FR2855932A1

FR2855932A1 - Sound warning system for avoiding aircraft collision, has electronic unit combining spatial signal and non spatial signal generated by respective electronic units to produce two monophonic channels

Info

Publication number: FR2855932A1
Application number: FR0306880A
Authority: FR
Inventors: Thomas Douvion
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-12-10
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: FR2855932B1

Abstract

The system has an electronic unit (11) with a calculation unit to determine presence of a mobile in a security space of an aircraft. Another electronic unit (12) generates a spatial sound signal representing the mobile direction. A third electronic unit (13) generates another non spatial sound signal representing the mobile distance. A fourth electronic unit (14) combines both the signals to produce two monophonic channels. An independent claim is also included for a control post for aircraft connected to a warning system.

Description

SYSTEME D'AVERTISSEMENT AUDIOSPATIALISE POUR L'EVITEMENT DE COLLISIONAUDIOSPATIALIZED WARNING SYSTEM FOR COLLISION AVOIDANCE

Le domaine de l'invention est celui des systèmes d'anticollision pour aéronefs, aussi bien pour des utilisations en vol que pour des utilisations au sol. The field of the invention is that of anti-collision systems for aircraft, both for use in flight and for use on the ground.

Que ce soit pendant les phases de décollage, d'atterrissage ou de vol, il est bien entendu fondamental de prévenir le pilote d'un aéronef des mobiles susceptibles d'entrer en collision avec son propre appareil. Ces 10 mobiles sont soit d'autres aéronefs pendant les phases de vol ou des véhicules terrestres pendant les phases de décollage et d'atterrissage (véhicules de pistes, ...). Ce point est encore plus sensible lorsqu'il s'agit d'un aéronef militaire et que l'aéronef en cause est un hostile. Whether during the takeoff, landing or flight phases, it is of course fundamental to warn the pilot of an aircraft of mobiles likely to collide with his own aircraft. These 10 mobiles are either other aircraft during the flight phases or land vehicles during the take-off and landing phases (runway vehicles, etc.). This point is even more sensitive when it is a military aircraft and the aircraft in question is hostile.

Actuellement, une alarme sonore simple annonce au pilote qu'il 15 doit prendre connaissance en urgence d'informations relatives à une collision potentielle. Ces informations lui sont fournies par une visualisation présentant des données issues soit des capteurs embarqués (radars et systèmes optroniques) soit de données fournies par le contrôle aérien. Le pilote se fait alors une représentation mentale de la position de l'aéronef 20 représentant un danger de collisions d'avant d'agir correctement pour éviter la collision. Cette procédure est donc relativement complexe et lente dans un domaine o la rapidité de réaction peut s'avérer vitale pour la survie de l'aéronef. Currently, a simple audible alarm announces to the pilot that he must urgently take cognizance of information relating to a potential collision. This information is provided to it by a display presenting data from either on-board sensors (radars and optronic systems) or from data supplied by air traffic control. The pilot then makes a mental representation of the position of the aircraft 20 representing a danger of collisions before acting correctly to avoid the collision. This procedure is therefore relatively complex and slow in an area where the speed of reaction can prove to be vital for the survival of the aircraft.

L'invention propose un système d'avertissement sonore permettant de remplacer le processus cognitif actuel par un processus intuitif o le pilote prend connaissance rapidement de la localisation d'un danger dans l'espace dans lequel évolue son aéronef. Ce système génère des canaux monophoniques qui couplés à des systèmes d'émission sonores 30 permettent de localiser la direction et la distance d'un objet dans l'espace. The invention proposes an audible warning system making it possible to replace the current cognitive process with an intuitive process where the pilot quickly becomes aware of the location of a danger in the space in which his aircraft is moving. This system generates monophonic channels which, coupled with sound emission systems, make it possible to locate the direction and the distance of an object in space.

Cette perception sonore permet alors au pilote de prendre une décision rapide sur la manoeuvre d'évitement à effectuer. This sound perception then allows the pilot to make a quick decision on the avoidance maneuver to be performed.

