Système de programmation d'un système d'analyse de situation embarqué sur un porteur comportant au moins un système d'écoute embarqué
La présente invention concerne un système de programmation d'un système d'analyse de situation embarqué sur un porteur comportant au moins un système d'écoute embarqué et un procédé de programmation d'un système d'analyse de situation embarqué sur un porteur associé.
L'invention se situe dans le domaine des méthodes d'interaction homme-machine, adaptées au paramétrage de systèmes de mission, en particulier en environnement contraint.
Un système de mission permet à un ou plusieurs opérateurs de mener à bien une mission donnée, par exemple une mission de surveillance d'environnement, de reconnaissance ou de combat, à l'aide d'un système d'analyse de situation comportant divers capteurs (e.g. radars, caméras, détecteurs) et/ou effecteurs (e.g. brouilleurs, leurres). D'une manière générale, les capteurs passifs et effecteurs sont désignés par systèmes d'écoute. Le système de mission agrège des informations fournies par les divers systèmes d'écoute, pour fournir une vision synthétique à l'opérateur, via une interface homme-machine (IHM). En outre, l'opérateur est amené à régler un ensemble de paramètres relatifs aux capteurs et/ou effecteurs et à sélectionner des types de métadonnées à afficher, via l'interface homme-machine.
De tels systèmes de mission sont notamment destinés à être embarqués sur un porteur (e.g. aéronef, véhicule terrestre, navire). Par conséquent, l'utilisation d'un tel système de mission est fortement contrainte par l'environnement, avec en particulier des phénomènes de mouvements brutaux, de vibrations importantes, de bruit ambiant élevé ou de faible ou forte luminosité selon les cas.
II est difficile de concevoir une interface homme-machine adaptée pour de telles conditions d'utilisation, et notamment pour la programmation des systèmes d'écoute embarqués.
Les interfaces homme-machine pour systèmes de mission existantes sont généralement constituées d'un ou plusieurs écrans, d'un clavier et d'une boule roulante, enchâssés dans une console fixée à la structure du porteur afin de limiter les mouvements et vibrations. La boule roulante offre les mêmes capacités qu'une souris d'ordinateur, mais en position fixe, et possède une inertie plus importante que celle d'une souris afin d'éviter des mouvements autonomes sans action de l'opérateur. En raison de cette inertie, le déplacement d'un pointeur à l'écran par actionnement de la boule roulante demande des efforts non négligeables pour une précision moyenne en cas de mouvements brutaux ou de fortes vibrations du porteur. De plus, le paramétrage du
système d'analyse pour des objets complexes caractérisés par un grand nombre de paramètres risque de prendre longtemps, ce qui est pénalisant en mission opérationnelle.
Il existe donc un besoin d'améliorer la programmation des systèmes d'écoute embarqués afin de faciliter la saisie et mise à jour des paramètres complexes.
A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, un système de programmation d'un système d'analyse de situation embarqué sur un porteur comportant au moins un système d'écoute embarqué, comprenant un terminal d'opérateur comportant des moyens d'affichage d'informations. Dans le système de programmation, les moyens d'affichage comprennent une première portion d'affichage de données tactiques d'environnement du porteur et une seconde portion d'affichage d'aide au réglage des paramètres de fonctionnement d'au moins un système d'écoute embarqué, le système de programmation comportant des moyens de sélection par un opérateur d'au moins un objet d'intérêt sur ladite première portion d'affichage et des moyens de réglage automatique des paramètres de fonctionnement d'au moins un système d'écoute embarqué sur le ou les objets d'intérêt sélectionnés.
Avantageusement, le système de programmation permet un réglage facile des paramètres par rapport à des objets d'intérêt relatifs à des données tactiques d'environnement sélectionnés, la séparation des moyens d'affichage en une première portion d'affichage de données tactiques et une seconde portion d'affichage destinée au réglage des paramètres de fonctionnement permettant d'améliorer l'ergonomie de l'interface du terminal.
