FR2982381A1

FR2982381A1 - Dispositif et procede pour regrouper des informations de gestion de controles techniques

Info

Publication number: FR2982381A1
Application number: FR1259967A
Authority: FR
Inventors: Mark Howard Thomson; Jonathan Mark Dunsdon
Original assignee: GE Aviation Systems Ltd
Current assignee: GE Aviation Systems Ltd
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2013-05-10
Anticipated expiration: 2032-10-19
Also published as: CN103105845A; BR102012028497A2; JP2013100082A; CN103105845B; GB2496395A; GB2496395B; CA2794523A1; GB201119325D0; DE102012110731A1; FR2982381B1; US20130116884A1

Abstract

Dispositif et procédé pour regrouper des informations de gestion de contrôles techniques, comportant un aéronef (10) ayant un ordinateur (22) de commande de vol couplé à une pluralité de systèmes de bord (20). Chaque système (20) a un protocole de test intégré (30) qui autodiagnostique un état technique du système (20) et délivre des données de test intégré correspondantes à l'ordinateur (22) de commande de vol pour leur affichage simultané sur un écran de vol (24).

Description

Dispositif et procédé pour regrouper des informations de gestion de contrôles techniques Les aéronefs d'aujourd'hui peuvent comporter un Système de Maintenance Embarqué (SME) ou un système de contrôles techniques ou de Gestion Intégrée de Contrôles Techniques de Véhicule (GICTV) pour faciliter le diagnostic ou la prédiction de défauts dans les aéronefs. Ces systèmes peuvent recueillir diverses données sur un aéronef en cas d'éventuelles anomalies ou autres manifestations d'un défaut ou d'un problème dans l'aéronef. Des aéronefs anciens tels que, à titre d'exemples nullement limitatifs, l'Airbus A320, le Boeing 737 et des avions d'affaires à réaction sont antérieurs à l'avènement de ces systèmes embarqués ou intégrés modernes. Ainsi, la possibilité de diagnostiquer ou de prédire des défauts dans ces aéronefs est limitée. Selon un mode de réalisation de l'invention, il est proposé un aéronef comportant une pluralité de systèmes de bord ayant un test intégré (BIT : Built-In Test en langue anglaise, selon un acronyme bien connu de l'homme du métier) qui fournit des données de test intégré BIT correspondantes lors de son exécution, un poste de pilotage ayant un ordinateur de commande de vol qui communique avec la pluralité de systèmes de bord et exécutant un programme de commande de vol permettant une interrogation manuelle des données de test intégré BIT, un écran de vol communiquant avec l'ordinateur de commande de vol par l'intermédiaire d'une liaison d'affichage par laquelle au moins certaines des données de test intégré BIT sont affichées en réponse à l'interrogation manuelle, et un système avionique communiquant avec la liaison d'affichage et exécutant un programme de collecte de données pour recueillir et stocker au moins certaines des données de test intégré BIT communiquées via la liaison d'affichage. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, il est proposé un procédé pour regrouper des informations de gestion de contrôles techniques fournies par des systèmes présents dans un aéronef comporte la détection, dans l'ordinateur de commande de vol, en réponse à une interrogation, d'une exécution d'un test intégré BIT dans au moins un système de bord, la collecte de données de tests intégrés BIT correspondantes délivrées l'ordinateur de commande de vol en réponse à l'exécution du test intégré BIT, et le stockage, sur un support permanent à bord de l'aéronef, des données de tests intégrés BIT collectées correspondantes, en vue d'une extraction et d'une analyse ultérieures.

L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'une partie d'un aéronef selon une forme de réalisation de l'invention.