Plus précisément, I'invention a pour objet un système d'avertissement audiospatialisé pour l'évitement de collision pour aéronef, comportant: * Une unité électronique de traitement de la position des 5 différents mobiles se déplaçant au voisinage de l'aéronef, ladite unité possédant des moyens de calculs permettant de déterminer les mobiles présents dans l'espace de sécurité dudit aéronef, * Une première unité de génération d'au moins un premier signal 10 sonore spatialisé représentatif de la direction d'au moins un mobile présent dans ledit espace de sécurité, caractérisé en ce qu'il comporte également: * Une seconde unité de génération d'au moins un second signal sonore non spatialisé représentatif de la distance relative dudit 15 mobile dans ledit espace de sécurité, * Une unité électronique de mixage du premier signal sonore spatialisé et du second signal sonore non spatialisé produisant au moins deux canaux monophoniques. More specifically, the invention relates to an audio-spatial warning system for collision avoidance for aircraft, comprising: * An electronic unit for processing the position of the 5 different mobiles moving in the vicinity of the aircraft, said unit having calculation means making it possible to determine the mobiles present in the security space of said aircraft, * A first unit for generating at least one first spatialized sound signal 10 representative of the direction of at least one mobile present in said space security, characterized in that it also comprises: * A second unit for generating at least one second non-spatialized sound signal representative of the relative distance of said mobile in said security space, * An electronic mixing unit for the first spatialized sound signal and the second non-spatialized sound signal producing at least two monophonic channels.

Avantageusement, le premier signal sonore spatialisé est de type icône sonore et le second signal sonore est composé d'impulsions sonores identiques, la durée entre deux impulsions successives étant représentative de la distance relative du mobile dans l'espace de sécurité. Advantageously, the first spatialized sound signal is of the sound icon type and the second sound signal is composed of identical sound pulses, the duration between two successive pulses being representative of the relative distance of the mobile in the safety space.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles: * La figure 1 représente l'espace de sécurité d'un aéronef dans lequel se trouve un mobile constituant un danger potentiel. The invention will be better understood and other advantages will appear on reading the description which follows given without limitation and thanks to the appended figures among which: * Figure 1 represents the safety space of an aircraft in which is a mobile constituting a potential danger.

À La figure 2 représente le synoptique général du système d'avertissement audiospatialisé selon l'invention. In Figure 2 shows the general block diagram of the audio-spatial warning system according to the invention.

À Les figures 3a, 3b, 3c et 3d représentent les différentes formes du signal non spatialisé en fonction de la distance relative du mobile dans l'espace de sécurité. À Figures 3a, 3b, 3c and 3d show the different forms of the non-spatialized signal as a function of the relative distance of the mobile in the safety space.

La figure 1 représente l'espace de sécurité d'un aéronef A en vol. L'espace de sécurité Es représente le volume dans lequel aucun autre mobile ne doit se situer sans risque de collision pour l'appareil. Sur la figure 1, ce volume est figuré par une sphère de rayon D1. Bien entendu, ce 5 volume peut avoir des formes différentes dépendant essentiellement de la phase du vol, du type de vol effectué et de la mission de l'appareil. Il est évident qu'au sol, le volume de sécurité est réduit, compte-tenu de la faible vitesse de l'appareil, typiquement le rayon de la sphère de sécurité est alors de 500 mètres. En vol, ce rayon est plus important, de l'ordre de 5 10 kilomètres. Pour les avions d'arme ou les drones volant en formation, l'espace de sécurité peut avoir des formes complexes dans la mesure o par la nature même du vol, plusieurs avions évoluent à des distances proches et connues sans risques majeurs. La distance de sécurité peut ainsi être ramenée à 500 mètres. La distance peut encore être réduite pour certaines 15 opérations particulières comme le ravitaillement en vol. Une seconde sphère interne à la première de rayon D2 représente l'espace dit de danger critique ED dans lequel le risque de collision devient majeur. A titre d'exemple, pour un avion au sol, D2 vaut environ 50 mètres, pour un avion en vol, D2 vaut environ 500 mètres et enfin, pour un avion 20 volant en formation, D2 vaut environ 20 mètres. FIG. 1 represents the safety space of an aircraft A in flight. The safety space Es represents the volume in which no other mobile must be located without risk of collision for the device. In FIG. 1, this volume is represented by a sphere of radius D1. Of course, this volume can have different forms depending essentially on the phase of the flight, the type of flight carried out and the mission of the aircraft. It is obvious that on the ground, the safety volume is reduced, taking into account the low speed of the device, typically the radius of the safety sphere is then 500 meters. In flight, this radius is greater, of the order of 5 to 10 kilometers. For weapons planes or drones flying in formation, the safety space can have complex shapes insofar as by the very nature of the flight, several planes evolve at close and known distances without major risks. The safety distance can thus be reduced to 500 meters. The distance can be further reduced for certain specific operations such as in-flight refueling. A second sphere internal to the first of radius D2 represents the so-called critical danger space ED in which the risk of collision becomes major. For example, for an airplane on the ground, D2 is worth approximately 50 meters, for an airplane in flight, D2 is worth approximately 500 meters and finally, for an airplane 20 flying in formation, D2 is worth approximately 20 meters.

