FR2853082A1

FR2853082A1 - Systeme de radionavigation et de positionnement pour parachutistes.

Info

Publication number: FR2853082A1
Application number: FR0303750A
Authority: FR
Inventors: Edgard Antoine; Alain Denaclara; Michel Lapeyre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-01
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: FR2853082B1

Abstract

Le système de radionavigation et de positionnement pour parachutiste comporte :- un moyen de détermination de position du parachutiste (130, 170),- un moyen de détermination du cap du parachutiste (170, 180),- un moyen de détermination (120, 130, 170, 180) de la position relative d'au moins un autre système de radionavigation et de positionnement,- au moins un écran (110) adapté à afficher au moins une carte animée, et- un moyen de génération de cartes animées (170, 180) adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation du parachutiste, une représentation du cap du parachutiste et une représentation de la position relative de chaque dit autre système de radionavigation et de positionnement.Selon des variantes, le moyen de génération de cartes animées est adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation de l'objectif de vol du parachutiste et/ou une représentation de la trajectoire estimée du parachutiste.

Description

SYSTEME DE RADIONAVIGATION ET DE POSITIONNEMENT POUR PARACHUTISTES.

La présente invention concerne un système de radionavigation et de positionnement pour parachutistes.

Ce système de radionavigation et de positionnement est conçu pour être embarqué par des chuteurs opérationnels effectuant des sauts à haute altitude (4000 à 9000 mètres), la plus grande partie de la phase du saut s'effectuant en dérive sous voile. Ce système de radionavigation et de positionnement permet au chuteur d'atteindre son objectif durant son 10 vol. A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un système de radionavigation et de positionnement pour parachutiste, caractérisé en ce qu'il comporte: - un moyen de détermination de position du parachutiste, - un moyen de détermination du cap du parachutiste, - un moyen de détermination de la position relative d'au moins un autre système de radionavigation et de positionnement, - au moins un écran adapté à afficher au moins une carte animée, et - un moyen de génération de cartes animées adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation du parachutiste, une représentation du cap du 20 parachutiste et une représentation de la position relative de chaque dit autre système de radionavigation et de positionnement.

Grâce à ces dispositions, le parachutiste peut visualiser la position relative des autres parachutistes et prendre les précautions nécessaires pour éviter une collision et/ou modifier, en conséquence, sa trajectoire.

Selon des caractéristiques particulières, le système de radionavigation et de positionnement comporte un moyen de détermination de position d'un objectif de vol du parachutiste et le moyen de génération de cartes animées est adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation de l'objectif de vol du parachutiste.

Grâce à ces dispositions, le parachutiste est à même d'apprécier son positionnement 30 par rapport à l'objectif et la manière dont il s'approche de l'objectif.

Selon des caractéristiques particulières, le système de radionavigation et de positionnement comporte un moyen de détermination d'une trajectoire estimée du parachutiste et le moyen de génération de cartes animées est adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation de la trajectoire estimée du parachutiste.

Grâce à ces dispositions, le parachutiste est à même d'apprécier son positionnement par rapport à sa trajectoire et la dérive due au vent.

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de génération de carte animée est adapté à générer au moins une carte animée dans laquelle la représentation de trajectoire 5 estimée du parachutiste reste en permanence parallèle à une direction et un sens prédéterminés.

Grâce à ces dispositions, le parachutiste peut aisément aligner cette trajectoire estimée avec la route prévue ou avec l'objectif.

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de génération de carte animée est 10 adapté à générer au moins une carte animée dans laquelle la représentation du cap du parachutiste reste, en permanence, parallèle à une direction et un sens prédéterminés.

Grâce à ces dispositions, le parachutiste voit sur la page, des informations qui correspondent à ce qu'il voit en regardant devant lui.

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de génération de carte animée est 15 adapté à générer au moins une carte animée dans laquelle la représentation du parachutiste reste en une position prédéterminée.

Grâce à ces dispositions, le parachutiste voit sur la page l'ensemble de son environnement.

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de génération de carte animée est 20 adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation d'une trajectoire théorique prédéterminée.

Grâce à ces dispositions, le parachutiste peut comparer sa position et sa trajectoire estimée à la trajectoire théorique prévue pour la mission en cours de déroulement.

Selon des caractéristiques particulières, l'écran est adapté à afficher une direction, 25 un sens et une vitesse de vent. Grâce à ces dispositions, le parachutiste peut tenir compte du vent pour déterminer son cap et la manière d'atteindre son objectif ou la route théorique à suivre jusqu'à l'objectif.

Selon des caractéristiques particulières, le système de radionavigation et de positionnement comporte un moyen d'estimation de la vitesse et de la direction du vent, en 30 fonction du déplacement du parachute par rapport au sol et du déplacement du parachute dans la masse d'air. Grâce à ces dispositions, la détermination du vent est effectuée sans anémomètre.

Selon des caractéristiques particulières, le système de radionavigation et de positionnement comporte un moyen de détermination d'une aire sur laquelle le parachutiste peut se poser, en fonction au moins de son altitude par rapport au sol et le moyen de génération de carte animée est adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation de ladite aire de posé. Grâce à ces dispositions, le parachutiste peut déterminer s'il lui est possible d'atteindre l'objectif et/ou des points de posé de reroutement. 5 Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détermination de l'aire de posé est adapté à déterminer l'aire estimée de posé en fonction du vent prévu dans au moins une couche de l'atmosphère. Grâce à ces dispositions, la détermination de l'aire de posé est aisée, par exemple en fonction d'estimations météorologiques et néanmoins précise.

