FR2992746A1 - Procede de mise en oeuvre d'actionneurs et dispositif d'actionnement adapte a ce procede - Google Patents

Procede de mise en oeuvre d'actionneurs et dispositif d'actionnement adapte a ce procede Download PDF

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Abstract

L'objet de l'invention est un procédé de mise en oeuvre d'un dispositif d'actionnement ou de pilotage qui comporte une étape de caractérisation de spécimens dudit dispositif pour connaitre leur point de fonctionnement personnalisé, une étape d'association d'une donnée de caractérisation à chaque spécimen dudit dispositif au niveau d'un moyen de mémorisation lié audit spécimen, et une étape d'intégration, dans le processus de commande du dispositif d'actionnement ou du processus d'utilisation du dispositif de pilotage, d'une étape de prise en compte de la donnée de caractérisation comme paramètre de calcul du processus.

Description

PROCEDE DE MISE EN OEUVRE D'ACTIONNEURS ET DISPOSITIF D'ACTIONNEMENT ADAPTE A CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé de mise en oeuvre de dispositifs d'actionnement et/ou de pilotage et un dispositif d'actionnement adapté à ce procédé. Etle traite en particulier de dispositifs mécaniques et de l'amélioration de la précision d'actionnement obtenue avec ces dispositifs. Elle est particulièrement adaptée aux dispositifs d'actionnement et/ou de pilotage fonctionnant en boucle ouverte. Le principe de l'invention s'applique à tout système autonome élaborant des consignes à partir de caractéristiques nominales de ses organes fonctionnels, alors que ces composants présentent par nature des fonctionnements dispersés 10 autour des valeurs nominales considérées. Un exemple d'application de l'invention concerne les systèmes d'éjection de charge utile pour des applications aéronautiques ou spatiales. L'invention s'applique toutefois à d'autres types de dispositifs d'actionnement ou de pilotage fonctionnant notamment en boucle ouverte dont on 15 souhaite maitriser les défaut de calage initiaux et naturels. L'invention peut en particulier s'appliquer aux dispositifs de pilotage tels que viseurs stellaires utilisés sur les vaisseaux spatiaux et destinés à contrôler la position et l'attitude de ces vaisseaux dans l'espace. Concernant les systèmes d'éjection de charge utile, ceux-ci ont pour but de 20 désolidariser un objet d'un véhicule en mouvement sans collision, en communiquant une vitesse à l'objet séparé du véhicule. Ces systèmes sont utilisés par exemple pour injecter une sonde sur une trajectoire de rentrée avec freinage atmosphérique en évitant des sollicitations trop 2 992 746 2 fortes, ou pour positionner au mieux un satellite sur son orbite, de façon ensuite à lui donner une durée de vie opérationnelle maximale. Dans la grande majorité des cas de séparation, il est recherché une bonne maîtrise de la trajectoire de l'élément éjecté, ce qui exige de la précision sur la 5 vitesse communiquée à l'élément éjecté. Des exemples de systèmes à véhicule porteur et sondes filles sont donnés dans le document FR 2 945 515 Al et dans le document FR 2 809 375 Al au nom de la demanderesse. Les systèmes d'éjection de charge utile sont constitués de vérins, pouvant être motorisés de façon mécanique, au moyen d'un élément élastique, un ressort par exemple, pneumatique ou pyrotechnique. Ces vérins se caractérisent par une durée de fonctionnement extrêmement brève, typiquement inférieure à 0,1 s, et de ce fait ne sont pas asservis, les durées de fonctionnement extrêmement réduites de ces systèmes d'éjection ne permettent pas d'envisager un asservissement efficace. Ces systèmes ont donc un fonctionnement en boucle ouverte et notamment l'élongation de la tige du vérin n'est pas asservie en vitesse. La précision recherchée contraint alors fortement les tolérances de fabrication des vérins éjecteurs pour limiter au mieux leurs dispersions de fonctionnement.