Dans un repère référencé sur l'appareil comme indiqué sur la figure 1, la position d'un autre appareil B est classiquement déterminé en coordonnées polaires par trois paramètres qui sont: * L'azimut Az, angle formé dans le plan de l'appareil A entre la 25 direction de l'appareil A et la projection du plan vertical contenant les appareils A et B. * L'élévation EL, angle formé dans le plan vertical précédent entre la projection précédente et la droite contenant les appareils A et B. a La distance D séparant les appareils A et B. La figure 2 représente le synoptique général du système d'avertissement audiospatialisé selon l'invention. Il comprend essentiellement: * Une unité électronique 11 de traitement de la position des différents mobiles se déplaçant au voisinage de l'aéronef, * Une première unité électronique 12 de génération d'au moins un premier signal sonore spatialisé, * Une seconde unité électronique 13 de génération d'au moins un second signal sonore non spatialisé, * Une unité électronique de mixage 14 du premier signal sonore spatialisé et du second signal sonore non spatialisé produisant au moins deux canaux monophoniques. In a reference referenced on the device as shown in Figure 1, the position of another device B is conventionally determined in polar coordinates by three parameters which are: * Azimuth Az, angle formed in the plane of the device A between the direction of the apparatus A and the projection of the vertical plane containing the apparatuses A and B. * The elevation EL, angle formed in the preceding vertical plane between the preceding projection and the line containing the apparatuses A and B. a The distance D separating the devices A and B. FIG. 2 represents the general block diagram of the audiospatialized warning system according to the invention. It essentially comprises: * An electronic unit 11 for processing the position of the various mobiles moving in the vicinity of the aircraft, * A first electronic unit 12 for generating at least one first spatialized sound signal, * A second electronic unit 13 generating at least a second non-spatialized sound signal, * An electronic mixing unit 14 of the first spatialized sound signal and the second non-spatialized sound signal producing at least two monophonic channels.

L'unité 11 reçoit du système principal 2 de l'aéronef les coordonnées polaires des mobiles se trouvant dans l'espace aérien proche de l'appareil. Ces données sont obtenues soit par les capteurs propres de l'appareil (radars de bord et systèmes optroniques), soit fournies par le contrôle aérien au sol. The unit 11 receives from the main system 2 of the aircraft the polar coordinates of the mobiles located in the airspace close to the aircraft. These data are obtained either by the aircraft's own sensors (on-board radars and optronic systems), or supplied by air traffic control on the ground.

Lorsque les informations sonores sont destinées à être transmises à des écouteurs placés dans un casque, ceux-ci bougent avec la tête du pilote. Par conséquent, pour restituer le son dans la bonne direction, on doit tenir compte des mouvements de la tête du pilote. Ceux-ci sont mesurés classiquement avec des dispositifs de détection de position de casque. Les informations provenant de ces 20 dispositifs sont alors transmises à l'unité 1 1 de façon que les coordonnées polaires soient alors calculées dans le repère du casque. When the sound information is intended to be transmitted to headphones placed in a helmet, these move with the pilot's head. Therefore, to restore the sound in the right direction, one must take into account the movements of the pilot's head. These are conventionally measured with helmet position detection devices. The information from these 20 devices is then transmitted to the unit 11 so that the polar coordinates are then calculated in the reference frame of the helmet.