Selon des caractéristiques particulières, le système de radionavigation et de 10 positionnement est adapté à déterminer une distance entre le parachutiste et l'objectif et le moyen de génération de carte animée est adapté, pour au moins une carte animée, à générer une carte dont l'échelle varie en fonction de ladite distance.

Grâce à ces dispositions, le parachutiste peut voir, en permanence, sur la carte sa position et celle de l'objectif, avec des détails de plus en plus précis au cours de son 15 approche de l'objectif.

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de génération de carte animée est adapté à générer au moins une carte animée comportant un fond de carte. Grâce à ces dispositions, le parachutiste peut voir sur la carte animée des informations présentes sur le fond de carte, par exemple des réseaux de transport, des collines, des cours d'eau Selon des caractéristiques particulières, le moyen de génération de carte animée est adapté à générer au moins une carte animée dans laquelle la direction du Nord reste constante. Grâce à ces dispositions, le parachutiste peut se repérer par rapport au Nord, en particulier dans le cas o un fond de carte est affiché.

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détermination de la position 25 relative d'autre moins un autre système de navigation est un moyen de communication avec chaque dit autre système, chaque système émettant un signal représentatif de sa position.

Grâce à ces dispositions, la détermination de chaque position relative est aisée.

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détermination de position relative est adapté à déterminer un cap relatif dudit autre système de radionavigation et de 30 positionnement et le moyen de génération de carte animée est adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation dudit cap relatif.

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détermination de position relative est adapté à déclencher une alarme sonore et/ou visuelle en fonction dès que la position relative d'un autre système de radionavigation et de positionnement répond à au moins un critère prédéterminé. Grâce à ces dispositions, le parachutiste est averti dès qu'un autre parachutiste se trouve à une faible distance prédéterminée.

Selon des caractéristiques particulières, le système de radionavigation et de positionnement comporte un moyen de communication avec d'autres systèmes de 5 radionavigation et de positionnement similaire, ledit moyen de communication étant adapté à transmettre, d'une part, des informations représentatives de voix et, d'autre part, des informations représentatives de position.

Grâce à ces dispositions, les parachutistes peuvent communiquer entre eux de manière phonique et leurs systèmes de radionavigation et de positionnement peuvent 10 s'échanger des données de position.

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détermination de position relative est adapté, en l'absence de communication de données en provenance d'un autre système de radionavigation et de positionnement, à estimer la position relative actualisée de cet autre système.

Grâce à ces dispositions, lorsque la communication des données est interrompue, volontairement ou non, le système poursuit la détermination de position relative et permet son affichage.

Selon des caractéristiques particulières, lorsque le moyen de communication transmet des informations représentatives de voix, la communication de données 20 représentatives de positionnement est interrompue.

Grâce à ces dispositions, la bande passante peut être entièrement consacrée à la transmission phonique.

Selon des caractéristiques particulières, le système de radionavigation et de positionnement comporte un moyen de détermination de position par référence à des 25 signaux provenant de satellites.

Grâce à ces dispositions, la détermination de la position est précise et exacte.

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de communication est adapté à communiquer selon un protocole d'accès multiplexé à division de temps. Grâce à ces dispositions, la répartition des droits d'accès au réseau est simple.

Selon des caractéristiques particulières, le système de radionavigation et de positionnement comporte un moyen de synchronisation par référence à des signaux en provenance de satellites. Grâce à ces dispositions, les systèmes sont précisément synchronisés.

I

Selon des caractéristiques particulières, le moyen de communication est adapté à communiquer en étalement de spectre. Grâce à ces dispositions, la détection de la communication et/ou son brouillage sont difficiles.

La présente invention vise, selon un deuxième aspect un procédé de radionavigation et de positionnement pour parachutiste, caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de détermination de position du système, - une étape de détermination de position d'un objectif, - une étape de détermination d'un cap suivi par le parachutiste, - une étape de détermination d'une trajectoire estimée du parachutiste, 0 - une étape de génération de cartes animées, au cours de laquelle on génère au moins une carte animée comportant une représentation du parachutiste, une représentation d'un objectif de vol du parachutiste, une représentation du cap du parachutiste et une représentation d'une trajectoire estimée du parachutiste et - une étape d'affichage de ladite carte.

Selon un troisième aspect, la présente invention vise un système de radionavigation et de positionnement pour parachutiste, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'émission et de réception de données et d'informations phoniques et un moyen de génération d'au moins une carte représentant les positions relatives des autres systèmes, adapté: 25 et de 30 - en dehors des phases de communication phonique, les positions relatives des chuteurs affichées représentent des données de position transmises par les systèmes, - lors des phases de communication phonique, les positions relatives des chuteurs affichées représentent des données de position calculées localement. Selon un quatrième aspect, la présente invention vise un procédé de radionavigation positionnement pour parachutiste, caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape d'émission de données représentatives de la position du système, - une étape de réception de données représentatives de la position d'autres systèmes, une étape de communication de données représentatives de voix, - une étape de génération d'au moins une carte représentant les positions relatives des autres systèmes, au cours de laquelle, en dehors des phases de communication phonique, on représente les positions transmises par les systèmes, et, lors des phases de communication phonique, on estime des positions des autres systèmes et on représente des données de position estimées.

