmises par la caméra, via la radiosonde et via le système de télédétection par laser voire via le système de positionnement par satellites. Si une des hauteurs mesurées est aberrante au regard des autres hauteurs le senseur concerné est ignoré, du moins en ce qui concerne le paramètre de hauteur. Le 7 In the event of failure of the inertial unit, the images provided by the camera can keep a dish flat when of vertical approach and descent phases of the drone.
According to one aspect, the on-board computer can be configured to generate said order order on the basis of the default first measurements of the main set of sensors then as soon as the satellite positioning system is less accurate than the ultrasonic positioning system based on default of second measurements of the ultrasonic positioning system and camera and radiosonde then second measurements of the ultrasonic positioning system and the radiosonde and laser remote sensing system in case of camera failure or second measurements of the camera and the remote sensing system by laser and the radiosonde in the event of failure of the ultrasonic positioning or second system measurements positioning by ultrasound and the radiosonde of the camera in failure of the laser remote sensing system.
According to one aspect, said on-board computer is configured to compare said first measurements and said at least one second measurement from the main set of sensors and the set additional sensors, for example via a computer complementary connected to a navigation computer.
The on-board computer can, for example, compare the height measured via the images transmitted by the camera, via the radiosonde and via the laser remote sensing system or even via the satellite positioning. If one of the heights measured is aberrant with regard to other heights, the sensor concerned is ignored, at least with regard to the height parameter. the

8 même procédé peut être appliqué pour les autres paramètres mesurés.
L'invention vise par ailleurs un procédé de pilotage autonome et automatique d'un drone, et notamment d'un drone selon l'invention.
Selon ce procédé, le calculateur embarqué calcule la précision de chaque senseur du jeu principal et du jeu complémentaire et calcule l'ordre de commande transmis à un actionneur de pilotage en utilisant par défaut des premières mesures du jeu principal de senseurs et au moins une deuxième mesure du jeu complémentaire de senseurs en cas de meilleures précisions de ladite au moins une deuxième mesure par rapport aux premières mesures.
Par exemple, le calculateur embarqué mémorise une trajectoire à suivre et utilise les données mesurées par le jeu principal et le jeu complémentaire de senseurs pour suivre cette trajectoire à l'aide d'une ou plusieurs lois de pilotage mémorisées.
Le calculateur embarqué peut déterminer la précision de chaque senseur de manière statistique sur la base par exemple d'une pluralité de mesures successives réalisées par ce senseur.
Selon un aspect, ledit au moins un senseur dudit jeu complémentaire peut comporter au moins deux capteurs embarqués à
ultrasons d'un système de positionnement par ultrasons, ledit système de positionnement par ultrasons comprenant des capteurs de sol agencés sur une aire d'atterrissage.
Selon un aspect, le calculateur embarqué peut générer ledit ordre de commande sur la base par défaut de premières mesures du jeu principal de senseurs puis dès que le système de positionnement 8 same process can be applied for the other parameters measures.
The invention also relates to an autonomous piloting method and automatic of a drone, and in particular of a drone according to the invention.
According to this method, the on-board computer calculates the precision of each sensor of the main game and the complementary game and calculates the control order transmitted to a control actuator by using by default the first bars of the main set of sensors and at least one second measure of the complementary set of sensors in the event of better precision of said at least one second measure compared to the first measures.
For example, the on-board computer stores a trajectory to track and uses the data measured by the main game and the game complementary sensors to follow this trajectory using one or more memorized piloting laws.
The on-board computer can determine the accuracy of each sensor statistically on the basis for example of a plurality of successive measurements carried out by this sensor.
According to one aspect, said at least one sensor of said set complementary can include at least two on-board sensors ultrasound of an ultrasonic positioning system, said ultrasonic positioning system comprising sensors of ground arranged on a landing area.
According to one aspect, the on-board computer can generate said ordering order based by default on first measurements of the main set of sensors then as soon as the positioning system

9 par satellites est moins précis qu'un système de positionnement par ultrasons sur la base par défaut de deuxièmes mesures du système de positionnement par ultrasons et de la caméra et de la radiosonde puis de deuxièmes mesures du système de positionnement par ultrasons et de la radiosonde et du système de télédétection par laser en cas de panne de la caméra ou de mesures de la caméra et du système de télédétection par laser et de la radiosonde en cas de panne du système de positionnement par ultrasons ou de deuxièmes mesures du système de positionnement par ultrasons et de la radiosonde de la caméra en cas de panne du système de télédétection par laser.
Selon un aspect, de nuit le procédé peut comporter les étapes suivantes : émission de plusieurs faisceaux lumineux périphériques formant des coins d'un polygone localisé sur une aire d'atterrissage, émission d'un faisceau lumineux central localisé au centre du polygone, détermination avec le calculateur embarqué d'une position du drone par rapport à l'aire d'atterrissage à l'aide d'une image desdits faisceaux lumineux périphériques et central prise par une caméra.
Le polygone n'est pas nécessairement tracé sur l'aire d'atterrissage.
Selon un aspect, pour atterrir sur une aire d'atterrissage mobile, le procédé peut comporter les étapes suivantes : positionnement du drone à la verticale de ladite aire d'atterrissage sur ordre du calculateur embarqué, détermination par le calculateur embarqué
d'une période d'un mouvement de roulis et de tangage de ladite aire d'atterrissage en scrutant avec une caméra deux axes orthogonaux entre eux d'un cercle géométrique de ladite aire d'atterrissage, 9 by satellites is less precise than a positioning system by ultrasound based on default second system measurements positioning by ultrasound and camera and radiosonde then second measurements of the positioning system by ultrasound and radiosonde and laser remote sensing system in the event of camera failure or camera and device measurements remote sensing system by laser and radiosonde in case of failure of the ultrasonic or second positioning system measurements of the ultrasonic positioning system and radiosonde of the camera in case of failure of the laser remote sensing.
According to one aspect, at night the process can include the steps following: emission of several peripheral light beams forming corners of a polygon located on a landing area, emission of a central light beam located in the center of the polygon, determination with the on-board computer of a position of the drone in relation to the landing area using an image said peripheral and central light beams taken by a camera.
The polygon is not necessarily drawn on the area landing.
According to one aspect, to land on a mobile landing pad, the method may include the following steps: positioning of the drone vertically above said landing area by order of the on-board computer, determination by the on-board computer a period of a rolling and pitching movement of said area landing by scanning with a camera two orthogonal axes between them a geometric circle of said landing area,