L'unité comporte également une mémoire électronique contenant les caractéristiques de l'espace de sécurité Es et de l'espace de danger ED. A titre d'exemple, ces caractéristiques peuvent être les rayons D1 et D2 comme indiqué en 25 figure 1 dans le cas o les espaces de sécurité et de danger sont des sphères. Ces caractéristiques sont soit programmées par les calculateurs de bord en fonction de la phase du vol, soit adressées par le pilote lui-même au moyen d'un poste de commande 3, lui permettant ainsi de déterminer en fonction des circonstances les caractéristiques des espaces de sécurité et de danger les mieux adaptées à la 30 sécurité de l'appareil. Le poste de commande (3) comporte des moyens de programmation des caractéristiques de l'espace de sécurité et de danger critique. The unit also includes an electronic memory containing the characteristics of the safety space Es and the danger space ED. By way of example, these characteristics can be the radii D1 and D2 as indicated in FIG. 1 in the case where the safety and danger spaces are spheres. These characteristics are either programmed by the on-board computers as a function of the phase of the flight, or addressed by the pilot himself by means of a control station 3, thus enabling him to determine according to the circumstances the characteristics of the flight spaces. safety and danger best suited to the safety of the device. The control station (3) includes means for programming the characteristics of the safety and critical danger space.

Dans ce cas, I'unité 11 peut en retour confirmer au poste de commande 3, par exemple au moyen de retours d'ordre optiques, que les caractéristiques demandées sont bien prises en compte. In this case, the unit 11 can in return confirm to the control station 3, for example by means of optical returns, that the characteristics requested are indeed taken into account.

A partir des informations précédentes, une unité de calcul interne à l'unité 11 détermine la position des différents mobiles dans les espaces de sécurité et de danger. Si aucun mobile ne se trouve dans l'espace de sécurité, alors aucune information n'est transmise aux autres unités du 5 dispositif et les canaux monophoniques ne sont pas activés. Si au moins un mobile B se trouve dans l'espace de sécurité, alors la position relative du mobile le plus proche dans l'espace de sécurité est transmise aux unités électroniques 12 et 13. Techniquement, il serait possible de traiter plusieurs mobiles simultanément. Cependant, la génération de plusieurs sons 10 correspondant à des mobiles différents risquent de perturber la reconnaissance auditive du pilote. Aussi, il est plus efficace de générer un seul signal correspondant à un mobile unique correspondant au danger le plus immédiat. Cette position relative comprend deux types d'informations qui sont, d'une part, l'information de direction dudit mobile représentée par 15 ses coordonnées angulaires (azimut Az et élévation EL); et d'autre part, la distance relative du mobile dans l'espace de sécurité. Cette distance relative DR dépend de la distance D du mobile et de l'épaisseur des espaces de sécurité et de danger D1 et D2 dans la direction considérée. From the previous information, a calculation unit internal to the unit 11 determines the position of the various mobiles in the safety and danger spaces. If no mobile is in the security space, then no information is transmitted to the other units of the device and the monophonic channels are not activated. If at least one mobile B is in the security space, then the relative position of the nearest mobile in the security space is transmitted to the electronic units 12 and 13. Technically, it would be possible to process several mobile simultaneously. However, the generation of several sounds 10 corresponding to different motives risks disturbing the pilot's hearing recognition. Also, it is more efficient to generate a single signal corresponding to a single mobile corresponding to the most immediate danger. This relative position comprises two types of information which are, on the one hand, the direction information of said moving object represented by its angular coordinates (azimuth Az and elevation EL); and on the other hand, the relative distance of the mobile in the security space. This relative distance DR depends on the distance D of the mobile and on the thickness of the safety and danger spaces D1 and D2 in the direction considered.