Le système de programmation d'un système d'analyse de situation selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou en combinaison :
- les moyens d'affichage sont formés par au moins un écran tactile et la sélection est réalisée par l'opérateur en appuyant un doigt sur un objet d'intérêt de la première portion d'affichage de données tactiques et en faisant glisser ledit doigt vers la seconde portion d'affichage, afin de déclencher un affichage, dans la seconde portion, d'objets graphiques permettant le réglage des paramètres de fonctionnement d'au moins un système d'écoute embarqué en fonction dudit objet d'intérêt ;
- le système est apte à afficher, dans ladite première portion d'affichage, un ensemble de données tactiques sous forme d'objets d'intérêt représentés dans une structure arborescente hiérarchisée ;
- le système est apte à afficher, dans ladite première portion d'affichage, une liste d'objets sélectionnâmes, filtrée en fonction de catégories de données tactiques ;
- le système est apte à afficher, dans ladite seconde portion d'affichage, un ensemble de fenêtres de programmation chacune représentative du spectre d'écoute d'un des systèmes d'écoute embarqués ;
- au moins une desdites fenêtres de programmation comporte au moins une barre de programmation représentative d'une plage d'écoute programmée ;
- un menu contextuel de programmation associé à une barre de programmation est affichable par l'opérateur par appui prolongé sur ladite barre de programmation ;
- ledit menu contextuel de programmation est de forme circulaire, et comporte une pluralité de zones sélectionnâmes par un doigt de l'opérateur, relatives à des options de programmation du système d'écoute associé à ladite barre de programmation ;
- chaque portion d'affichage comprend un menu de commande, lesdits menus de commande étant positionnés à proximité de bords opposés dudit au moins un écran tactile, chaque menu de commande étant opérable par un pouce de l'opérateur ;
- lesdits menus de commande sont de forme semi-circulaire et comprennent chacun une pluralité d'éléments disposés selon un arc de cercle, chaque élément étant actionnable par pression d'un doigt de l'opérateur.
- le menu de commande de ladite seconde portion comprend des boutons aptes à commander, par pression d'un doigt de l'utilisateur, des actions de création d'une fréquence de détection, de modification lente ou rapide d'une fréquence de détection du système embarqué.
- ledit porteur est un aéronef ou une plateforme navale ou un véhicule terrestre. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de programmation d'un système d'analyse de situation embarqué sur un porteur comportant au moins un système d'écoute embarqué, mis en œuvre dans un terminal d'opérateur comportant des moyens d'affichage d'informations, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
-affichage, dans une première portion d'affichage des moyens d'affichage, de données tactiques d'environnement du porteur,
-sélection par un opérateur d'au moins un objet d'intérêt sur ladite première portion d'affichage,
-en réponse à ladite sélection, affichage de paramètres de réglage d'au moins un système d'écoute embarqué dans une seconde portion d'affichage des moyens d'affichage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
la figure 1 est une vue en perspective d'un terminal mis en œuvre dans un système d'écoute selon un mode de réalisation de l'invention ;
la figure 2 illustre un scénario d'utilisation de l'interface homme-machine du terminal de la figure 1 ;
- la figure 3 illustre schématiquement une interface homme-machine selon un mode de réalisation de l'invention ;
la figure 4 illustre un exemple d'affichage pour sélection d'objets d'intérêt dans une liste.
L'invention sera décrite ci-après dans un mode de réalisation dans lequel le terminal d'opérateur est embarqué sur un porteur de type aéronef, véhicule terrestre ou plateforme navale, équipé d'un système d'analyse de situation comportant une pluralité de systèmes d'écoute aptes à fournir des informations d'analyse de situation de l'environnement du porteur. Les équipements des systèmes d'écoute du système d'analyse de situation sont programmés par un opérateur pour fonctionner dans des secteurs de détection paramétrés par des plages de fréquence.
Un terminal d'opérateur 10 d'un système de mission 12, faisant partie d'un système de programmation selon un mode de réalisation de l'invention est illustré dans les figures 1 et 2.