10 détermination d'un taux de montée et de descente de ladite aire d'atterrissage avec ledit calculateur embarqué, descente du drone vers l'aire d'atterrissage sur ordre du calculateur embarqué pour atteindre l'aire d'atterrissage lorsque cette aire d'atterrissage est .. horizontale et en phase de descente.
Selon un aspect, pour poser le drone sur une aire d'atterrissage comprenant un marquage d'identification, le procédé peut comporter une étape d'identification de l'aire d'atterrissage en scrutant ledit marquage avec une caméra, ledit calculateur embarqué autorisant l'atterrissage si le marquage correspond à un marquage mémorisé de l'aire d'atterrissage ciblée.
L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples donnés à
titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent :
- la figure 1, une vue schématique de composants d'un drone selon l'invention, - les figures 2 et 3, des schémas explicitant le fonctionnement du drone, - la figure 4, une vue présentant une aire d'atterrissage munie d'un marquage, et - la figure 5, une vue explicitant une procédure d'atterrissage de nuit.
Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence. 10 determining a rate of ascent and descent of said area landing with said on-board computer, descent of the drone to the landing area on the order of the on-board computer for reach the landing area when that landing area is .. horizontal and in the descent phase.
According to one aspect, to land the drone on a landing area comprising an identification marking, the method may include a step of identifying the landing area by scanning said marking with a camera, said on-board computer allowing landing if the marking corresponds to a memorized marking of the target landing area.
The invention and its advantages will appear in more detail.
in the context of the following description with examples given to by way of illustration with reference to the appended figures which represent:
- Figure 1, a schematic view of components of a drone according to the invention, - Figures 2 and 3, diagrams explaining the operation drone, - Figure 4, a view showing a landing area provided a marking, and - Figure 5, a view explaining a landing procedure by night.
The elements present in several distinct figures are assigned a single reference.

11 Trois directions X, Y et Z orthogonales les unes par rapport aux autres sont représentées sur les figures 2 à 5 et définissent un référentiel attaché à l'aire d'atterrissage présentée.
La première direction X est dite longitudinale et la deuxième direction Y est dite transversale. La première direction X et la deuxième direction Y définissent un plan d'atterrissage XY.
Enfin, la troisième direction Z est dite en élévation.
La figure 1 illustre un drone 1 selon l'invention. Seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention sont décrits pour ne pas alourdir inutilement cette figure 1.
Outre des éléments usuels, le drone 1 comporte au moins un organe de vol pilotable 2 assurant la propulsion et/ou le déplacement de ce drone 1. Selon l'exemple illustré, le drone 1 comporte des organes de vol pilotables 2 prenant la forme de rotors mis en rotation par des moteurs électriques 3. Outre des rotors, des organes de vol pilotables 2 peuvent comprendre des réacteurs, des hélices, des volets, des ailerons...
Pour piloter des organes de vol pilotables 2, le drone 1 comporte un système de pilotage automatique 10, par exemple autonome en vol. Ce système de pilotage automatique 10 comporte un ou plusieurs actionneurs de pilotage 11 configurées pour piloter un ou plusieurs organes de vol pilotables 2. Par exemple, un tel actionneur de pilotage peut prendre la forme d'un moteur électrique 3 entraînant en rotation un rotor, ce moteur pouvant présenter un arbre de sortie ayant une vitesse de rotation ajustable. Selon un autre exemple, un actionneur de pilotage peut prendre la forme d'un vérin 11 Three directions X, Y and Z orthogonal to each other others are shown in Figures 2 to 5 and define a repository attached to the landing area presented.
The first direction X is said to be longitudinal and the second direction Y is said to be transverse. The first direction X and the second direction Y define an XY landing plane.
Finally, the third direction Z is said to be in elevation.
FIG. 1 illustrates a drone 1 according to the invention. Only the elements necessary for understanding the invention are described so as not to unnecessarily burden this figure 1.
In addition to the usual elements, the drone 1 comprises at least one controllable flight device 2 providing propulsion and / or movement of this drone 1. According to the example illustrated, the drone 1 comprises controllable flight components 2 taking the form of rotors set in rotation by electric motors 3. In addition to rotors, flight components controllable 2 can include reactors, propellers, flaps, ailerons ...
To pilot controllable flight components 2, the drone 1 includes an automatic pilot system 10, for example autonomous in flight. This automatic pilot system 10 comprises one or more control actuators 11 configured to control a or more controllable flight units 2. For example, such a pilot actuator may take the form of an electric motor 3 rotating a rotor, this motor possibly having a shaft output with adjustable rotational speed. According to another example, a pilot actuator can take the form of a cylinder