Lorsque le mobile se situe à l'intérieur de l'espace de sécurité mais 20 hors de l'espace de danger, on peut écrire: DR = (D-D2)/(D1-D2) Lorsque le mobile se trouve à l'intérieur de l'espace de danger, alors DR est une constante notée Dc. When the mobile is located inside the safety space but outside the danger space, we can write: DR = (D-D2) / (D1-D2) When the mobile is located inside the danger space, then DR is a constant denoted Dc.

L'information de direction est transmise à l'unité électronique 12 de génération d'au moins un premier signal sonore spatialisé et l'information de distance relative est transmise à l'unité électronique 13 de génération d'au moins un second signal sonore non spatialisé. The direction information is transmitted to the electronic unit 12 for generating at least a first spatialized sound signal and the relative distance information is transmitted to the electronic unit 13 for generating at least a second non-spatial sound signal spatialized.

L'unité 12 élabore un premier signal sonore spatialisé dans la direction correspondant à celle du mobile B. L'élaboration d'un son spatialisé est aujourd'hui une technique bien maîtrisée. Cette élaboration passe par deux grandes étapes: * Génération électronique d'un premier signal sonore 35 monophonique, Application d'une fonction de spatialisation pour obtenir des signaux monophoniques spatialisés représentatifs de la direction du son, I'ensemble des signaux monophoniques constituant un signal sonore appelé icône sonore ou en terminologie anglo-saxonne earcon. The unit 12 produces a first spatialized sound signal in the direction corresponding to that of the mobile B. The development of a spatialized sound is today a well mastered technique. This development goes through two main stages: * Electronic generation of a first monophonic sound signal 35, Application of a spatialization function to obtain spatialized monophonic signals representative of the direction of sound, all the monophonic signals constituting a sound signal called sound icon or in Anglo-Saxon earcon terminology.

Il existe deux grands types de génération du son spatialisé selon le mode de transmission à l'utilisateur. There are two main types of spatial sound generation depending on the mode of transmission to the user.

Lorsque le son est transmis au pilote au moyen d'écouteurs placés o10 dans son casque, ce qui est le cas pour les pilotes d'avions d'arme, on utilise alors les techniques de personnalisation permettant d'utiliser les fonctions de transfert dites HRTF (acronyme anglo-saxon pour Head Related Transfert Function). On sait que l'acuité de perception d'une source sonore spatialisée dépend fortement de son contenu fréquentiel. En effet, la perception 15 humaine de la direction de provenance d'un son ne peut être réduite à la simple perception auditive des deux récepteurs ponctuels des oreilles. Il faut également tenir compte de la déformation du contenu fréquentiel de la source due à la diffraction du son par le corps du sujet (pavillon des oreilles et aussi tête, cou, épaules, tronc,. When the sound is transmitted to the pilot by means of headphones placed o10 in his helmet, which is the case for the pilots of weapon planes, one uses then the techniques of personalization allowing to use the functions of transfer known as HRTF (acronym for Head Related Transfer Function). We know that the perception acuity of a spatialized sound source strongly depends on its frequency content. Indeed, human perception of the direction of origin of a sound cannot be reduced to the simple auditory perception of the two point receptors of the ears. It is also necessary to take into account the distortion of the frequency content of the source due to the diffraction of sound by the subject's body (flag of the ears and also head, neck, shoulders, trunk ,.