Cette précision a une limite car elle est tributaire de phénomènes physiques non maîtrisables (phénomènes de dissipation d'énergie liés aux déformations des pièces mécaniques sous sollicitations et aux frottements, échanges thermiques pour des motorisations pneumatique ou pyrotechnique, ...). Pour ce qui concerne les systèmes d'éjection de charge utile, le principe de l'invention consiste à caractériser chaque spécimen de dispositif d'actionnement pour connaitre le mieux possible son point de fonctionnement personnalisé, à associer les données de caractérisation à chaque spécimen de dispositif d'actionnement au niveau d'un moyen de mémorisation lié au dispositif d'actionnement, à intégrer dans le processus de commande du dispositif d'actionnement une étape de prise en compte des données de caractérisation comme paramètre de calcul de la commande du dispositif d'actionnement. Plus précisément l'invention propose un procédé de mise en oeuvre d'un dispositif d'actionnement ou de pilotage qui comporte une étape de caractérisation de spécimens dudit dispositif pour connaître leur point de fonctionnement personnalisé, une étape d'association d'une donnée de caractérisation à chaque spécimen dudit dispositif au niveau d'un moyen de mémorisation lié audit spécimen, et une étape d'intégration, dans le processus de commande du dispositif d'actionnement ou du processus d'utilisation du dispositif de pilotage, d'une étape de prise en compte de la donnée de caractérisation comme paramètre de calcul du processus. Dans le cas d'un dispositif d'actionnement composé d'un vérin éjecteur d'une charge utile transportée par un véhicule porteur, on caractérise avantageusement chaque spécimen de vérin éjecteur pour connaitre son point de fonctionnement personnalisé, on associe physiquement une donnée représentative du point de fonctionnement personnalisé à chaque spécimen de vérin éjecteur et on intègre une étape de prise en compte de cette donnée dans le processus de commande de l'éjection dans un programme de vol du véhicule porteur. Dans le cas d'un dispositif de pilotage tel qu'un viseur stellaire et du calage entre l'axe de viseur stellaire et le référentiel d'une centrale inertielle de guidage, on effectue avantageusement une mesure de défaut de calage lors de la réalisation d'un équipement comprenant le viseur et la centrale, on associe physiquement cette mesure à la centrale et on intègre dans un processus de pilotage une ou plusieurs étapes de prise en compte de cette mesure. Plus particulièrement dans le cas d'un vérin éjecteur, l'étape de caractérisation comprend: - l'identification de caractéristiques facteurs de dispersion de la performance 25 d'éjection, et la mise en place de procédés de mesures de ces caractéristiques ; - l'évaluation d'une valeur de vitesse AVej* d'éjection propre au vérin, en tant que donnée représentative du point de fonctionnement personnalisé du vérin éjecteur, à partir des mesures de ses caractéristiques physiques et/ou mise en place d'un test de mesure. 30 Le procédé est avantageusement tel que l'étape d'association de la donnée de caractérisation à chaque spécimen d'actionneur au niveau d'un moyen de mémorisation lié à l'actionneur comprend le stockage de la donnée AVej*.
L'étape de prise en compte comprend avantageusement la transmission de la valeur d'éjection propre au vérin utilisé AVej* à l'algorithme de guidage du véhicule porteur, cette transmission étant réalisée en phase de préparation ou de tests électriques et logiciels avant le lancement.
Selon un mode de réalisation particulier, l'étape de prise en compte est telle que l'algorithme de guidage vise le point d'injection sur l'orbite souhaité en prenant en compte une valeur de complément de vitesse à l'éjection dépendante de AVej*. Dans le cas où le vérin éjecteur est un vérin mécanique, l'étape d'évaluation 10 est préférablement une étape de mesure de la vitesse d'éjection du vérin. Dans le cas où le vérin éjecteur est un vérin pyrotechnique, l'étape d'évaluation comporte préférablement une étape de simulation de fonctionnement du vérin éjecteur, reposant sur la modélisation de son comportement thermodynamique et mécanique, la modélisation prenant en compte des 15 paramètres d'entrée facteurs de dispersion, mesure des volumes et surfaces chambres, mesure de la masse et des dimensions du bloc de propergol, restitution des efforts de frottement au moyen de tirs pneumatiques et des résultats de tirs expérimentaux de vérins éjecteurs de recalage du modèle la modélisation étant adaptée à restituer le point de fonctionnement de chaque spécimen avec un 20 simulateur de comportement de l'éjecteur. L'invention concerne en outre un dispositif d'actionnement ou de pilotage muni d'un moyen de mémorisation d'au moins une donnée de fonctionnement de l'actionneur, pour lequel le moyen de mémorisation lié à l'actionneur est adapté à transmettre la donnée de fonctionnement de l'actionneur à un organe de 25 commande du dispositif d'actionnement, ce dernier étant adapté à générer une ou plusieurs commandes d'actionnement adaptées en fonction de la donnée de fonctionnement. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif d'actionnement est un vérin éjecteur conçu pour délivrer une vitesse AVej à une masse Mcu 30 correspondant à la masse de la charge utile dans des conditions données, et pour lequel la donnée de fonctionnement est AVej* = AVej + 3, 5 dépendant des caractéristiques du vérin particulier.