12 déplaçant en rotation un aileron ou un volet ou encore une pale autour de son axe de pas collectif...
Pour piloter le drone afin de lui faire suivre une trajectoire, le drone peut comprendre un calculateur embarqué 15 qui est notamment configuré pour transmettre des ordres de commande aux divers actionneurs de pilotage 11. De tels ordres de commande peuvent à titre illustratif prendre la forme de signaux électriques, numériques ou encore optiques transmis aux actionneurs de pilotage 11 par des liaisons filaires ou non filaires. Le calculateur embarqué
peut notamment contrôler les actionneurs de pilotage pour suivre une trajectoire mémorisée dans une mémoire du calculateur embarqué
avant le décollage, voire une trajectoire transmise par une station sol après le décollage puis mémorisée.
A cet effet, le calculateur embarqué peut être relié à divers senseurs pour estimer la position du drone au regard de la trajectoire à suivre afin de suivre cette trajectoire. De plus, le calculateur embarqué peut appliquer au moins une loi de pilotage pour suivre la trajectoire souhaitée en fonction de la position du drone.
Par exemple, une telle loi de pilotage est mémorisée dans une mémoire du calculateur embarqué ou peut être appliquée au travers d'un circuit logique.
Selon un autre aspect, le calculateur embarqué peut comprendre par exemple au moins un processeur et au moins une mémoire et/ou au moins un circuit intégré et/ou au moins un système programmable et/ou au moins un circuit logique, ces exemples ne limitant pas la portée donnée à
l'expression calculateur embarqué . 12 rotating an aileron or a flap or a blade around its axis of collective step ...
To pilot the drone in order to make it follow a trajectory, the drone can include an on-board computer 15 which is in particular configured to transmit control orders to various control actuators 11. Such control orders can, by way of illustration, take the form of electrical signals, digital or optical transmitted to control actuators 11 by wired or non-wired links. The on-board computer can in particular control the piloting actuators to follow a trajectory stored in a memory of the on-board computer before take-off, or even a trajectory transmitted by a station ground after take-off then memorized.
For this purpose, the on-board computer can be connected to various sensors to estimate the position of the drone with regard to the trajectory to follow in order to follow this trajectory. In addition, the calculator on-board vehicle can apply at least one piloting law to follow the desired trajectory depending on the position of the drone.
For example, such a control law is stored in a memory of the on-board computer or can be applied through of a logic circuit.
According to another aspect, the on-board computer can include for example at least one processor and at least one memory and / or at least one integrated circuit and / or at least one system programmable and / or at least one logic circuit, these examples do not not limiting the scope given to the calculator expression embedded.

13 Le calculateur embarqué peut selon un aspect comprendre un unique calculateur ou une pluralité de calculateurs. Par exemple, le calculateur embarqué peut comprendre un calculateur de navigation 16 ayant un processeur de navigation pour suivre une trajectoire en fonction de la position du drone et/ou un calculateur complémentaire 17 fusionnant des données relatives à une position du drone dans l'espace et/ou un calculateur d'imagerie 18 élaborant des données de position voire de déplacement à partir d'images captées par une caméra et/ou un calculateur compagnon 19 fusionnant des données de position de diverses natures. Le calculateur complémentaire et le calculateur compagnon représentent plusieurs étages de fusion de données en fonction par exemple de la nature des signaux reçus et du caractère brut ou filtré de ces signaux.
La figure 1 illustre une architecture, mais d'autres architectures sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention.
Éventuellement, le calculateur embarqué 15 peut comprendre uniquement un calculateur de navigation pour exécuter le procédé
selon l'invention.
Pour évaluer sa position, par exemple par rapport à une aire d'atterrissage et dès lors à la trajectoire suivie, le drone 1 peut embarquer un jeu principal 20 de senseurs dénommé plus simplement jeu principal . Ce jeu principal comprend au moins deux senseurs, à savoir respectivement un organe embarqué 22 d'un système de localisation par satellites 23 et une centrale inertielle 21. L'organe embarqué 22 transmet des signaux portant une information de position du drone, au travers éventuellement de trois coordonnées dans un référentiel terrestre. La centrale inertielle 21 transmet des signaux portant des informations relatives d'une part à l'angle de 13 The on-board computer may according to one aspect include a single computer or a plurality of computers. For example, the on-board computer may include a navigation 16 having a navigation processor for following a trajectory according to the position of the drone and / or a computer complementary 17 merging data relating to a position of the drone in space and / or an imaging computer 18 developing position data or even displacement data from images captured by a camera and / or a companion computer 19 merging position data of various kinds. the additional calculator and companion calculator represent several stages of data fusion depending, for example, on the nature of the signals received and the raw or filtered nature of these signals.
Figure 1 illustrates one architecture, but other architectures are conceivable without departing from the scope of the invention.
Optionally, the on-board computer 15 can include only a navigation computer to carry out the process according to the invention.
To evaluate its position, for example in relation to an area landing and therefore the trajectory followed, the drone 1 can embed a main set of 20 sensors called more simply main game. This main set includes at least two sensors, namely respectively an on-board member 22 of a control system location by satellites 23 and an inertial unit 21. The organ on-board 22 transmits signals carrying information of position of the drone, possibly through three coordinates in a terrestrial frame of reference. The inertial unit 21 transmits signals carrying information relating on the one hand to the angle of