), différente pour l'oreille droite et l'oreille 20 gauche selon la direction du son. Aussi, pour restituer un son spatialisé de bonne qualité, une personnalisation est effectuée sur le sujet. On mesure ainsi la fonction de transfert liée à la tête appelée encore HRTF. Cette mesure permet d'appliquer exactement au signal monophonique initial les déformations fréquentielles adaptées pour obtenir les signaux sonores 25 spatialisés monophoniques représentatifs du son spatialisé censé provenir d'une direction donnée. Ces signaux sonores sont alors transmis par deux canaux monophoniques aux écouteurs placés sur les oreilles du sujet. Celuici appréhende alors le son comme provenant d'une direction précise de l'espace. Il est possible de remplacer une HRTF personnalisée par une 30 HRTF moyenne ou générique qui ne nécessite plus l'opération de mesure complexe et longue de la HRTF sur le sujet. On obtient cependant des précisions de localisation du son moindres...DTD: Lorsque le son est transmis au pilote par plusieurs haut-parleurs situés en cabine, ce qui est le cas notamment pour des avions civils, la 35 technique précédente ne peut plus être utilisée en l'état. Pour retrouver une spatialisation suffisante, on génère alors des earcons à contenu fréquentiel très riche avec un spectre de fréquence allant de 100 hertz à 2 kilohertz permettant à l'auditeur de percevoir facilement les changements spectraux qu'il interprète comme des déplacements de l'origine du son. ), different for the right ear and the left ear depending on the direction of the sound. Also, to restore good quality spatialized sound, personalization is carried out on the subject. We thus measure the transfer function linked to the head also called HRTF. This measurement makes it possible to apply exactly to the initial monophonic signal the frequency deformations adapted to obtain the monophonic spatialized sound signals representative of the spatialized sound supposed to come from a given direction. These sound signals are then transmitted by two monophonic channels to the headphones placed on the subject's ears. This then apprehends the sound as coming from a precise direction of space. It is possible to replace a personalized HRTF with a medium or generic HRTF which no longer requires the complex and long measurement operation of HRTF on the subject. However, we obtain less precise sound localization ... DTD: When the sound is transmitted to the pilot by several loudspeakers located in the cabin, which is the case in particular for civil aircraft, the previous technique can no longer be used as is. To find sufficient spatialization, we then generate earcons with very rich frequency content with a frequency spectrum ranging from 100 hertz to 2 kilohertz allowing the listener to easily perceive the spectral changes which he interprets as displacements of the origin. sound.

Typiquement, une earcon est un son périodique dont la période est d'environ 2 secondes et qui contient à la fois des fréquences basses et élevées. Son spectre est choisi afin que l'earcon se détache facilement à la fois de l'ambiance sonore de la cabine et des autres alarmes. Lorsque le 10 mobile se déplace relativement à l'appareil et que par conséquent l'earcon doit indiquer des directions successives différentes, il est important que la fréquence de rafraîchissement de l'earcon soit suffisante pour que le pilote ne perçoive pas de saut brusque dans la direction du son. Cette fréquence doit être d'au moins 20 Hertz. Typically, an earcon is a periodic sound whose period is around 2 seconds and which contains both low and high frequencies. Its spectrum is chosen so that the earcon easily detaches itself both from the sound environment of the cabin and from other alarms. When the mobile is moving relative to the aircraft and therefore the earcon must indicate different successive directions, it is important that the refresh rate of the earcon is sufficient so that the pilot does not perceive a sudden jump in sound direction. This frequency must be at least 20 Hertz.

La génération d'un son spatialisé est une opération très coûteuse en temps de calcul. On réalise en effet des opérations de convolution entre le son à générer et la fonction de transfert HRTF en temps réel. Pour réaliser cette fonction, il est possible d'utiliser un processeur de type POWER PC utilisant un jeu d'instructions permettant d'utiliser des calculs vectoriels. 20 L'unité électronique 13 génère un second signal sonore non spatialisé fournissant l'information de distance relative du mobile à l'aéronef. Generating a spatialized sound is a very costly operation in terms of computation time. In fact, convolution operations are carried out between the sound to be generated and the HRTF transfer function in real time. To perform this function, it is possible to use a POWER PC type processor using a set of instructions allowing the use of vector calculations. The electronic unit 13 generates a second non-spatialized sound signal providing the relative distance information from the mobile to the aircraft.