Les aéronefs anciens ont un niveau d'informations utiles de gestion de contrôles techniques situé dans leurs systèmes avioniques et électromécaniques, mais ces informations sont actuellement sous-utilisées pour gérer l'état technique des aéronefs et des flottes d'aéronefs, car les informations ne sont accessibles que par interrogation manuelle par l'intermédiaire d'écrans des aéronefs, et les informations ne sont pas stockées de manière centralisée après avoir été affichées. Les formes de réalisation de l'invention décrites ici permettent la création d'un système de type SME et/ou de GICTV efficace(s) pour la collecte et/ou le stockage, dans ces aéronefs anciens, des informations qui sont actuellement supprimées après avoir été affichées. Aux fins de la présente description, on peut définir un SME conformément au rapport 624-1 d'Aeronautical Radio, Incorporated (ARINC), figurant dans DESIGN GUIDANCE FOR ONBOARD MAINTENANCE SYSTEM, dont la publication la plus récente date du 30 août 1993 et la première adoption remonte à juillet 1991, et dont le chapitre sur l'objet énonce qu'un SME "couvre les domaines classiques de la surveillance de défaillances et de la détection de défauts, les dispositifs de test intégrés BITE (Built-In Test Equipment, en langue anglaise) l'accès aux BITE et un système de contrôle d'état d'aéronef (ACMS) antérieurement appelé système intégré de collecte de données d'aéronef (AIDS). Il décrit en outre la capacité de fournir de la documentation de maintenance embarquée (OMD) et les exigences pour une intégration totale de ces fonctions. Il décrit les besoins pour tous les éléments du SME, dont un ordinateur central de maintenance (ou fonction CMC) et tous les systèmes constitutifs en interface avec celui-ci." La figure 1 représente schématiquement une partie de l'aéronef 10 selon une forme de réalisation de la présente invention. Un ou plusieurs moteurs de propulsion 12 montés sur un fuselage 14, un poste de pilotage 16 logé dans le fuselage 14, et des demi-voilures 18 s'étendant vers l'extérieur depuis le fuselage 14 peuvent faire partie de l'aéronef 10. En outre, une pluralité de systèmes de bord 20 qui permettent un bon fonctionnement de l'aéronef 10 peuvent également être présents, par exemple un ordinateur 22 de commande vol, un écran de vol 24, une unité avionique 26 et un système de communication radioélectrique 28. Bien qu'un avion commercial ait été illustré, l'invention peut servir dans n'importe quel type d'aéronef ancien, par exemple, et sans limitation, un aéronef à voilure fixe, à voilure rotative, un avion fusée, un avion privé et un aéronef militaire. La pluralité de systèmes de bord 20 ont été représentés schématiquement et sont illustrés comme comportant un test intégré (BIT) 30 qui, lors de son exécution, délivre des données de test intégré BIT correspondantes. La pluralité de systèmes de bord 20 peuvent comprendre tout système de bord approprié ayant un test intégré BIT 30. La pluralité de systèmes de bord 20 peuvent se trouver dans le poste de pilotage 16, dans le compartiment (non représenté) pour électronique et équipements ou ailleurs n'importe où dans l'aéronef 10, notamment associés aux moteurs 12. Ces systèmes de bord 20 peut comprendre, d'une manière nullement limitative : un système numérique de commande de vol, une automanette, une centrale inertielle, un système d'instrumentation de vol électronique, un système d'affichage commun, une commande électronique de moteurs, un groupe auxiliaire de puissance, une centrale inertielle anémobarométrique, un système de jauge de carburant, une unité d'affichage intégrée, une unité d'acquisition de données numériques de vol ou un agrégateur de données paramétriques, une unité électronique de capteurs de proximité, une unité électronique de volets et becs, un système perfectionné de surveillance des vibrations de moteurs et une unité de gestion de communications. Les tests intégrés BIT 30 peuvent être tout mécanisme approprié permettant un autotest du système de bord correspondant 20 dans lequel il est installé. L'ordinateur 22 de commande de vol, qui peut comprendre un ordinateur de gestion de vol, peut notamment automatiser les tâches de pilotage et de suivi du plan de vol de l'aéronef 10. L'ordinateur 22 de commande de vol peut comprendre ou être associé à n'importe quel nombre approprié de microprocesseurs individuels, de sources d'électricité, de dispositifs de mémorisation, de cartes d'interface, de systèmes de pilotage automatique, d'ordinateurs de gestion de vol et d'autres organes classiques. L'ordinateur 22 de commande de vol peut comprendre ou coopérer avec n'importe quel nombre de programmes logiciels (p. ex. des programmes de gestion de vol) ou d'instructions conçues pour exécuter les divers procédés, tâches de processus, calculs et fonctions de commande/affichage nécessaires au fonctionnement de l'aéronef 10. L'ordinateur 22 de commande de vol est représenté sur la figure 2 communiquant avec la pluralité de systèmes de bord 20 et, selon l'invention, l'ordinateur 22 de commande de vol peut exécuter un programme de commande de vol permettant une interrogation manuelle des tests intégrés BIT 30. L'écran de vol 24 peut communiquer avec l'ordinateur 22 de commande de vol via une liaison d'affichage 32 et l'ordinateur 22 de commande de vol peut amener l'écran de vol 24 à présenter un affichage sur celui-ci. De la sorte, l'écran de vol 24 peut exprimer visuellement des informations concernant l'aéronef 10. L'écran de vol 24 peut être un écran de vol principal, un bloc d'affichage et de commande multifonctions ou un autre écran de vol approprié ordinairement présent dans le poste de pilotage 16. A titre d'exemple nullement limitatif, l'écran de vol 24 peut servir à afficher des informations de vol telles que la vitesse propre, l'altitude, l'assiette et le cap de l'aéronef 10.