Les avantages, buts et caractéristiques de ces procédés et du système de radiotnavigation et de position selon le troisième aspect de l'invention étant identiques à ceux du système de radionavigation et de positionnement selon le premier aspect de l'invention tel que succinctement exposé ci-dessus, ils ne sont pas rappelés ici.

Les avantages, buts et caractéristiques de ces autres aspects de la présente invention étant identiques à ceux indiqués en regard du premier aspect, ils ne sont pas rappelés ici.

D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans lesquels: - la figure I représente un mode de réalisation particulier du dispositif objet de la 10 présente invention, - la figure 2 représente une première carte animée que le dispositif illustré en figure 1 peut afficher, - la figure 3 représente une deuxième carte animée que le dispositif illustré en figure 1 peut afficher, - la figure 4 représente une troisième carte animée que le dispositif illustré en figure 1 peut afficher, - la figure 5 représente une quatrième carte animée que le dispositif illustré en figure 1 peut afficher et - la figure 6 représente un logigramme d'étapes mises en oeuvre conformément à un 20 mode de réalisation particulier du procédé objet de la présente invention.

Le système de radionavigation et de positionnement 100 illustré en figure 1 est conçu pour être embarqué par des chuteurs (ou parachutistes) opérationnels effectuant des sauts à haute altitude (4000 à 9000 mètres), la plus grande partie de la phase du saut s'effectuant en dérive sous voile. Ce système de radionavigation et de positionnement 100 25 permet au chuteur d'atteindre son objectif durant son vol. Le système de radionavigation et de positionnement 100 permet, par ailleurs, à chaque parachutiste, de localiser ses coéquipiers sur un écran dit "radar" (voir figures 4 et 5) et d'effectuer des échanges phoniques. Deux équipes ("stick") de dix personnes ainsi que cinq colis accompagnateurs peuvent être supportés par le système de radionavigation et de positionnement.

Le système de radionavigation et de positionnement 100 est un ensemble de navigation autonome qui permet de gérer deux types de navigation: - la navigation "haute altitude" (de 8000 à 1500 mètres) à cap constant au cours de laquelle le chuteur doit maintenir un cap fixé en début de mission et - la navigation "d'approche finale" (en dessous de 1500 mètres) au cours de laquelle le chuteur optimise son vol de façon à atteindre le point d'atterrissage visé (ou objectif) face au vent.

Ce système de radionavigation et de positionnement 100 comporte un 5 microcontrôleur 170, un écran 110 et une mémoire 180 dont au moins une partie est non volatile. Il est intégré dans l'équipement du chuteur opérationnel. Il est porté en ventral. Le microcontrôleur 170 est adapté à mettre en oeuvre un logiciel implémentant le logigramme illustré en figure 6 et le fonctionnement détaillé ci-dessous. La mémoire 180 est adaptée à conserver les instructions de ce logiciel, les paramètres de la mission (en particulier route 10 théorique, position de l'objectif, de points de vol de référence, de points de posé de reroutement et conditions météorologiques), un fond de carte, un identifiant unique du système de radionavigation et de positionnement 100 et à stocker des données collectées au cours de la mission. L'écran 110, replié pendant la chute libre, est déplié sous voile afin d'être lisible avec un masque à oxygène. Le chuteur est équipé d'un casque audio 190 et 15 d'un microphone 191.

Le système de radionavigation et de positionnement 100 comporte un moyen de communication hertzienne 120 constitué d'un émetteur-récepteur mettant en oeuvre un mode de communication selon le protocole TDMA (pour "Time Division Multiplex Access" ou "accès multiplexé par division de temps) dans lequel chacun des membres du 20 réseau dispose d'une période de temps allouée pour transmettre ses informations (stick, position, cap, vitesse au sol, reroutement). Les échanges d'informations sont effectués en "broadcast": tous les membres du réseau reçoivent les messages émis par l'un d'entre eux.

Aucun message n'est acquitté. Les données échangées sur le réseau comportent des données représentatives de position, cap, identité, vitesse par rapport au sol, en mode de 25 communication normale et des données représentatives de voix, en mode de communication phonique. Les échanges d'information phonie et données sont effectués dans le cadre d'un réseau hertzien furtif à étalement de spectre en modulation furtive de type CDMA-DS, synchronisé par un système de positionnement par satellite 130 (connu sous le nom de GPS). Le calcul de cette période de temps se base sur l'indicatif du système 30 de radionavigation et de positionnement, chaque système de radionavigation et de positionnement possédant un indicatif unique dans le réseau.

Les capteurs incorporés dans le système de radionavigation et de positionnement sont: - le système de positionnement par satellites 130, le microphone 191, - un magnétomètre trois axes i 40, - une centrale altibarométrique 1 50 comportant un capteur de température extérieure 15 1 et un capteur de pression absolue 152.

Le chuteur peut interagir avec le système de radionavigation et de positionnement grâce à deux interfaces: des touches 160 et un bouton de réglage de luminosité 161 et un alternat 162.

Lors de la mise sous tension, étape 605 (voir figure 6) du système de radionavigation et de positionnement 100, les tâches suivantes d'effectuent: 10 - lecture des paramètres de la mission, étape 610, lecture de la route théorique, étape 615, - initialisation du récepteur de positionnement par satellites, étape 620, - calcul de la déclinaison magnétique, étape 625, - démagnétisation automatique d'un compas boule, étape 630 et 15 - autotest (capteurs, liaisons, tension d'alimentation), étape 640.