14 lacet ainsi qu'à l'ange de roulis et à l'angle de tangage du drone de position du drone et, d'autre part à une vitesse angulaire en lacet ainsi qu'à une vitesse angulaire en roulis et à une vitesse angulaire en tangage du drone. Par exemple, l'organe embarqué 22 d'un système de localisation par satellites 23 et une centrale inertielle 21 sont reliés à un calculateur complémentaire 17 du calculateur embarqué ou au calculateur de navigation 16.
De plus, le drone 1 embarque un jeu complémentaire 30 de senseurs dénommé plus simplement jeu complémentaire . Ce jeu complémentaire 30 comprenant au moins un senseur fournissant au moins une valeur d'une information de position faisant aussi l'objet d'une mesure directe ou indirecte du jeu principal. Les senseurs du jeu complémentaire 30 et du jeu principal 20 de senseurs sont dissimilaires.
De plus, des senseurs du jeu complémentaire peuvent aussi mesurer des valeurs d'un même paramètre de manière différente.
Ainsi, plusieurs senseurs du jeu complémentaire peuvent permettre d'établir la position du drone au travers d'au moins une coordonnée. En particulier, les trois coordonnées du drone dans un référentiel peuvent chacune être établie par le biais de mesures réalisées par un senseur du jeu principal, à savoir par le système de positionnement par satellites, et au moins d'un voire deux senseurs du jeu complémentaire.
Les angles d'attitude du drone peuvent aussi être évalués par un senseur du jeu principal, à savoir la centrale inertielle, et au moins un senseur du jeu complémentaire. 14 yaw as well as the roll angel and the drone's pitch angle of position of the drone and, on the other hand, at a yaw angular velocity as well as at a roll angular velocity and at an angular velocity pitching the drone. For example, the on-board component 22 of a satellite positioning system 23 and an inertial unit 21 are connected to a complementary computer 17 of the computer on-board or to the navigation computer 16.
In addition, the drone 1 carries a complementary set 30 of sensors called more simply complementary game. This game complementary 30 comprising at least one sensor supplying the minus one value of a position information which is also the subject of direct or indirect measurement of the main game. The sensors of complementary set 30 and the main set 20 of sensors are dissimilar.
In addition, sensors from the complementary set can also measure values of the same parameter in different ways.
Thus, several sensors of the complementary set can allow the position of the drone to be established through at least one coordinated. In particular, the three coordinates of the drone in a benchmarks can each be established through measurements carried out by a sensor of the main set, namely by the system of positioning by satellites, and at least one or even two sensors of the complementary game.
The drone's attitude angles can also be evaluated by a sensor of the main game, namely the inertial unit, and at least a complementary game sensor.

15 Ainsi, le jeu complémentaire 30 peut comporter au moins deux capteurs embarqués à ultrasons 34 d'un système de positionnement par ultrasons 35 et/ou une caméra 31 et/ou un système de télédétection par laser 32 et/ou une radiosonde 33 et/ou un système de télédétection par laser altimétrique formant un système de télédétection par laser et une radiosonde.
La caméra 31 peut être reliée à un calculateur d'imagerie 18 capable d'analyser des images par des méthodes usuelles afin de déterminer la position du drone. La calculateur d'imagerie 18 peut être relié à un calculateur complémentaire 17, ou encore peut être une partie d'un calculateur complémentaire 17 voire du calculateur de navigation 16.
La littérature explicite des procédés permettant de localiser un aéronef par rapport à une aire d'atterrissage avec une caméra 31. Un tel procédé peut consister à analyser une forme de l'aire d'atterrissage sur une image.
Selon l'exemple de la figure 2, l'aire d'atterrissage 50 d'un drone peut comprendre un ou plusieurs anneaux qui prennent chacun la forme d'ellipses lorsque le drone n'est pas situé à la verticale de l'aire d'atterrissage. Par exemple, plusieurs anneaux concentriques ayant des couleurs différentes sont utilisés. Selon une méthode, le calculateur d'imagerie détermine à partir d'une image le rapport entre la moitié a d'un grand axe 61 d'une ellipse d'un anneau et la moitié b d'un petit axe 62 de cette ellipse. Si le rapport est égal à 1, le drone est à la verticale de l'aire d'atterrissage. Ce rapport permet d'évaluer le décalage du drone par rapport au centre de l'aire d'atterrissage.
Une méthode dite de scaling permet d'évaluer la hauteur du drone. Une telle méthode de scaling peut consister à déterminer le 15 Thus, the complementary set 30 can include at least two on-board ultrasonic sensors 34 of a positioning system by ultrasound 35 and / or a camera 31 and / or a system of remote sensing by laser 32 and / or a radiosonde 33 and / or a system remote sensing by laser altimetric forming a system of remote sensing by laser and a radiosonde.
The camera 31 can be connected to an imaging computer 18 able to analyze images by usual methods in order to determine the position of the drone. The imaging computer 18 can be connected to a complementary computer 17, or else can be part of an additional calculator 17 or even of the navigation 16.
The literature explains the procedures for locating a aircraft in relation to a landing area with a camera 31. A
such a method may consist in analyzing a shape of the area landing on an image.
According to the example of FIG. 2, the landing area 50 of a drone can include one or more rings which each take the shape of ellipses when the drone is not located vertically the landing area. For example, several concentric rings having different colors are used. According to one method, the imaging computer determines from an image the ratio between half a of a major axis 61 of an ellipse of a ring and half b of a small axis 62 of this ellipse. If the ratio is equal to 1, the drone is vertical to the landing area. This report is used to assess the offset of the drone from the center of the landing area.
A so-called scaling method makes it possible to evaluate the height of the drone. Such a scaling method can consist in determining the