Une interface utilisateur 34 peut être installée dans le poste de pilotage 16 et peut prendre n'importe quelle forme permettant de recevoir des données saisies par l'équipage Par exemple, une telle interface utilisateur 34 peut comprendre un ou plusieurs dispositifs de curseurs disposés sur ou adjacents à l'écran de vol 24 et permettant une interaction du pilote avec une interface utilisateur graphique produite sur l'écran de vol 24. Selon un autre exemple, l'interface utilisateur 34 peut comprendre un commutateur, une touche, un cadran ou un périphérique de base pour saisie par un utilisateur, installé à n'importe quel endroit adéquat dans le poste de pilotage 16. L'unité avionique 26 peut communiquer avec la liaison d'affichage 32 et peut être apte à exécuter un programme de collecte de données pour collecter et mémoriser au moins certaines des données de tests intégrés BIT communiquées via la liaison d'affichage 32. L'unité avionique 26 peut être n'importe quel dispositif informatique approprié dans lequel un programme logiciel peut être exécuté pour surveiller la liaison d'affichage 32 et recueillir au moins certaines des données de tests intégrés BIT. Selon l'invention, l'unité avionique 26 peut avoir une mémoire (non représentée) et peut mémoriser au moins certaines des données de tests intégrés BIT recueillies. Le système de communication radioélectrique 28 peut être mis en communication avec l'unité avionique 26 pour transmettre hors de l'aéronef 10 les données de tests intégrés BIT mémorisées.

Un tel système de communication radioélectrique 28 peut être n'importe quel mécanisme de communication apte à établir une liaison radioélectrique avec d'autres systèmes et dispositifs et peut comprendre, d'une manière nullement limitative, des radiocommunications par paquets, des liaisons montantes par satellite, la Wireless Fidelity (WiFi), le WiMax, le Bluetooth, le ZigBee, des signaux radioélectriques 3G, des signaux radioélectriques à accès multiple à répartition par code (AMRC), le système mondial de communications mobiles (GSM), des signaux radioélectriques 4G, des signaux à Evolution à Long terme (ELT), l'Ethernet et n'importe quelles combinaisons de ceux-ci. Le type ou le mode particulier de communication électrique n'est pas crucial dans la présente invention, et les réseaux radioélectriques qui seront mis au point à l'avenir sont assurément envisagés comme entrant dans le cadre de la présente invention. Par ailleurs, le système de communication radioélectrique 28 peut être mis en communication avec l'unité avionique 26 par une liaison filaire sans changer la portée de la présente invention. Bien qu'un seul système de communication radioélectrique 28 ait été illustré, selon l'invention, l'aéronef 10 peut avoir de multiples systèmes de communication radioélectrique mis en communication avec l'unité avionique 26. De tels systèmes de communication radioélectrique peuvent donner à l'aéronef 10 la possibilité de transmettre les données de tests intégrés BIT de diverses manières depuis l'aéronef 10, notamment par satellite, GSM et WiFi.