Si les paramètres de la mission ne sont pas trouvés, le système de radionavigation et de positionnement se met automatiquement en mode de maintenance pour permettre une saisie manuelle de ces paramètres, étape 645.

L'appui sur une combinaison de touches 160 prédéterminée permet d'effacer toutes 20 les données de mission, de cartographie et de paramétrage, étape 650.

L'alternat 162 permet, lorsque son utilisateur le presse, de déclencher la phase de communication phonique qui s'achève lorsque l'alternat est relâché par une nouvelle pression ou à la fin d'une durée prédéterminée (par exemple trente secondes).

L'écran 10 du système de radionavigation et de positionnement 100 est adapté à 25 afficher trois pages d'informations: la page dite "fly" (voir figure 2), la page dite "ground" (voir figure 3) et la page dite "radar" (voir figures 4 et 5).

En page "fly", illustrée en figure 2, le chuteur a accès à toutes les données nécessaires pour aller d'un point de référence de vol à un autre point de référence de vol, ces points de référence ayant été mémorisés au cours de la préparation de la mission.

On observe, en figure 2, une page "fly" dans laquelle est représentée une carte animée 200 comportant une échelle 205, un objectif 210, au moins un point de posé en cas de reroutement 220, un point de référence de vol 230, une route théorique à suivre 240, une trajectoire estimée du chuteur 250, le trajet parcouru par le chuteur 260, l'aire estimée du point de posé 270, une représentation du chuteur 280 avec une flèche 281 représentant le cap magnétique ou orientation par rapport à l'axe vertical du chuteur, et, dans un écran complémentaire 290, la direction, le sens et la vitesse du vent 291.

L'objectif 210, le point de posé en cas de reroutement 220, le point de référence de vol 230 et la route théorique à suivre 240 sont déterminés et mémorisés avant le début de la 5 mission, selon des techniques connues. Le point de référence de vol 230 est un point de la route théorique à suivre 240 qui correspond, par exemple, à une entrée dans une couche particulière de l'atmosphère.

La trajectoire estimée du chuteur 250 correspond à la direction que va suivre le chuteur pendant les six prochaines secondes (c'est-à-dire son vecteur de déplacement 10 estimé pour les six prochaines secondes). Elle est déterminée à partir des dernières positions successives du chuteur déterminées par le système de positionnement par satellite 130. Ce vecteur sert d'axe de référence à la carte animée 200, ce qui signifie qu'il est toujours représenté verticalement vers le haut.

Le trajet parcouru par le chuteur 260 représente le tracé déjà effectué par le chuteur 15 depuis le début de la mission. Il est déterminé par les positions successives du chuteur fournies par le système de positionnement par satellite 130. A défaut de signaux de positionnement provenant des satellites, le trajet est renseigné et estimé à partir des autres capteurs disponibles.

L'aire estimée du point de posé 270 est représentée sur la carte animée par une 20 ellipse grise qui correspond à la zone possible de posé, tenant compte des conditions météorologiques et de l'altitude du chuteur par rapport au sol.

Connaissant l'altitude du parachutiste, la finesse de la voile ainsi que les prévisions aérologiques sur les couches d'air à venir, on détermine, par calcul vectoriel, l'aire de posé potentielle. A cet effet, on utilise les données suivantes: 25 - l'altitude du chuteur, - la vitesse horizontale du parachute, - les coordonnées du chuteur dans l'espace et le numéro de la couche dans laquelle se trouve le chuteur (fournie par le paramétrage précédant la mission).

D'après l'altitude du chuteur et l'altitude mini de la couche actuelle, on calcule le temps restant à passer dans ce morceau de couche ("Tps dans couche").

On récupère la vitesse et la provenance du vent (voir plus bas).

On en déduit les variations de latitude ("DelataLat") et de longitude ("DeltaLong") dues au vent: DeltaLat = 180/Pi * 1/Rt * deltaY; DeltaLong = 180/Pi * 1/Rt * 1/cos(LatChuteur) * deltaX; Avec Pi = 3,14159...

DeltaY = VitesseVent * Tps dans couche * sin (ProvenanceVent - Pi); 5 DeltaX = VitesseVent * Tps dans couche * cos (ProvenanceVent - Pi); Et on calcule la distance propre qui peut être parcourue: Distance propre = VitesseHorizontaleParachute * Tps dans couche; On effectue les mêmes calculs sur toutes les couches inférieures (couches complètes) restant à traverser, avec le vent prévu avant la mission pour chaque couche 10 (paramètre fourni avant la mission). Et on somme les variations de latitude, de longitude et les distances propres.

On obtient alors l'aire estimée de posé sous la forme d'un cercle de posé, centré sur la position du chuteur après translation du vecteur vent total que l'on vient de calculer, cercle dont le rayon est la distance propre totale.

L'aire estimée su point de posé renseigne le chuteur sur la possibilité, pour lui, d'atteindre l'objectif 210 et/ou les points de posé en cas de reroutement 220.

L'échelle 205 de la carte animée 200 est déterminée automatiquement en fonction de la distance séparant le chuteur de l'objectif 210 de telle manière que la distance restant à parcourir jusqu'à la cible représente toujours automatiquement entre un tiers et deux tiers 20 de la hauteur de l'écran. La variation de l'échelle peut être effectuée entre des échelles prédéterminées (par exemple 125 mètres, 250 mètres, 500 mètres, I kilomètre, 2 kilomètres...) ou continuellement.