16 nombre de pixels d'une image pour évaluer la hauteur voire la vitesse de descente de l'aéronef.
Toute méthode d'imagerie permettant de positionner un aéronef par rapport à une cible avec une image peut être envisagée.
Dès lors, la caméra permet de positionner le drone dans un référentiel. De plus, l'analyse d'image peut permettre de déterminer que le drone n'est pas à plat, voire peut permettre d'évaluer les angles de gite et de tangage d'une aire d'atterrissage mobile, par exemple sur un navire.
Le système de positionnement par ultrasons 35 comporte au moins un capteur embarqué à ultrasons 34 voire au moins deux capteurs embarqués à ultrasons 34 d'un système de positionnement par ultrasons 35. De plus, ce système de positionnement par ultrasons 35 comporte une pluralité de capteurs de sol 36 agencés sur une aire d'atterrissage 50, par exemple au pourtour de cette aire d'atterrissage.
Chaque capteur de sol peut émettre des ultrasons vers le haut, à savoir vers l'espace. Lorsque le drone entre dans le champ d'émission des ultrasons, les capteurs embarqués reçoivent les ultrasons. Un calculateur compagnon 19 peut en déduire la position du drone par rapport à l'aire d'atterrissage, au moins dans le plan d'atterrissage XY. Éventuellement, une radiosonde 33 est reliée au calculateur compagnon 19 pour fournir une information relative à la hauteur du drone.
Le calculateur compagnon 19 peut être relié à un calculateur complémentaire 17, ou encore peut être une partie d'un calculateur complémentaire 17 voire du calculateur de navigation 16. 16 number of pixels in an image to assess the height or even the speed descent of the aircraft.
Any imaging method used to position an aircraft against a target with an image can be considered.
From then on, the camera makes it possible to position the drone in a repository. In addition, image analysis can be used to determine that the drone is not flat, or even can be used to assess the heel and pitch angles of a mobile landing pad, for example example on a ship.
The ultrasonic positioning system 35 comprises at at least one onboard ultrasonic sensor 34 or even at least two on-board ultrasonic sensors 34 of a positioning system by ultrasound 35. In addition, this positioning system by ultrasound 35 has a plurality of soil sensors 36 arranged on a landing area 50, for example around this area landing.
Each soil sensor can emit ultrasound upwards, namely towards space. When the drone enters the field ultrasound emission, the on-board sensors receive the ultrasound. A companion computer 19 can deduce the position of the drone in relation to the landing area, at least in the plane landing XY. Optionally, a radiosonde 33 is connected to the companion computer 19 to provide information relating to the height of the drone.
The companion computer 19 can be linked to a computer complementary 17, or even perhaps part of a calculator additional 17 or even the navigation computer 16.

17 Par ailleurs, le système de télédétection par laser 32 permet de mesurer une hauteur du drone. Ce système de télédétection par laser 32 peut transmettre un signal porteur de ladite hauteur au calculateur complémentaire 17 voire au calculateur de navigation 16.
Dès lors, le calculateur embarqué 15 est configuré, par exemple par le biais de ligne de codes d'un programme, pour générer des ordres de commande en utilisant au moins une loi de pilotage et par défaut des premières mesures réalisées par le jeu principal 20 et au moins des deuxièmes mesures réalisées par le jeu complémentaire 30 de senseurs en cas de meilleures précisions des deuxièmes mesures par rapport aux premières mesures. La précision de chaque mesure peut par exemple être calculée par le calculateur embarqué 15 en déterminant une moyenne entre un nombre donné de mesures et l'écart entre d'une part cette moyenne et, d'autre part, les mesures .. maximale et minimale relevées.
La figure 3 illustre une trajectoire 70 à suivre par un drone.
Cette trajectoire 70 comporte plusieurs points de passage 71, 72, 73, 74, 75 reliés par des segments pour aller d'une aire de décollage 71 jusqu'à une aire d'atterrissage 50. L'aire de décollage 71 et l'aire d'atterrissage 50 peuvent former une seule et même aire, le drone décollant de cette aire et atterrissant sur cette même aire.
Au décollage, le drone décolle verticalement et suit un premier tronçon vertical 76 de la trajectoire entre le premier point de passage 71 et le second point de passage 72. Durant ce parcours, le système de positionnement par ultrasons 35 et la radiosonde 33 peuvent être particulièrement précis. Dès lors, leurs mesures sont exploitées par le calculateur embarqué pour suivre la trajectoire 17 In addition, the laser remote sensing system 32 makes it possible to measure a height of the drone. This remote sensing system by laser 32 can transmit a signal carrying said height to the additional computer 17 or even the navigation computer 16.
Therefore, the on-board computer 15 is configured, for example by means of a line of codes of a program, to generate control orders using at least one control law and by failure of the first measurements made by the main set 20 and less than the second measurements made by the complementary set 30 sensors in case of better precision of the second measurements compared to the first measures. The precision of each measurement can for example be calculated by the on-board computer 15 in determining an average between a given number of measurements and the difference between, on the one hand, this average and, on the other hand, the measurements .. maximum and minimum recorded.
FIG. 3 illustrates a trajectory 70 to be followed by a drone.
This trajectory 70 has several crossing points 71, 72, 73, 74, 75 connected by segments to go from a take-off area 71 to a landing area 50. The take-off area 71 and the landing pad 50 can form one and the same area, the drone taking off from this area and landing on the same area.
On takeoff, the drone takes off vertically and follows a first vertical section 76 of the path between the first point of passage 71 and the second passage point 72. During this route, the ultrasonic positioning system 35 and radiosonde 33 can be particularly precise. Therefore, their measurements are used by the on-board computer to follow the trajectory