Pendant le fonctionnement, l'ordinateur 22 de commande de vol peut être amené à déclencher une interrogation du/des système(s) de bord. L'ordinateur 22 de commande de vol peut exécuter un programme de commande de vol permettant une interrogation manuelle des tests intégrés BIT 30. Un utilisateur peut amener l'ordinateur 22 de commande de vol à provoquer une interrogation durant le fonctionnement normal, auquel cas les données de tests intégrés BIT peuvent être recueillies et mémorisées. Plus particulièrement, l'équipage peut déclencher manuellement un test de l'un quelconque des divers systèmes de bord 20 à l'aide de l'interface utilisateur 34, laquelle peut envoyer à l'ordinateur 22 de commande de vol un signal relatif à celui-ci. Les systèmes de bord correspondants 20 peuvent réagir à une instruction d'interrogation correspondante émise par l'ordinateur 22 de commande de vol. Des données de test intégré BIT peuvent être délivrées à l'ordinateur 22 de commande de vol en réponse à l'exécution d'un test intégré BIT 30. L'écran de vol 24 peut communiquer avec l'ordinateur 22 de commande de vol via la liaison d'affichage 32 et au moins certaines des données de tests intégrés BIT correspondantes peuvent être affichées sur l'écran de vol 24 en réponse à l'interrogation manuelle. Le programme de collecte de données de l'unité avionique 26 peut recueillir et mémoriser au moins certaines des données de tests intégrés BIT communiquées via la liaison d'affichage 32. Outre cette interrogation manuelle, le programme de collecte de données de l'unité avionique 26 peut générer des instructions d'interrogation pour les tests intégrés BIT 30 pendant le fonctionnement de l'aéronef 10 et des données BIT peuvent être délivrées à l'ordinateur 22 de commande de vol en réponse à l'exécution d'un test intégré BIT 30. Ainsi, l'interrogation de la pluralité de systèmes de bord 20 par l'ordinateur 22 de commande de vol peut être provoquée par l'aéronef lui-même. Une telle interrogation peut être automatique. Selon l' invention, l'interrogation d'un système peut être répétée, et une telle interrogation peut faire partie d'une méthode normale de collecte de données de tests intégrés BIT. Selon l'invention, l'interrogation peut être menée à tout moment, notamment lorsque l'aéronef 10 est ou n'est pas en vol. De la sorte, le programme de collecte de données de l'unité avionique 26 peut sonder la pluralité de systèmes de bord 20 sans nécessiter d'interrogation manuelle. Le programme de collecte de données de l'unité avionique 26 peut recueillir et mémoriser au moins certaines des données de tests intégrés BIT de la pluralité de systèmes de bord sondés 20. Quelle que soit la manière dont est déclenchée l'interrogation, au moins certaines des informations des données de tests intégrés BIT mémorisées peuvent, par l'intermédiaire du système de communication radioélectrique 28, être transmises de l'aéronef 10 un autre dispositif tel qu'un dispositif de mémorisation. Les données de tests intégrés BIT peuvent indiquer n'importe quel nombre d'informations concernant le système de bord 20. A titre d'exemples nullement limitatifs, les données de tests intégrés BIT peuvent indiquer la détection d'un défaut, la manière dont le système réagit activement au défaut ou s'adapte au défaut, ou l'annonce ou l'enregistrement du défaut pour avertir quant à des effets possibles et/ou contribuer à rechercher la cause de l'équipement défectueux. Les données de tests intégrés BIT peuvent faire l'objet d'une analyse pour chercher d'éventuelles irrégularités ou d'autres manifestations d'un défaut ou d'un problème dans l'aéronef 10. Selon l'invention, une base de données de tests intégrés BIT peut être formée en transférant au moins certaines des données de tests intégrés BIT mémorisées de la mémoire de l'unité avionique 26 à un dispositif de mémorisation contenant la base de données. De la sorte, diverses données sur l'aéronef peuvent être recueillies et analysées pour détecter d'éventuelles irrégularités ou autres manifestations d'un défaut ou d'un problème dans l'aéronef 10. La transmission des données de tests intégrés BIT au dispositif de mémorisation peut se faire par voie radioélectrique, comme décrit plus haut. Selon une autre possibilité, les données de tests intégrés BIT peuvent être extraites de l'unité avionique 26 et transférées physiquement dans le dispositif de mémorisation contenant la base de données. Quel que soit le procédé de transmission des données de tests intégrés BIT mémorisées, une analyse pouvant être demandée à la base de données. Ainsi, l'aéronef 10 décrit plus haut peut être apte à mettre en oeuvre un procédé de regroupement informations de gestion de contrôles techniques émanant de la pluralité de systèmes 20 présents dans l'aéronef 10. Une forme de réalisation du procédé peut comporter une détection dans l'ordinateur 22 de commande de vol, une exécution d'un test intégré BIT 30 dans au moins un système 20 de l'aéronef 10 en réponse à une interrogation, quelle que soit la manière dont est déclenchée l'interrogation. Le procédé de regroupement des informations de gestion de contrôles techniques peut comprendre la collecte de données de test intégré BIT correspondantes délivrées à l'ordinateur 22 de commande de vol en réponse à l'exécution du test intégré BIT 30 et le stockage, dans un support permanent dans l'aéronef 10, des données de test intégré BIT correspondantes recueillies, en vue de leur extraction et de leur analyse ultérieures. Selon l'invention, la détection de l'exécution du test intégré BIT 30 peut comprendre la surveillance de la liaison d'affichage 32 entre le/les systèmes 20 dans l'aéronef 10 et l'écran de vol 24. Dans ce cas, la collecte d'au moins certaines des données de test intégré BIT peut comprendre la collecte des au moins certaines des données de test intégré BIT à partir de la liaison d'affichage surveillée 32.