L'ensemble de la carte animée 200 est asservi en rotation par rapport à la trajectoire estimée du chuteur 250. La flèche 250 représentant cette trajectoire estimée reste donc 25 verticale. Lorsque le déplacement absolu du chuteur par rapport au sol est inférieur à un mètre par seconde, la carte est asservie en rotation par rapport au cap magnétique. L'axe de rotation de la carte est le centre du symbole 280 représentant le chuteur.

Dans l'écran complémentaire 290 sont affichés la direction, le sens et la vitesse du vent 291. Ces Informations sont le résultat d'un calcul vectoriel o l'on considère que le 30 déplacement du parachute par rapport au sol est égal au déplacement du parachute dans la masse d'air additionné au déplacement de la masse d'air par rapport au sol.

Le déplacement du parachute par rapport au sol est connu grâce aux informations données par le système de positionnement par satellites 130 (direction et position). Les paramètres de déplacement du parachute dans la masse d'air sont obtenus à l'aide du Il magnétomètre 140 pour l'orientation du parachute et de la caractéristique de la finesse de la voile (connée entrée en paramètre lors de la programmation de la finesse) combinée à la mesure altibarométrique fournie par la centrale altibarométrique 150 et indiquant la hauteur de la chute depuis la dernière mesure.

On observe, en figure 3, une page 300 "ground" ou "gnd" qui permet au chuteur d'avoir une vision globale de sa position par rapport au sol. La page "gnd" 300 comporte une carte animée 310 comportant un fond de carte 320, le Nord 330 étant orienté verticalement vers le haut de la page, avec les mêmes indications et la même échelle que la page "fly".

Cependant, l'ensemble de la carte animée 310 de la page "gnd" 300 est asservie en translation par rapport à la position du chuteur 340, celleci restant toujours au centre de la carte animée 310.

On observe, en figure 4, une page "radar" 400 qui indique, par des icônes 410 à 412, la position relative des autres chuteurs les plus proches et des colis (ensembles 15 appelés "mobiles") et leurs caps relatifs, sous la forme d'une flèche. La page "radar" 400 permet de visualiser les chuteurs en vol sur un rayon de trois kilomètres et au sol sur un rayon de 800 mètres. La page "radar" 400 est orientée suivant le cap 420 du chuteur.

Chaque équipier et colis est symbolisé par une icône 410 à 412. Chaque icône 410 à 412 se déplace sur une carte animée 405 contenant trois cercles 430 à 432 centrés sur le chuteur 20 qui porte le système de radionavigation et de positionnement 100.

La carte animée 405 comporte une échelle 450 (ici 50 mètres), une représentation 460 du chuteur (au centre de la carte) et une représentation 465 de son cap (vertical vers le haut), la trajectoire estimée du chuteur 470 et les icônes 410 à 412 représentant les autres chuteurs, sous forme de flèches orienté selon leurs caps relatifs et positionnées en fonction 25 de leurs positions relatives instantanées. Les symboles 410 à 412 des autres mobiles se déplacent en fonction de leurs mouvements relatifs par rapport au symbole 460 représentant le chuteur représenté comme statique et regardant droit devant lui. Les autres mobiles sont représentés par des symboles différents selon leur type parmi les types de coéquipiers suivants: équipier du stick, équipier du stick enphonie, colis, équipier de 30 l'autre stick, équipier de l'autre stick en phonie, colis de l'autre stick. Le symbole ou flèche symbolisant un mobile est orientée suivant la trajectoire estimée du chuteur (déplacement par rapport au sol) .

Les informations de stick (entre le stick "un" et l'éventuel stick "deux") , de position, de cap et de vitesse au sol des autres mobiles ainsi que, pour un seul des mobiles, de reroutement sont fournies par les systèmes de radionavigation et de positionnement des autres mobiles, par voie hertzienne, dans les intervalles de temps d émission qui leur sont alloués conformément au protocole de communication TDMA.

L'ensemble de la carte animée 405 est asservi en rotation par rapport au cap 5 magnétique du chuteur. En cas de pénétration d'un autre mobile dans un rayon inférieur à 50 mètres, une alarme visuelle s'active à l'écran 110 ainsi qu'une alarme sonore dans le casque (non représenté) du chuteur.

En cas d'alarme, la position du mobile entré dans le cercle de proximité de 50 mètres est fournie sous forme de deux valeurs: l'identifiant 475 du mobile et la différence 10 d'altitude 480 entre le mobile et le chuteur portant le système de radionavigation et de positionnement (voir figure 4) . La différence d'altitude porte un signe moins lorsque l'autre mobile est en dessous du système de radionavigation et de positionnement 100.

Pour que le positionnement relatif des coéquipiers soit effectif pour chacun des chuteurs, les systèmes de radionavigation et de positionnement 100 communiquent par le 15 réseau hertzien. Chaque système de radionavigation et de positionnement 100 émet sa position déterminée par référence aux signaux de positionnement par satellites et reçoit celle des autres mobiles. Les messages ainsi échangés contiennent, entre autres, la position selon trois axes ainsi que la trajectoire estimée (pour les six prochaines secondes), fournie par le système de positionnement par satellites 130. A partir de ces informations, chaque 20 système de radionavigation et de positionnement 100 détermine les distances le séparant des autres systèmes de radionavigation et de positionnement 100 puis positionne les icônes sur la page radar et les oriente en fonction du cap du chuteur et du type de coéquipier associé à l'icône, selon des algorithmes mathématiques connus.