18 mémorisée. De plus, les données de la centrale inertielle 21 sont utilisées pour maitriser l'assiette du drone.
A partir du deuxième point de passage 72, le drone peut suivre un deuxième tronçon horizontal 77 de la trajectoire 70. Le drone sort de la zone de captation des capteurs à ultrasons de l'aire de décollage. Les mesures du système de positionnement par satellites sont exploitées par le calculateur embarqué pour suivre le deuxième tronçon.
A l'approche du troisième point de passage 73, le drone peut entrer dans la zone de captation 90 des capteurs à ultrasons de l'aire d'atterrissage 50.
Selon une option et en référence à la figure 4, l'aire d'atterrissage peut comprendre un marquage 65 d'identification qui lui est propre, par exemple un marquage connu sous l'expression ARuco .
Le calculateur embarqué peut mémoriser le marquage théorique de l'aire d'atterrissage sur laquelle ce drone doit se poser. Dès lors, le calculateur embarqué analyse via le calculateur d'imagerie 16 une image du marquage d'une aire d'atterrissage cible et le compare au marquage théorique mémorisé. En cas de différence, l'atterrissage est annulé. Éventuellement, le drone peut communiquer avec une station sol pour obtenir de nouvelles instructions.
Le marquage 65 d'une aire d'atterrissage peut être obtenu à
l'aide de plaques électroluminescentes susceptibles d'être allumées ou éteintes pour former le code requis. 18 memorized. In addition, the data from the inertial unit 21 are used to control the attitude of the drone.
From the second waypoint 72, the drone can follow a second horizontal section 77 of the trajectory 70. The drone exits of the capture zone of the ultrasonic sensors of the lift-off. Measurements of the satellite positioning system are used by the on-board computer to follow the second section.
Approaching the third waypoint 73, the drone can enter the capture zone 90 of the ultrasonic sensors of the area landing 50.
According to one option and with reference to FIG. 4, the area landing gear may include an identification marking 65 which is clean, for example a marking known by the expression ARuco.
The on-board computer can memorize the theoretical marking of the landing area on which this drone must land. Since then, the on-board computer analyzes via the imaging computer 16 a image of the marking of a target landing area and compare it to the Theoretical marking memorized. In case of difference, the landing is canceled. Optionally, the drone can communicate with a ground station for further instructions.
The 65 marking of a landing area can be obtained at using electroluminescent plates capable of being ignited or off to form the required code.

19 Par ailleurs et en référence à la figure 3, si l'approche est confirmée le drone suit alors un troisième tronçon 78 incliné de la trajectoire 70 pour atteindre le quatrième point de passage 74 situé à
la verticale de l'aire d'atterrissage, puis un quatrième tronçon 79 vertical pour atteindre le dernier point de passage 75 situé au centre de l'aire d'atterrissage.
Durant le parcours du troisième tronçon 78 et du quatrième tronçon 79, le jeu complémentaire du système d'aide au décollage et à l'atterrissage peut prendre le relais au moins du système de positionnement par satellites pour réaliser une approche précise.
Dans le cas nominal, le calculateur embarqué peut piloter le drone pour suivre le troisième tronçon 78 et le quatrième tronçon 79 en fonction des mesures effectuées par la centrale inertielle, le système de positionnement par ultrasons 35 voire la radiosonde 33.
En outre, les images prises par la caméra peuvent permettre de déterminer le centre de la zone de posé mais aussi la hauteur du drone ainsi que la vitesse de descente. Par ailleurs durant le suivi du troisième tronçon 78 en phase d'approche, ce même dispositif permet, au travers du rapport demi grand axe/demi petit axe évoqué
précédemment, de piloter l'inclinaison 95 de l'approche.
En cas de panne d'un des organes du jeu complémentaire, l'approche peut se poursuivre dans de bonnes conditions.
Ainsi, le calculateur embarqué 15 est configuré pour générer les ordres de commande en exploitant les mesures du système de positionnement par ultrasons 35 et de la radiosonde 33 et du système de télédétection par laser 32 en cas de panne de la caméra 31, voire de la centrale inertielle 21 pour assurer l'assiette. 19 Moreover and with reference to Figure 3, if the approach is confirmed, the drone then follows a third section 78 inclined from the trajectory 70 to reach the fourth waypoint 74 located at the vertical of the landing area, then a fourth section 79 vertical to reach the last waypoint 75 located in the center from the landing area.
During the course of the third section 78 and the fourth section 79, the complementary set of the take-off assistance system and on landing can take over at least from the satellite positioning to achieve a precise approach.
In the nominal case, the on-board computer can control the drone to follow the third section 78 and the fourth section 79 depending on the measurements made by the inertial unit, the ultrasound positioning system 35 or even the radiosonde 33.
In addition, the images taken by the camera can be used to determine the center of the landing zone but also the height of the drone as well as the rate of descent. Moreover, during the monitoring of the third section 78 in the approach phase, this same device allows, through the half major axis / half minor axis mentioned previously, to control the inclination 95 of the approach.
In the event of failure of one of the components of the complementary set, the approach can continue under good conditions.
Thus, the on-board computer 15 is configured to generate the control orders by exploiting the measurements of the positioning by ultrasound 35 and the radiosonde 33 and the system remote sensing by laser 32 in the event of failure of the camera 31, or even of the inertial unit 21 to ensure the attitude.