Il serait possible d'ajouter l'information de distance à l'earcon fournie par l'unité électronique 12 indiquant la direction du mobile. Cependant, compte 25 tenu des contraintes spectrales imposées, il serait difficile d'ajouter une modulation fréquentielle supplémentaire représentative de la distance relative. On pourrait également moduler l'amplitude du son. En effet, il a été établi qu'une variation du volume sonore proportionnelle à la racine carrée de la distance reproduisant la décroissance naturelle perçue lorsqu'un son 30 s'éloigne est un bon indicateur de la distance de la source. On peut pour compléter l'effet de la distance sur le son ajouter un filtrage spectral représentatif de la transmission atmosphérique. Mais ce codage présente des inconvénients. Il ne possède pas de référence intrinsèque et il est nécessairement perturbé dans l'environnement bruité d'un cockpit d'aéronef, 35 ne permettant pas une représentation précise de la distance du mobile. En produisant un second signal non spatialisé représentatif de la distance relative, on résout de façon simple ces différents problèmes. It would be possible to add the distance information to the earcon provided by the electronic unit 12 indicating the direction of the mobile. However, given the spectral constraints imposed, it would be difficult to add an additional frequency modulation representative of the relative distance. We could also modulate the amplitude of the sound. Indeed, it has been established that a variation in the sound volume proportional to the square root of the distance reproducing the natural decrease perceived when a sound 30 goes away is a good indicator of the distance from the source. To complete the effect of distance on sound, we can add spectral filtering representative of atmospheric transmission. However, this coding has drawbacks. It does not have an intrinsic reference and it is necessarily disturbed in the noisy environment of an aircraft cockpit, 35 not allowing an accurate representation of the distance of the mobile. By producing a second non-spatialized signal representative of the relative distance, these various problems are solved in a simple manner.

Il existe différentes formes possibles de ce signal non spatialisé. There are different possible forms of this non-spatialized signal.

Avantageusement, le signal est composé d'impulsions sonores comme indiqué sur les figures 3a, 3b, 3c et 3d. La durée X des impulsions sonores est constante, typiquement de l'ordre de 100 millisecondes. Les impulsions sonores sont émises par exemple à une fréquence de 400 Hertz correspondant approximativement à la 10 note la. La durée 8 entre deux impulsions successives est représentative de la distance relative du mobile dans l'espace de sécurité. La durée séparant deux impulsions successives varie entre environ 1 seconde et environ 100 millisecondes. Advantageously, the signal is composed of sound pulses as indicated in Figures 3a, 3b, 3c and 3d. The duration X of the sound pulses is constant, typically of the order of 100 milliseconds. The sound pulses are emitted for example at a frequency of 400 Hertz corresponding approximately to the note 1a. The duration 8 between two successive pulses is representative of the relative distance of the mobile in the safety space. The time between two successive pulses varies between approximately 1 second and approximately 100 milliseconds.

Typiquement, si T représente la durée maximale entre deux impulsions représentative de l'entrée du mobile dans l'espace de sécurité, on a la relation 15 simple: 8 = T. DR Les figures 3a, 3b, 3c et 3d sont représentatives de l'évolution de l'amplitude ICNS du signal non spatialisé en fonction de la distance relative du mobile par rapport à l'appareil. Typically, if T represents the maximum duration between two pulses representative of the entry of the mobile into the security space, we have the simple relationship: 8 = T. DR Figures 3a, 3b, 3c and 3d are representative of l evolution of the ICNS amplitude of the non-spatialized signal as a function of the relative distance of the mobile relative to the device.

En figure 3a, le mobile est situé hors de l'espace de sécurité, aucune 20 amplitude n'est émise. En figure 3b, le mobile pénètre l'espace de sécurité, des impulsions sont émises, la durée séparant deux impulsions successives est de T secondes. En figure 3c, le mobile est à l'intérieur de l'espace de sécurité mais à l'extérieur de l'espace de danger critique, la cadence des impulsions s'est accélérée, la durée séparant deux impulsions successives est maintenant de 6 25 secondes. En figure 3d, le mobile pénètre l'espace dit de danger critique, le canal sonore non spatialisé généré pour un mobile pénétrant à l'intérieur dudit espace de danger critique est de nature différente du canal sonore non spatialisé généré à l'extérieur dudit espace. Le son est devenu continu. In FIG. 3a, the mobile is located outside the security space, no amplitude is emitted. In FIG. 3b, the mobile enters the safety space, pulses are emitted, the duration separating two successive pulses is T seconds. In FIG. 3c, the mobile is inside the safety space but outside the critical danger space, the pulse rate has accelerated, the duration separating two successive pulses is now 6 25 seconds. In FIG. 3d, the mobile enters the so-called critical danger space, the non-spatialized sound channel generated for a mobile entering inside said critical danger space is of a different nature from the non-spatialized sound channel generated outside said space. . The sound became continuous.