Dans ce mode de réalisation, le terminal 10 est fixé à la structure du porteur (non représenté) sur une tablette horizontale 14, qui est par exemple encastrée dans un tableau de bord et qui permet à un opérateur de reposer ses avant-bras de manière à stabiliser sa position et à éviter une fatigue musculaire lors de l'utilisation du terminal.
Le bord inférieur du terminal 10 est positionné en contact avec la tablette 14.
Dans ce mode de réalisation le terminal 10 est positionné selon un positionnement incliné d'un angle d'environ 45° par rapport à la tablette 14, de manière à rendre l'affichage optimal et une manipulation plus aisée pour un opérateur.
De préférence le terminal 10 est fixé à la tablette 14 par un organe de fixation placé au centre du terminal 10, de manière à laisser un espace dégagé derrière les bords périphériques 15 du terminal 10. Ainsi, un bord périphérique 15 du terminal 10 est utilisé comme moyen de fixation pour les mains de l'opérateur, permettant à l'opérateur de s'accrocher au terminal 10 en cas de secousses ou de mouvements brusques du porteur.
De préférence, les bords verticaux 15 du terminal 10 ont une épaisseur comprise entre 1 cm et 3 cm, de manière à faciliter la préhension.
Le terminal 10 est connecté à une unité de calcul centrale 16, via une liaison filaire 18. L'unité centrale 16 est apte à mettre en œuvre une application logicielle de mise en œuvre d'un procédé selon l'invention. L'unité centrale 16 comprend une unité de
stockage, permettant de stocker des données et des paramètres, par exemple des paramètres des équipements de bord du porteur du système de mission 12, et des données tactiques stockées dans une base de données.
L'unité centrale 16 est représentée dans ce mode de mise en œuvre sous la forme d'un ordinateur, mais en alternative, l'unité centrale 16 est mise en œuvre par un circuit imprimé, intégré dans le terminal 10.
Le terminal 10 comporte des moyens d'affichage 20. Dans le mode de réalisation préféré, les moyens d'affichage 20 sont formés par un écran tactile, permettant à la fois l'affichage d'informations et la saisie de commandes et d'informations fournies par un opérateur du terminal.
Ainsi, on a représenté sur les figures 1 et 2 les mains 22, 24 d'un opérateur en interaction avec le terminal 10.
L'écran tactile 20 est divisé en deux portions 26 et 28, séparées par une charnière de séparation 30. La première portion 26, positionnée à la gauche de l'opérateur dans le mode de réalisation illustré, est destinée à l'affichage et à la sélection de données tactiques d'environnement d'un porteur, comme expliqué plus en détail ci-après en référence à la figure 3. Les données tactiques d'environnement disponibles dans le système de mission sont affichées sous forme de structure arborescente hiérarchisée 31 d'objets d'intérêt 32 sélectionnâmes.
La seconde portion 28 comporte un panneau d'aide au réglage des paramètres de fonctionnement du système d'analyse, qui sont des paramètres relatifs aux fréquences ou plages de fréquence de détection des émetteurs dans ce mode de réalisation. Le panneau de la seconde portion 28 comporte une pluralité d'objets graphiques, dont des fenêtres de programmation 34, chacune représentative du spectre complet d'un des systèmes d'écoute embarqués, donc de l'ensemble des plages d'écoute paramétrables. Des valeurs de paramètres sont automatiquement fixés en fonction du ou des objets d'intérêt sélectionnés par l'opérateur.
Comme illustré dans les figures 1 et 2, chaque portion 26, 28 comporte un menu de commande, notés respectivement 36, 38. Chaque menu de commande 36, 38 est composé de plusieurs éléments 40, facilement sélectionnâmes par l'opérateur par pression tactile d'un doigt, y compris par le pouce de l'utilisateur.
De préférence, chaque élément 40 a une superficie au moins égale à 1 centimètre carré, permettant ainsi une manipulation facile et précise par le pouce d'un utilisateur.