20 En cas de panne du système de positionnement par ultrasons 35, le calculateur embarqué 15 est configuré pour générer les ordres de commande sur la base de mesures de la caméra 31 et du système de télédétection par laser 32 et de la radiosonde 33.
En cas de panne du système de télédétection par laser 32, le calculateur embarqué 15 est configuré pour générer les ordres de commande sur la base de mesures du système de positionnement par ultrasons 35 et de la radiosonde 33 et de la caméra 31.
Par ailleurs, durant tout le vol, les diverses mesures peuvent être fusionnées pour obtenir pour chaque paramètre une mesure précise. Éventuellement, les diverses mesures peuvent être comparées afin d'exclure si nécessaire une mesure erronée. Par exemple, le calculateur complémentaire 17 compare les diverses mesures et informe les autres senseurs de la défaillance éventuelle d'un de leurs partenaires, voire change le poids des senseurs encore en fonctionnement pour obtenir la meilleure fusion de données.
En outre et en cas de panne du système de positionnement par satellites, tous les senseurs du jeu complémentaire et la centrale inertielle peuvent être utilisés pour piloter le drone.
En cas de panne de la centrale inertielle, tous les senseurs du jeu complémentaire peuvent être utilisés pour piloter le drone, la caméra étant notamment utilisée pour permettre au calculateur embarqué de piloter le drone afin de garder une assiette à plat grâce au repérage des formes environnantes (horizontalité et verticalité).
Par ailleurs, pour atterrir sur une aire d'atterrissage mobile, le calculateur embarqué peut maintenir le drone en vol stationnaire au niveau du quatrième point de passage 74. 20 In the event of failure of the positioning system by ultrasound 35, the on-board computer 15 is configured to generate the control orders based on measurements of the camera 31 and the laser remote sensing system 32 and the radiosonde 33.
In the event of failure of the laser remote sensing system 32, the on-board computer 15 is configured to generate the orders for control based on measurements of the positioning system by ultrasound 35 and the radiosonde 33 and the camera 31.
In addition, during the whole flight, the various measures may be merged to obtain a measurement for each parameter precise. Optionally, the various measures can be compared in order to exclude if necessary an erroneous measurement. Through example, the complementary calculator 17 compares the various measures and informs the other sensors of the possible failure one of their partners, or even change the weight of the sensors again in operation to achieve the best data fusion.
In addition and in the event of failure of the positioning system by satellites, all the additional set sensors and the control unit inertial can be used to fly the drone.
In the event of failure of the inertial unit, all the sensors of the complementary game can be used to pilot the drone, the camera being used in particular to allow the computer on board to pilot the drone in order to keep a level plate thanks to locating the surrounding shapes (horizontality and verticality).
In addition, to land on a mobile landing pad, the on-board computer can keep the drone hovering at level of the fourth crossing point 74.

21 A l'aide des images saisies par la caméra 32, le calculateur embarqué et par exemple le calculateur d'imagerie 18 peut calculer la période d'un mouvement de roulis et de tangage de l'aire d'atterrissage 50. En particulier, cette période peut être calculée à
l'aide du rapport demi grand axe/demi petit axe évoqué
précédemment. Le temps séparant l'obtention de deux images présentant un cercle parfait selon les deux axes principaux du navire est égal à la valeur de la période en roulis et en tangage.
De plus, le calculateur embarqué détermine un taux de montée et de descente de l'aire d'atterrissage 50, éventuellement au travers d'une fluctuation de la hauteur du drone par rapport à l'aire d'atterrissage, par exemple via les mesures du système de télédétection par laser 32.
Dès lors, le calculateur embarqué 15 calcule le moment adéquat pour entamer la descente finale afin d'atteindre l'aire d'atterrissage 50 lorsque cette aire d'atterrissage 50 est horizontale et en phase de descente. Cette caractéristique tend à éviter un choc brutal à l'atterrissage. Le calculateur embarqué 15 génère alors les ordres de commande requis pour effectuer la descente vers l'aire d'atterrissage 50 au dit moment requis.
En référence à la figure 5, l'atterrissage peut éventuellement être réalisé de nuit.
Dès lors, des projecteurs ou équivalents émettent plusieurs faisceaux lumineux 51 périphériques au niveau de coins 53 d'un polygone 52 localisé sur l'aire d'atterrissage 50.
De plus, un projecteur ou équivalent émet un faisceau lumineux central 54 localisé au centre 55 de ce polygone 52. 21 Using the images captured by the camera 32, the computer on-board and for example the imaging computer 18 can calculate the period of a rolling and pitching movement of the air landing 50. In particular, this period can be calculated at using the semi-major axis / semi-minor axis ratio mentioned previously. The time between obtaining two images having a perfect circle along the two main axes of the ship is equal to the value of the period in roll and in pitch.
In addition, the on-board computer determines a climb rate and descent from the landing area 50, possibly through a fluctuation in the height of the drone in relation to the area landing, for example via measurements from the laser remote sensing 32.
Consequently, the on-board computer 15 calculates the appropriate moment to start the final descent to reach the area landing area 50 when this landing area 50 is horizontal and in the descent phase. This feature tends to avoid a shock brutal on landing. The on-board computer 15 then generates the command orders required to descend to the area landing 50 at said required time.
Referring to Figure 5, the landing may possibly be carried out at night.
Consequently, projectors or the like emit several peripheral light beams 51 at the corners 53 of a polygon 52 located on the landing area 50.
In addition, a projector or equivalent emits a light beam central 54 located at the center 55 of this polygon 52.

22 Chaque faisceau lumineux peut être émis dans le domaine des fréquences infrarouge et dans le domaine des fréquences visibles par l'homme.
Les projecteurs peuvent comprendre des diodes électroluminescentes.
La calculateur embarqué 15 et par exemple le calculateur d'imagerie 18 peut analyser les images saisies par la caméra 31 pour calculer le centre du polygone à l'aide de l'emplacement des faisceaux lumineux périphériques et peut vérifier que le faisceau central est positionné au niveau de ce centre La position mesurée peut être comparée par le calculateur embarqué à la position obtenue avec le système de positionnement par ultrasons.
Dès lors, le calculateur embarqué 15 peut estimer la position du drone 1 par rapport à l'aire d'atterrissage 50 à l'aide d'une image desdits faisceaux lumineux périphériques 51 et central 54 prise par la caméra 31. Le calculateur embarqué 15 finit alors l'approche de manière usuelle.
Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en uvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. 22 Each light beam can be emitted in the field of infrared frequencies and in the range of frequencies visible by the man.
Projectors can include diodes electroluminescent.
The on-board computer 15 and for example the computer imaging 18 can analyze the images captured by the camera 31 to calculate the center of the polygon using the location of the peripheral light beams and can check that the beam central is positioned at the level of this center The measured position can be compared by the computer embarked at the position obtained with the positioning system by ultrasound.
Consequently, the on-board computer 15 can estimate the position of the drone 1 compared to landing pad 50 using an image said peripheral 51 and central 54 light beams taken by the camera 31. The on-board computer 15 then ends the approach to usual way.
Of course, the present invention is subject to many variations in its implementation. Although several embodiments have been described, it is understood that it is not not conceivable to exhaustively identify all modes possible. It is of course conceivable to replace a means described by equivalent means without departing from the scope of this invention.