Un seul des chuteurs a le droit de modifier l'objectif 210 en cours de mission. Les 25 coordonnées du nouvel objectif 210 (l'un des points de posé en cas de reroutement 220) sont alors émises à tous les autres chuteurs avec les informations telles que la nouvelle route théorique à suivre 240.

Pour passer en mode phonie, le système de radionavigation et de positionnement du chuteur désirant parler émet un message de demande de phonie à destination des 30 autres systèmes de radionavigation et de positionnement 100, au cours de l'intervalle de temps qui lui est attribué selon le protocole de communication TDMA et qui sert, en mode de communication non phonique, à transmettre les informations de stick, de position, de cap et de vitesse au sol des autres mobiles ainsi que, pour un seul des mobiles, de reroutement. Tous les systèmes de radionavigation et de positionnement 100 passent alors en mode phonie et les systèmes de radionavigation et de positionnement 100 n'émettent plu.; de message de position, c'est-à-dire qu'ils n'émettent plus. La carte de la page "radar" est alors animée avec des positions estimées de tous les mobiles qui sont estimées par interpolation linéaire de leurs positions précédentes.

Le chuteur désirant parler peut alors le faire. Un message particulier transmis par le système de radionavigation et de positionnement 100 qui émettait en phonie indique la fin du message phonique aux autres systèmes de radionavigation et de positionnement 100.

Tous les systèmes de radionavigation et de positionnement 100 se remettent alors en mode de fonctionnement d'échange de données non phoniques.

Comme indiqué ci-dessus, la phonie est considérée comme prioritaire sur les échanges de données non phoniques.

L'alternat 162 permet, lorsque son utilisateur le presse, de déclencher la phase de communication phonique qui s'achève lorsque l'alternat est relâché par une nouvelle pression ou à la fin d'une durée prédéterminée de communication en mode phonie. Cette 15 durée prédéterminée peut prendre deux valeurs différentes selon que le chuteur qui a pris la parole continue de parler (durée prédéterminée par exemple de trente secondes) ou qu'il ne parle plus (durée prédéterminée par exemple de cinq secondes). A la fin de la phase de communication en mode phonie, le système de radionavigation et de positionnement 100 qui émet des données représentatives de voix émet un message de fin de transmission et 20 chacun des systèmes de radionavigation et de positionnement reprend alors la communication de données non phoniques, comme indiqué ci-dessus.

En cours de mission, le système de radionavigation et de positionnement 100 mémorise les données de vol afin de les restituer à un ordinateur de traitement (non représenté) à la fin de la mission.

On observe, en figure 6, une étape de mise sous tension 605 du système de radionavigation et de positionnement 100, puis, automatiquement: - une étape 610 de lecture des paramètres de la mission, - une étape 615 de lecture de la route théorique, - une étape 620 d'initialisation du récepteur de positionnement par satellites 130, 30 - une étape 625 de calcul de la déclinaison magnétique, - une étape 630 de démagnétisation automatique d'un compas boule et - une étape d'autotest (capteurs, liaisons, tension d'alimentation) 640.

L'appui sur une combinaison de touches 160 prédéterminée permet d'effacer toutes 5 les données de mission, de cartographie et de paramétrage, étape 650 et d'effectuer l'étape 645 de saisie manuelle des nouveaux paramètres de mission.

Au cours d'une étape 652, le microcontrôleur 170 détermine - la position du système de radionavigation et de positionnement (par référence à des signaux provenant de satellites), - la position d'un objectif (en mémoire), - un cap suivi par le parachutiste (voir plus haut), - une trajectoire estimée du parachutiste (voir plus haut), - les données à transmettre aux autres systèmes de radionavigation et de positionnement 100 et - si la transmission n'est pas inhibée (mode phonie).

Si la transmission n'est pas inhibée, au cours d'une étape 653, le système de radionavigation et de positionnement transmet les données à transmettre, au cours de l'intervalle de temps qui lui est réservé selon le protocole de transmission TDMA, cet intervalle de temps étant déterminé en fonction des signaux d'horloge reçus par le système 20 de positionnement par satellites 130. Au cours de l'étape 653, le système de radionavigation et de positionnement reçoit de la part des autres systèmes de radionavigation et de positionnement 100, les données qu'ils émettent. A la suite de l'étape 653, l'étape 652 est reproduite.

Parallèlement aux étapes 652 et 653, au cours d'une étape 655, l'utilisateur choisit la 25 page qu'il souhaite visualiser en pressant l'une des touches 160 dédiées à ce choix. Le choix de l'utilisateur reste valide tant qu'il ne le modifie pas par appui sur une touche 160.

Si l'utilisateur choisit la page "fly", au cours d'une étape 660, le microcontrôleur lit en mémoire 180 les données nécessaires et lit les signaux reçus des différents capteurs. Au cours d'une étape 665, le microcontrôleur estime: - la trajectoire du chuteur pour les six prochaines secondes, en fonction des données de positionnement émises par le système de positionnement par satellites 130 et - l'aire de posé, en fonction de l'altitude relative du chuteur par rapport au sol et des conditions météorologiques.

Au cours d'une étape de génération de carte animée 670, le microcontrôleur effectue les calculs pour référencer la carte animée en fonction dc la trajectoire estimée, selon des algorithmes mathématiques connus. Au cours d'une étape 675, le microcontrôleur provoque l'affichage de la carte animée illustrée en figure 2 et retourne à l'étape 655.