Dans un mode de réalisation, le terminal 10 comporte des moyens de fixation 42 des mains de l'opérateur, par exemple un enfoncement creux sur la face arrière du
terminal 10, à proximité du bord 15, permettant à un opérateur de s'accrocher au terminal 10 et de se stabiliser en cas de mouvements brusques du porteur.
De préférence les menus de commandes 36, 38 sont positionnés à hauteur des moyens de fixation 42, de manière à ce que l'opérateur puisse se fixer par positionnement des doigts d'une main, sauf le pouce, au niveau des moyens de fixation 42, et agir sur un menu de commande en utilisant son pouce, comme illustré sur les figures 1 et 2.
Les menus de commandes 36, 38 sont de préférence semi-circulaires, comme illustré dans les figures 1 à 3. Les éléments 40 de ces menus sont, dans ce mode de réalisation, positionnés sur un arc de cercle, dont le centre (non représenté) se situe à l'extérieur de l'écran, et dont le rayon est choisi pour correspondre à l'extension du pouce pour une taille de main moyenne, lorsque l'opérateur positionne sa main en préhension au niveau des moyens de fixation 42, l'avant bras reposant sur la tablette 14. De préférence, le rayon est compris entre 3 cm et 7 cm.
L'opérateur peut donc, lorsqu'il utilise le terminal 10 selon l'invention, sélectionner des menus et effectuer des actions tout en restant accroché au terminal 10.
De plus, l'opérateur peut conserver une fixation au terminal 10 via une main, et effectuer des commandes tactiles par des opérations de glisser-déposer ou par appui prolongé d'un doigt sur un menu.
Ainsi, dans un mode de réalisation, la sélection et le réglage sont réalisées par l'opérateur en appuyant un doigt sur un objet d'intérêt 32 de la première portion d'affichage 26 et en faisant glisser le doigt maintenu en appui sur l'écran tactile 20 vers la seconde portion d'affichage 28, afin de déclencher un affichage dans la seconde portion 28 d'objets graphiques permettant le réglage des paramètres de fonctionnement dudit objet d'intérêt.
Dans la seconde portion d'affichage 28, l'opérateur peut sélectionner des paramètres à régler via des boutons de sélection 44, situés de préférence situés également à proximité du bord 15 du terminal 10 de manière à faciliter la manipulation comme expliqué ci-dessus.
De préférence, la distance d entre un bord 15 du terminal 10 et la partie tactile de la portion d'affichage la plus proche est inférieure ou égale à 2 cm.
En option, un ou plusieurs boutons 46 de type bouton-poussoir de commande, par exemple ouverture/fermeture de fenêtres de commande 34 sont prévus sur la face arrière de l'écran 20 ou sur les tranches du bord 15 de l'écran 20, à distance suffisamment faible des moyens de fixation 42 pour autoriser un actionnement par l'index de l'opérateur lorsque les autres doigts de sa main, sauf le pouce, sont en prise avec les moyens de fixation 42.
Selon un mode de fonctionnement, lorsque l'opérateur appuie de manière prolongée au moyen d'un doigt sur une des fenêtres de programmation 34 de la seconde portion 28, un menu contextuel de programmation 48 relatif aux équipements des systèmes d'écoute de bord associés à cette fenêtre de programmation 34 est affiché si la fenêtre 34 a des plages d'écoute 35 associées programmées, comme expliqué plus en détail ci-après.
En variante, d'autres actions tactiles (click, double click) sur les fenêtres de programmation 34 permettent de faire apparaître le menu contextuel 48.
Une utilisation du terminal 10 et de son interface homme-machine est décrite ci- après plus en détail, en référence à la figure 3.