Dans le cas où le dispositif d'actionnement est un vérin mécanique, la donnée de fonctionnement AVej* est préférablement une valeur mesurée dans une phase de test du vérin. Dans le cas où le dispositif d'actionnement est un vérin pyrotechnique, la 5 donnée de fonctionnement AVej* est avantageusement une valeur issue au moins en partie de modélisations. Le dispositif d'actionnement comporte avantageusement une liaison entre un calculateur de bord et la carte mémoire du vérin adaptée à transmettre la valeur du AVej d'éjection propre au vérin utilisé AVej* à l'algorithme de guidage 10 d'un véhicule porteur. L'algorithme de guidage est préférablement adapté à viser un point d'injection sur l'orbite souhaitée en prenant en compte la valeur AVej* du complément de vitesse à l'éjection, ce qui contribue à assurer une mise sur orbite de qualité. 15 Dans le cas où le dispositif de pilotage est un viseur stellaire et/ou une centrale inertielle de guidage muni d'un moyen de mémorisation d'au moins une donnée de calage du viseur par rapport à un référentiel de la centrale inertielle de guidage, le moyen de mémorisation lié au viseur et/ou la centrale est adapté à transmettre sa donnée de fonctionnement à un organe de pilotage, ce dernier 20 étant adapté à calculer une correction des données reçues du viseur et/ou de la centrale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront apparents à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention accompagné des figures qui représentent: 25 en figure 1: un exemple schématique de véhicule porteur et de charge utile entre lesquels est interposé un vérin d'éjection; en figure 2: un graphique des trajectoires des éléments de la figure 1 après séparation dans le cadre d'une opération d'aérofreinage; en figure 3: un graphique représentant la densité de probabilité AVej selon 30 des spécimen de vérins; en figure 4: une représentation schématique de la liaison entre un vérin équipé d'un moyen de mémorisation et d'un calculateur.
Lors d'une mise en orbite d'une charge utile, satellite, constellation de satellites tels Galileo ou GPS par exemple, corps de rentrée balistique ou autre, par un véhicule spatial, on communique une vitesse de séparation à la charge utile pour éviter tout risque de collision à la séparation entre ce corps et son véhicule porteur. La charge utile est transportée par un véhicule porteur propulsif jusqu'à son point d'injection sur son orbite. La figure 1 représente un véhicule porteur 1 auquel une charge utile 2 est accouplée au travers d'un adaptateur 3.
La charge utile 2 est reliée à l'adaptateur par des liaisons déverrouillables 5 et un vérin éjecteur 4. Lorsque le véhicule porteur atteint le point d'éjection, les liaisons déverrouillables 5 sont déverrouillées et le vérin 4 est actionné pour pousser la charge utile 2 et l'éloigner du véhicule porteur 1.