Si, au cours de l'étape 655, l'utilisateur choisit la page "gnd", au cours d'une étape 680, le microcontrôleur 170 lit en mémoire 180 les données nécessaires et lit les signaux reçus des différents capteurs. Au cours d'une étape 685, le microcontrôleur estime la trajectoire du chuteur pour les six prochaines secondes, en fonction des données de positionnement émises par le système de positionnement par satellites 130. Au cours d'une 10 étape de génération de carte animée 690, le microcontrôleur effectue les calculs pour référencer la carte en fonction du Nord du fond de carte, selon des algorithmes mathématiques connus. Au cours d'une étape 695, le microcontrôleur provoque l'affichage de la carte animée illustrée en figure 3 et retourne à l'étape 655.

Si, au cours de l'étape 655, l'utilisateur choisit la page "radar", au cours d'une étape 15 700, le microcontrôleur 170 lit en mémoire 180 les données nécessaires et lit les signaux reçus des différents capteurs. Au cours d'une étape 705, le microcontrôleur estime la trajectoire du chuteur pour les six prochaines secondes, en fonction des données de positionnement émises par le système de positionnement par satellites 130 et détermine les positions relatives des autres chuteurs et leur cap en fonction des données qu'ils émettent. 20 Au cours d'une étape de génération de carte animée 710, le microcontrôleur 170 effectue les calculs pour référencer la carte en fonction du chuteur représenté au milieu de la carte animé et orienté vers le haut de la carte animée. Au cours d'une étape 715, le microcontrôleur détermine si un autre chuteur se trouve dans un périmètre de sécurité autour du chuteur. Dans ce cas, au cours de l'étape 720, le microcontrôleur 170 provoque 25 l'affichage de la carte animée illustrée en figure 5 et retourne à l'étape 655. Sinon, au cours d'une étape 725, le microcontrôleur provoque l'affichage de la carte animée illustrée en figure 4 et retourne à l'étape 655.

Parallèlement aux étapes 652 à 725, au cours d'une étape 730, le microcontrôleur détermine si le chuteur a pressé l'alternat 162. Si non, l'étape 730 est reproduite. Si oui, 30 au cours d'une étape 735, le microcontrôleur 170 provoque l'émission d'un message de début de phonie, puis, au cours d'une étape 740, le microcontrôleur 170 provoque l'émission de données représentatives de la voix du chuteur. Au cours d'une étape 745, le microcontrôleur 170 détermine si la durée du silence dépasse une durée prédéterminée (par exemple cinq secondes) ou si la durée depuis le début de l'étape 735 dépasse une autre durée prédéterminée (par exemple trente secondes) ou si le chuteur a, de nouveau, pressé l'alternat 162. Si l'une de ces trois conditions est remplie, ie microcontrôleur 170 provoque l'émission d'un message de fin de phonie aux autres systèmes de radionavigation et de positionnement 100, au cours d'une étape 750.

Parallèlement aux étapes 652 à 750, si, au cours d'une étape 755, le système de radionavigation et de positionnement 100 détecte la réception d'un message de début de phonie de la part de l'un des autres systèmes de radionavigation et de positionnement, au cours d'une étape 760, il inhibe la transmission de données sur le réseau hertzien et la transmission au casque phonique du chuteur de la voix représentée par les données 10 phoniques. Si, ensuite, le système de radionavigation et de positionnement 100 détecte la réception d'un message de fin de phonie, au cours d'une étape 765, le microcontrôleur désinhibe la transmission de données sur le réseau hertzien.

Dans le cas o le système de radionavigation et de positionnement 100 est autorisé à émettre un message de reroutement (généralement, un seul des systèmes y est autorisé 1 5 par stick), au cours d'une étape 770, le microcontrôleur détecte si le chuteur a pressé les touches 160 correspondant à une consigne de reroutement et au lieu de posé de reroutement choisi. Dans ce cas, au cours d'une étape 775, le microcontrôleur 170 provoque l'émission d'un message de reroutement indiquant le point de posé de reroutement choisi. Au cours d'une étape 780, chaque système de radionavigation et de 20 positionnement modifie, dans la mémoire 180, les données de position de l'objectif pour y inscrire les données de position du point de posé de reroutement choisi.

Parallèlement aux étapes 652 à 780, le microcontrôleur 170 provoque la mémorisation, en mémoire 180 de données collectées au cours de la mission, étape 785.

Au cours d'une étape 790, les données de mission mémorisées au cours de l'étape 25 785 sont lues par un système informatique externe (non représenté), par exemple un ordinateur.

Préférentiellement, chaque transmission de données comporte la transmission d'un élément de redondance, appelée checksum (pour somme de vérification), connue dans le domaine des CRC (pour correction par redondance). 30

Claims

REVENDICATIONS:

1 - Système de radionavigation et de positionnement pour parachutiste (100), caractérisé en ce qu'il comporte: - un moyen de détermination de position du parachutiste (130, 170), - un moyen de détermination du cap du parachutiste (170, 180), - un moyen de détermination (120, 130, 170, 180) de la position relative d'au moins un autre système de radionavigation et de positionnement, - au moins un écran (110) adapté à afficher au moins une carte animée (200, 10, 405), 10 et, - un moyen de génération de cartes animées (170, 180) adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation du parachutiste (280, 460), une représentation du cap du parachutiste (250, 281) et une représentation (410, 411, 412) de la position relative de chaque dit autre système de radionavigation et de positionnement. 15 2 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de détermination de position d'un objectif de vol du parachutiste (170, 180) et en ce que le moyen de génération de cartes animées (170, 180) est adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation de l'objectif de vol (210) du parachutiste. 20 3 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de détermination d'une trajectoire estimée du parachutiste (130, 170, 180) et en ce que le moyen de génération de cartes animées (170, 180) est adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation de la trajectoire estimée du 25 parachutiste (250, 470).