Claims

CLAIMS:

1. Drone (1) fitted with an automatic pilot system (10) comprising at least one pilot actuator (11), said control system automatic piloting (10) comprising at least one computer on-board (15) configured to generate an order order in order to controlling said at least one pilot actuator (11), said autopilot system (10) comprising a main set (20) on-board sensors measuring at least one data value relating to the position of the drone (1), said main set (20) of sensors comprising two sensors which respectively include an organ on-board (22) a satellite positioning system and a inertial unit (21), characterized in that said drone (1) carries a complementary game (30) of sensors, said complementary set (30) comprising at least a sensor providing at least one said value, said at least one sensor (31, 32, 33, 34) of the complementary set (30) and said sensors (21, 22) of the main set (20) of sensors being dissimilar, said on-board computer (15) being configured to calculate the accuracy of each sensor of the main game and the complementary game and to generate said order order based on the default of first measurements made by the main set (20) of sensors and of at least a second measurement carried out by the complementary set (30) of sensors in case of better precision of the second measurement compared to the first measurements.

2. Drone according to claim 1, characterized in that said at at least one sensor of said complementary set (30) comprises several dissimilar sensors (31, 32, 33, 34) which measure values of at least minus the same parameter.

3. Drone according to any one of claims 1 to 2, characterized in that said at least one sensor of said set complementary (30) comprises at least two on-board sensors ultrasound (34) of an ultrasound positioning system (35), a camera (31) as well as a laser remote sensing system (32) and a radiosonde (33).

4. Drone according to claim 3, characterized in that said on-board computer (15) is configured to generate said order of command based by default on the first bars of the game main (20) sensors then as soon as the positioning system satellite (23) is less precise than the positioning system ultrasound (35) based by default on second measurements of the ultrasonic positioning system (35) and camera (31) and of the radiosonde (33) then of second measurements of the positioning by ultrasound (35) and the radiosonde (33) and the laser remote sensing system (32) in case of camera failure (31) or second measurements of the camera (31) and of the remote sensing by laser (32) and radiosonde (33) in case of failure the ultrasonic positioning system (35) or second measurements of the ultrasonic positioning system (35) and the radiosonde (33) and camera (31) in the event of failure of the laser remote sensing (32).

5. Drone according to any one of claims 3 to 4, characterized in that said on-board computer (15) is configured to compare said first measurements and said at least one second measurement from the main set (20) of sensors and the complementary set (30) of sensors.

6. Autonomous and automatic piloting method of a drone (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that said process comprises the following steps:
determination of the accuracy of each sensor of the main set and of the additional play with said on-board computer, autonomous and automatic piloting of the drone by calculation and transmission from said control command to said at least one control actuator (11) with said on-board computer using by default first measurements of the main set (20) of sensors and at least a second measurement of the complementary set (30) of sensors in the event of better precision of said at least a second measurement by compared to the first measures.

7. Method according to claim 6, characterized in that said at least one sensor of said complementary set (30) comprises at least an on-board ultrasonic sensor (34) of a positioning system ultrasonic (35), said ultrasonic positioning system (35) comprising soil sensors (36) arranged on an area landing (50).

8. Method according to any one of claims 6 to 7, characterized in that said on-board computer (15) generates said ordering order based by default on first measurements of the main set (20) of sensors then as soon as the positioning by satellites (23) is less precise than a ultrasonic positioning (35) based on default second measurements of the ultrasonic positioning system (35) and the camera (31) and the radiosonde (33) then second measurements of the ultrasonic positioning system (35) and radiosonde (33) and the laser remote sensing system (32) in the event of failure of the camera (31) or second measurements from the camera (31) and the laser (32) and radiosonde (33) remote sensing system in in the event of failure of the ultrasonic positioning system (35) or second measurements of the ultrasonic positioning system (35) and the radiosonde (33) and the camera (31) in the event of failure of the laser remote sensing system (32).

9. Method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that at night said method comprises the steps following: emission of several light beams (51) peripherals forming corners (53) of a polygon (52) located on a landing area (50), emission of a central light beam (54) located at the center (55) of the polygon (52), determination with the on-board computer (15) of a position of the drone (1) in relation to the landing area (50) using an image of said beams peripheral (51) and central (54) light taken by a camera (31).

10. A method according to any one of claims 6 to 9, characterized in that for landing on a mobile landing pad, said method comprises the following steps: positioning the drone (1) vertically above said landing area (50) by order of the on-board computer (15), determination by the on-board computer (15) a period of a rolling and pitching motion of said landing area (50) by scanning with a two-axis camera orthogonal (61, 62) to each other of a geometric circle (51) of said landing area (50), determining a rate of climb and descent of said landing area (50) with said computer on board (15), descent of the drone (1) to the landing area (50) on order of the on-board computer to reach the landing area (50) when this landing area (50) is horizontal and in phase of descent.

11. Method according to any one of claims 6 to 9, characterized in that in order to place the drone (1) on an area landing gear (50) comprising an identification marking (65), said method includes a step of identifying the landing area (50) by scanning said marking (65) with a camera (31), said on-board computer (15) authorizing landing if the marking (65) corresponds to the memorized marking of the target landing area (50).