La base de données tactique et stratégique est représentée sous forme arborescente et hiérarchique 31 . La base de données est stockée dans une unité de stockage associée à l'unité centrale de calcul 16. La structure arborescente hiérarchisée 31 est composée d'éléments 32, qui sont des objets d'intérêt sélectionnâmes par l'opérateur. Les objets sélectionnâmes sont représentatifs des émetteurs que l'on souhaite surveiller. Le système pilote les détecteurs embarqués pour surveiller les objets sélectionnés. Le menu de commande 36 de la première portion d'affichage 26 permet d'appliquer un filtrage des éléments affichables dans la structure arborescente hiérarchisée 31 (bouton 50), ou de faire apparaître un clavier (bouton 52) pour la saisie ultérieure de diverses commandes.
L'opérateur a la possibilité de sélectionner un objet ou plusieurs objets de la structure arborescente hiérarchisée 31 par une gestuelle prédéterminée, par exemple click ou double click sur l'écran tactile, ou encore par appui maintenu par un ou plusieurs doigts sur le ou les objets sélectionnés.
En variante, la sélection de la base de données tactiques affichée sous forme graphique et des objets 32 de la structure arborescente hiérarchisée affichée se fait au moyen d'une saisie clavier, par exemple sur un clavier virtuel, par sélection de catégorie de porteurs et d'éléments associés à la catégorie sélectionnée.
Selon une autre variante, une liste d'éléments 54, filtrée selon une ou plusieurs catégories 56 de données tactiques, est affichée dans la première portion d'affichage. L'opérateur a la possibilité de sélectionner un ou plusieurs éléments 58 de la liste filtrée, comme illustré dans l'exemple de la figure 4. Dans l'exemple de la figure, deux catégories de la liste de catégories 56 sont cochées, et un élément 58, appelé élément 4, est sélectionné par sélection tactile de l'opérateur. Tous les objets des catégories 56 sélectionnées correspondant aux éléments 58 sélectionnés sont par la suite affichés sous forme arborescente dans la structure 31 .
Lorsque l'opérateur sélectionne un objet 32, ou un objet composite formé de plusieurs objets simples 32, par pression d'un ou plusieurs doigts et les fait glisser vers la seconde portion 28 des moyens d'affichage 20, un ensemble de paramètres de programmation sont illustrés sur les fenêtres de programmation 34 correspondant à l'objet sélectionné dans la seconde portion d'affichage 28. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 3, l'ajout d'un ou plusieurs objets modifie les fenêtres de programmation 34 présentes, par ajout des barres de programmation 35, représentées en hachuré sur la figure 3, correspondant à des plages de surveillance spécifiques.
Lorsqu'un objet 32 est un objet composite comportant plusieurs autres objets dit descendants dans l'arborescence 31 , la sélection de l'objet 32 entraîne l'affichage des paramètres des systèmes d'écoute embarqués relatifs à l'ensemble de ces objets faisant partie de l'objet composite.
Les nouvelles barres de programmation 35 sont, dans un mode de réalisation, signalées comme nouvelles fenêtres, par exemple par un affichage clignotant pendant quelques secondes, ou par un autre marqueur visuel associé.
Les paramètres courants associés aux objets d'intérêt sélectionnés sont automatiquement affichés, par exemple la liste des intervalles ou des valeurs de fréquence à détecter. Une initialisation automatique des valeurs des paramètres est proposée, l'opérateur ayant par la suite la possibilité de modifier les valeurs des paramètres à l'aide des éléments d'interaction 40 de la figure 3.
Comme illustré à la figure 3, lorsque le paramétrage concerne une fréquence de détection, une barre de fréquence représentative de la plage de fréquences programmée est représentée dans une barre de programmation 35.
Un menu contextuel 48, qui est de préférence circulaire comme représenté à la figure 3, apparaît lorsqu'une pression prolongée est effectuée sur une barre de programmation 35. Le menu contextuel 48 propose des options relatives à la programmation des systèmes d'écoute de bord en fonction de l'objet d'intérêt 32 sélectionné, via par exemple une pluralité de zones ou boutons sélectionnâmes par un doigt de l'opérateur.