Ce type de signal présente l'avantage de donner au pilote non seulement 30 une notion de distance relative mais également une notion de vitesse relative. En effet, par exemple, si la fréquence des impulsions augmente, cela signifie que le mobile se rapproche. L'unité électronique 14 comporte des moyens électroniques permettant de mixer les signaux monophoniques spatialisés issus de l'unité 12 et le signal non spatialisé issu de l'unité 13 pour obtenir au moins deux canaux monophoniques qui seront envoyés aux systèmes d'émission sonore. Les amplitudes des sons émis correspondantes aux sons non spatialisé et spatialisé sont équivalentes de façon à optimiser la perception par le pilote. This type of signal has the advantage of giving the pilot not only a concept of relative distance but also a concept of relative speed. Indeed, for example, if the frequency of the pulses increases, it means that the mobile is getting closer. The electronic unit 14 comprises electronic means making it possible to mix the spatialized monophonic signals coming from the unit 12 and the non-spatialized signal coming from the unit 13 to obtain at least two monophonic channels which will be sent to the sound emission systems. The amplitudes of the sounds emitted corresponding to the non-spatialized and spatialized sounds are equivalent so as to optimize the perception by the pilot.

Ces systèmes d'émission 4 sont soit des écouteurs placés dans le casque du pilote, soit des haut-parleurs situés en cabine. La qualité de ces différents systèmes d'émission doit être irréprochable, c'est-à-dire avec une bande passante comprise entre 20 Hertz et 10 kiloHertz sans déformations 1o sensibles. These emission systems 4 are either headphones placed in the pilot's helmet, or speakers located in the cabin. The quality of these different emission systems must be impeccable, that is to say with a bandwidth between 20 Hertz and 10 kiloHertz without significant 1o deformations.

Le système d'avertissement selon l'invention est principalement destiné à des applications aéronautiques embarquées, c'est-à-dire à des pilotes présents dans l'aéronef. Il est également possible de l'utiliser pour le 15 contrôle d'avions sans pilote. Dans ce cas, le système d'avertissement sonore est installé dans un centre de contrôle au sol. The warning system according to the invention is mainly intended for on-board aeronautical applications, that is to say pilots present in the aircraft. It is also possible to use it for the control of unmanned aircraft. In this case, the audible warning system is installed in a ground control center.

Claims

1. Audiospatialized warning system (1) for collision avoidance for aircraft comprising: * An electronic unit (11) for processing the position of the various mobiles moving in the vicinity of the aircraft, said unit (11) having calculation means making it possible to determine the mobiles present in the safety space 10 of said aircraft, * A first unit (12) for generating at least one first spatialized sound signal representative of the direction of at least one mobile present in said security space, characterized in that it also comprises: a A second unit (13) for generating at least one second non-spatialized sound signal representative of the relative distance of said mobile in said security space, * An electronic unit (14) mixing the first spatialized sound signal and the second non-spatialized sound signal producing at least two monophonic channels.

2. Audiospatialized warning system according to claim 1, characterized in that the first spatialized sound signal is of the sound icon type and comprises at least two spatialized monophonic signals.

3. Audiospatialized warning system according to claim 1, characterized in that the second sound signal is composed of identical sound pulses, the duration between two successive pulses being representative of the relative distance of the mobile in the safety space.

4. Audiospatialized warning system according to claim 2, characterized in that the duration of a pulse is approximately 1 00 milliseconds.

5. Audiospatialized warning system according to claim 2, characterized in that the duration separating two successive pulses varies between approximately 1 second and approximately 100 milliseconds.

6. Audiospatialized warning system according to claim 1, characterized in that the safety space comprises an interior space called critical danger, the non-spatialized sound channel generated for a mobile penetrating inside said critical danger space of a different nature from the non-spatialized sound channel generated outside said space.

7. Audiospatialized warning system according to claim 4, characterized in that the non-spatialized sound signal generated for a mobile entering inside the critical danger space is a continuous signal.

8. Control station (3) for aircraft connected to the servo system according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for programming the characteristics of the safety and critical danger space.