En outre, selon l'invention, pendant le fonctionnement, l'unité avionique 26 peut également recueillir d'autres données émanant de la pluralité de systèmes de bord 20 en plus des données de test intégré BIT. Ces données supplémentaires peuvent également être regroupées à partir de la pluralité de systèmes 20 de l'avion 10.

Les données supplémentaires peuvent également être transmises depuis l'aéronef 10 à l'aide du système de communication radioélectrique 28 et peuvent être analysées pour déterminer l'état technique de l'aéronef 10. Les formes de réalisation ci-dessus offrent divers avantages, dont le fait que les données BIT de tests intégrés peuvent être recueillies et analysées dans des avions anciens non équipés de SME ni de GICTV d'aujourd'hui. Les formes de réalisation décrites plus haut utilisent des interfaces d'affichage existantes d'aéronefs et recueillent les données de tests intégrés BIT sur une unité avionique embarquée pour les transmettre depuis l'avion. Cela peut se faire avec des perturbations minimes des câblages de l'avion ancien et à un coût correspondant minime et avec des incidences minimes sur le calendrier correspondant résultant de l'immobilisation des aéronefs pour installer les organes nécessaires.

D'après les données BIT de tests intégrés recueillies, mémorisées et transmises, des prédictions plus complètes peuvent être faites pour l'estimation de la durée de vie des organes des aéronefs, et une maintenance plus rentable, reposant sur l'état, peut être recommandée et mise en oeuvre avec plus de confiance. Comme les informations peuvent être transmises depuis l'avion en vol, les formes de réalisation ci-dessus peuvent aussi limiter fortement le temps à consacrer, au sol, au diagnostic et à la remise en état.