4 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de génération de carte animée est adapté à générer au moins une carte animée (200) dans laquelle la représentation de trajectoire estimée du parachutiste reste en permanence 30 parallèle à une direction et un sens prédéterminés.

- Système selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que le moyen de génération de carte animée est adapté à générer au moins une carte animée (405) dans laquelle la représentation du cap du parachutiste reste, en permanence, parallèle à une directioni et un sens prédéterminés.

6 - Système selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que le 5 moyen de génération de carte animée est adapté à générer au moins une carte animée (3 10, 405) dans laquelle la représentation du parachutiste reste en une position prédéterminée.

7 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moyen de génération de carte animée est adapté à générer au moins une carte animée (200, 10 3 10) comportant une représentation d'une trajectoire théorique prédéterminée (240).

8 - Système selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de détermination d'une direction, d'un sens et d'une vitesse de vent et en ce que le moyen de génération de carte animée est adapté à générer au moins une carte 15 animée comportant une représentation de la direction, du sens et de la vitesse du vent (290, 291).

9 - Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'estimation (170, 180) de la vitesse et de la direction du vent, en fonction du déplacement 20 du parachute par rapport au sol et du déplacement du parachute dans la masse d'air.

- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de détermination (170, 180) d'une aire sur laquelle le parachutiste peut se poser, en fonction au moins de son altitude par rapport au sol et le moyen de génération 25 de carte animée est adapté à générer au moins une carte animée comportant une représentation de ladite aire de posé (270).

Il - Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de détermination de l'aire de posé est adapté à déterminer l'aire de posé (270) en fonction du vent prévu dans au 30 moins une couche de l'atmosphère.

12 - Système selon l'une quelconque des revendications I à 11, caractérisé en ce que le système de radionavigation et de positionnement est adapté à déterminer une distance entre le parachutiste et l'objectif et le moyen de génération de carte animée (170, 180) est adapté, pour au moins une carte animée, à générer une carte dont l'échelle varie en fonction de ladite distance.

13 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le 5 moyen de génération de carte animée (170, 180) est adapté à générer au moins une carte animée comportant un fond de carte (320).

14 - Système selon l'une quelconque des revendications I à 13, caractérisé en ce que le moyen de génération de carte animée (170, 180) est adapté à générer au moins une carte 10 animée (3 10) dans laquelle la direction du Nord reste constante.

- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le moyen de détermination de position relative est adapté à déterminer un cap relatif dudit autre système de radionavigation et de positionnement et le moyen de génération de carte 15 animée (170, 180) est adapté à générer au moins une carte animée (405) comportant une représentation dudit cap relatif (410, 411, 412).

16 - Système selon l'une quelconque des revendications I à 15, caractérisé en ce que le moyen de détermination de position relative d'au moins un autre système de 20 radionavigation et de positionnement est adapté à déclencher une alarme sonore et/ou visuelle en fonction dès que la position relative d'un autre système de radionavigation et de positionnement répond à au moins un critère prédéterminé.

17 - Système selon l'une quelconque des revendications I à 16, caractérisé en ce que le 25 moyen de détermination de la position relative d'au moins un autre système de navigation comporte un moyen de communication (120) avec chaque dit autre système, chaque système émettant un signal représentatif de sa position.

18 - Système selon l'une quelconque des revendications I à 17, caractérisé en ce que le 30 moyen de détermination de position relative (170, 180) est adapté, en l'absence de communication de données en provenance d'un autre système de radionavigation et de positionnement, à estimer la position relative actualisée de cet autre système.

19 - Système selon l'une quelconque des revendications I à 18, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de communication (120) avec d'autres systèmes de radionavigation et de positionnement similaires, ledit moyen de communication étant adapté à transmettre, d'une part, des informations représentatives de voix et, d'autre part, des informations représentatives de position.

- Système selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que le moyen de communication (120) est adapté, lorsqu'il transmet des informations représentatives de voix, à interrompre la communication de données représentatives de 10 positionnement.

21 - Système selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que le moyen de communication (120) est adapté à communiquer selon un protocole d'accès multiplexé à division de temps.

22 - Système selon l'une quelconque des revendications 17 à 21, caractérisé en ce que le moyen de communication (120) est adapté à communiquer en étalement de spectre.

23 - Système selon l'une quelconque des revendications I à 22, caractérisé en ce qu'il 20 comporte un moyen de détermination de position par référence à des signaux provenant de satellites (130).

24 - Système selon l'une quelconque des revendications I à 23, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de synchronisation par référence à des signaux en provenance de 25 satellites (130).

- Procédé de radionavigation et de positionnement pour parachutiste, caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de détermination de position du parachutiste (652), 30 - une étape de détermination du cap du parachutiste (652), - une étape de détermination de la position relative d'au moins un autre système de radionavigation et de positionnement (705), - au moins un écran (110) adapté à afficher au moins une carte animée (200, 310, 405), et - une étape de génération de cartes animées (710), au cours de laquelle on génère au moins une carte animée comportant une représentation du parachutiste (280, 460), une représentation du cap du parachutiste (250, 281) et une représentation (410, 411, 412) de la position relative de chaque dit autre système de radionavigation et de positionnement et - une étape d'affichage de ladite carte (725).