Par exemple, le menu contextuel 48 permet la sélection, lorsqu'un équipement de droite et un équipement de gauche sont présents, situés respectivement sur le côté droit et sur le côté gauche du porteur, de l'équipement de droite seul (bouton « R »), de l'équipement de gauche seul ( bouton « L ») , de l'ensemble des deux équipements (bouton « L/R »), d'une durée de programmation (bouton « TIME »), d'un paramétrage des alertes (bouton « ALERT »), ou de la suppression d'une programmation (bouton « DEL »).
Par exemple, dans un mode de réalisation, les boutons du menu contextuel de programmation 48 sont sélectionnâmes par appui ponctuel d'un doigt, tandis qu'un autre doigt de l'utilisateur, par exemple l'index comme illustré à la figure 2, reste appuyé. Ainsi, le menu contextuel de programmation 48 s'affiche centré sur le doigt en appui (index dans l'exemple de la figure 2), et chaque bouton est sélectionnable successivement par un autre doigt de l'opérateur. De préférence, l'opérateur peut effectuer une rotation des éléments du menu 48 par action d'un autre doigt, par exemple le pouce. Ainsi, la manipulation du menu contextuel de programmation 48 est particulièrement ergonomique et facile, ce qui permet une manipulation rapide.
Ainsi, avantageusement, un terminal selon l'invention permet une saisie rapide et intuitive à l'aide d'une seule main des paramètres de fonctionnement du système de mission, quelque soient les conditions environnantes (secousses, vibrations etc).
Comme illustré plus en détail à la figure 3, le menu de commande 38 comporte des éléments 40 permettant une programmation facile des paramètres.
Dans le cas où les paramètres à fixer sont des fréquences ou des plages de fréquence, le menu de commande 38 de la seconde portion permet de commander : la création (bouton «k ») d'une nouvelle fréquence, la modification lente (boutons « + » et « - ») ou rapide (bouton « ++ » et bouton « ~ ») d'une fréquence, la création d'une plage de fréquences prédéfinies avec pour valeur de début la fréquence déterminée avec le bouton |< et pour valeur de fin celle que l'on va définir via le bouton «>l ».
Ainsi, les divers objets graphiques 34, 35, 40, 48 permettent le réglage des paramètres de fonctionnement des systèmes d'écoute embarqués en fonction de l'objet d'intérêt 32 sélectionné.
Divers autres boutons permettent à l'opérateur d'effectuer la programmation du système d'analyse de situation, comme les boutons « StartProg » et « Cancel » pour le début de programmation et l'annulation de programmation. Bien évidemment, d'autres variantes non représentées, incluant d'autres boutons de commande adaptés sont envisageables selon des modes de réalisation alternatifs de l'invention.
Selon une variante, les moyens d'affichage d'un terminal 10 selon l'invention sont composés de deux écrans tactiles, un premier écran dit écran principal de programmation tel que décrit en référence aux figures 1 et 2, et un deuxième écran tactile, positionné au dessus du premier écran, incliné à environ 77 degrés par rapport à l'horizontale, le bord inférieur du deuxième écran étant en contact avec le bord supérieur de l'écran principal. Avantageusement, la surface d'affichage est augmentée, pour améliorer le confort de l'utilisateur. Le deuxième écran est de préférence de même dimension que l'écran
principal. Selon une variante, le deuxième écran a des dimensions différentes des dimensions de l'écran principal.
Selon une autre variante, le terminal selon l'invention comporte plus de deux écrans.
Avantageusement, un terminal selon l'invention permet, du fait de l'ergonomie de la division des moyens d'affichage en portions, une saisie rapide de parties complètes de programmation des systèmes d'écoute quelque soit l'environnement du porteur.
De plus, grâce aux menus de commande situés à hauteur des moyens de fixation des mains de l'opérateur, un terminal selon l'invention permet une saisie rapide et fiable des paramètres de programmation en environnement contraint, en particulier en cas de fortes secousses et vibrations.