Liste des repères 10 Aéronef 12 Moteurs de propulsion 14 Fuselage 16 Poste de pilotage 18 Demi-voilures 20 Systèmes de bord 22 Ordinateur de commande de vol 24 Ecran de vol 26 Unité avionique 28 Système de communication radioélectrique 30 Test intégré (BIT) 32 Liaison d'affichage 34 Interface utilisateur

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de regroupement d'informations de gestion de contrôles techniques émanant de systèmes (20) dans un aéronef (10) ayant un ordinateur (22) de commande de vol couplé à chaque système (20), chaque système (20) ayant un protocole de test intégré (30) qui autodiagnostique un état technique du système (20) et délivre des données de test intégré correspondantes à l'ordinateur (22) de commande de vol pour le affichage simultané sur un écran (24) dans un poste de pilotage (16), le procédé comportant : la détection, dans l'ordinateur (22) de commande de vol, d'une exécution d'un test intégré (30) dans au moins un système (20) dans l'aéronef (10) en réponse à une interrogation ; la collecte de données de test intégré correspondantes délivrées à l'ordinateur (22) de commande de vol en réponse à l'exécution du test intégré (30) ; et le stockage, sur un support permanent dans l'aéronef (10), des données de test intégré correspondantes recueillies, en vue de leur extraction et de leur analyse ultérieures.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détection de l'exécution du test intégré (30) comprend la surveillance d'une liaison d'affichage (32) entre le/les systèmes (20) de l'aéronef (10) et l'écran (24) dans le poste de pilotage (16).
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la collecte d'au moins certaines des données de test intégré comprend la collecte d'au moins certaines des données de test intégré à partir de la liaison d'affichage surveillée (32).
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la surveillance de la liaison d'affichage (32) et la collecte des au moins certaines des données de test intégré comprend la fournitured'un programme logiciel exécuté sur un dispositif informatique communiquant avec la liaison d'affichage (32), le dispositif informatique ayant une mémoire et stockant au moins certaines des données de test intégré.
5. Procédé selon la revendication 4, comportant en outre la formation d'une base de données à laquelle une analyse peut être demandée en transmettant, de la mémoire à un dispositif de stockage, au moins certaines des données de test intégré.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la transmission d'au moins certaines des données de test intégré mémorisées comprend une communication radioélectrique des données de test intégré mémorisées au dispositif de stockage contenant la base de données.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la communication électrique comprend au moins un des moyens suivants : des radiocommunications par paquets, des liaisons montantes par satellite, la Wireless Fidelity, le WiMax, le Bluetooth, le ZigBee, des signaux radioélectriques 3G, des signaux radioélectriques à accès multiple à répartition par code, le système mondial de communications mobiles, des signaux radioélectriques 4G, des signaux à évolution à long terme et l'Ethernet.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre l'opération consistant à amener l'ordinateur (22) de commande de vol à déclencher une interrogation du/des systèmes (20) dans l'aéronef (10).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'interrogation est répétée.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'interrogation répétée fait partie d'une méthode normale de collecte de données de test intégré.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'interrogation est menée quand l'avion n'est pas en vol.
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'interrogation est automatique.
13. Aéronef (10), comportant : une pluralité de systèmes de bord (20) ayant un test intégré (30) qui délivre des données de test intégré correspondantes lors de son exécution ; un poste de pilotage (16) ayant un ordinateur (22) de commande de vol communiquant avec la pluralité de systèmes de bord (20) et exécutant un programme de commande de vol permettant une interrogation des tests intégrés (30) ; un écran de vol (24) communiquant avec l'ordinateur (22) de commande de vol par l'intermédiaire d'une liaison d'affichage (32) par laquelle au moins certaines des données de tests intégrés sont affichées en réponse à l'interrogation manuelle ; et une unité avionique (26) communiquant avec la liaison d'affichage (32) et exécutant un programme de collecte de données pour recueillir et stocker au moins certaines des données de tests intégrés communiquées sur la liaison d'affichage (32).
14. Aéronef (10) selon la revendication (13), dans lequel le programme de collecte de données génère des instructions d'interrogation pour que les tests intégrés (30) sondent la pluralité de systèmes de bord (20), sans nécessiter d'interrogation manuelle depuis l'écran de vol (24).
15. Aéronef (10) selon la revendication 14, dans lequel le programme de collecte de données recueille et mémorise au moins certaines des données de tests intégrés émanant de la pluralité de systèmes de bord sondés (20).
16. Aéronef (10) selon la revendication 15, comportant en outre un système de communication radioélectrique (28) couplé à l'unité avionique (26) pour transmettre depuis l'aéronef (10) des données de tests intégrés mémorisées.