Le véhicule porteur doit tenir compte du complément de vitesse liée à l'éjection lorsqu'il atteint le point d'injection de la charge utile sur son orbite. Il commande l'éjection lorsque la vitesse atteinte vaut : V = Vinj - AV d'éjection (appelé aussi AVej) Vinj étant la vitesse d'injection sur l'orbite souhaitée, AVéjection étant la 20 vitesse communiquée à la charge utile en phase de séparation/éjection. Le calcul du point d'éjection est fait au travers du programme de vol. S'il y a un écart entre la vitesse d'éjection effectivement communiquée a la charge utile et la vitesse d'éjection considérée par le programme de vol du véhicule porteur pour atteindre le point de mise sur orbite, la trajectoire orbitale 25 obtenue sera différente de celle prévue ce qui peut nuire au bon déroulement de la mission spatiale par exemple en entraînant une mauvaise trajectographie en phase atmosphérique par exemple pour une sonde martienne ou une correction d'orbite couteuse en comburants de propulsion pour un satellite. En règle générale, le système d'éjection est constitué d'un ou plusieurs 30 vérins éjecteurs 4. Or, de par sa nature de système matériel non asservi, le vérin éjecteur présente des disparités de fonctionnement d'un spécimen à l'autre. La vitesse d'éjection délivrée peut donc être considérée comme une variable aléatoire centrée sur la valeur nominale de fonctionnement qui a conditionné la conception du vérin. C'est cette valeur nominale que considère le programme de vol pour la mise sur orbite de la charge utile. La figure 2 illustre l'enveloppe 6 des trajectoires de la charge utile soumise à une vitesse d'éjection AV et la trajectoire 7 du véhicule porteur dans le cadre 5 d'une opération d'aérofreinage, par exemple pour une mise en orbite ou pour une rentrée sur la planète mars. Pour une telle opération il est nécessaire de viser une altitude et une incidence très précise de contact avec l'atmosphère du fait que si la trajectoire est trop basse ou avec une incidence trop importante, la sonde peut être détruite par 10 un frottement et une température excessifs alors que si la trajectoire est trop haute ou pas assez courbe, le freinage est insuffisant et la sonde peut repartir. L'éjection qui vise une altitude et une incidence adaptées à freiner l'objet, soit pour une rentrée, soit pour une mise en orbite, mais le tout avec un aérofreinage doit donc être très précise. 15 On conçoit donc qu'une dispersion d'un vérin à l'autre entraine un écart type élevé de la variable aléatoire prise en compte par le programme de vol. Par exemple il y a un écart-type de la vitesse d'éjection statistique élevé. De ce fait il y a donc une erreur importante sur la vitesse d'injection de la charge utile, soit une précision finale de mise sur orbite dégradée. 20 Dans ce cadre, le but de l'invention est de fournir un système éjecteur performant en termes de précision, en évitant de contraindre fortement la définition et la réalisation du système éjecteur. Pour d'autres type de dispositifs d'actionnement ou de pilotage, l'invention a pour objet de réduire les contraintes sur la conception et la fabrication de ces 25 dispositifs en caractérisant plus précisément au moins une donnée de fonctionnement de chaque dispositif. L'invention permet soit d'améliorer la précision de l'actionnement fourni par le dispositif d'actionnement ou de pilotage lors de sa commande ou de son utilisation et, dans le cas d'un éjecteur, d'améliorer la précision de la séparation. 30 L'invention permet en outre de réduire les couts de fabrications du dispositif, puisque on remplace une exigence couteuse de conception et de reproductibilité de fabrication de ces dispositifs par une exigence plus élémentaire de caractérisation par mesure.
Pour un vérin éjecteur, l'invention repose sur le constat suivant : le AVej délivré par un vérin éjecteur est personnalisable suivant chaque spécimen dans la mesure où une partie de la dispersion est liée aux caractéristiques physiques précises pour chaque vérin éjecteur réalisé (géométrie, course, coefficient de frottement, masse et dimensions du bloc de poudre dans le cas d'une motorisation pyrotechnique, raideur du ressort dans le cas d'une motorisation mécanique, ...). Le coefficient de variation du AV d'éjection d'un spécimen de vérin éjecteur est ainsi plus faible que celui de la population totale des vérins éjecteurs, la partie "personnelle" de la dispersion induisant un biais entre la moyenne du spécimen et celle de la population totale. Ce phénomène est traduit statistiquement sur le graphe de la figure 3, traçant les densités de probabilité des vitesses d'éjection sur une population de tirs liée à un spécimen d'éjecteur donné, spécimens notés i densité de probabilité 8, j densité de probabilité 9 et k densité de probabilité 10 et sur la population totale de tirs obtenue avec la population totale de spécimen d'éjecteurs densité de probabilité 11. La mise en pratique de la personnalisation de chaque spécimen de vérin éjecteur s'articule sur les 3 thèmes techniques suivants : - l'identification des caractéristiques facteurs de dispersion de la performance d'éjection, et la mise en place de procédés de mesures de ces 20 caractéristiques ; - l'évaluation du AV d'éjection particulier du spécimen à partir des mesures de ses caractéristiques physiques et/ou mise en place d'un test de mesure ; - le stockage de l'information et l'exploitation de l'information stockée pour le gain en précision par le système de commande. 25 Le système éjecteur utilisé pour séparer la charge utile de son véhicule porteur est composé d'un vérin éjecteur. Ce vérin éjecteur est conçu pour délivrer une vitesse AVej à une masse Mcu correspondant à la masse de la charge utile dans des conditions données (apesanteur, éjecteur encastré à sa base). 30 Le cycle de réalisation du vérin comporte une phase de caractérisation du point de fonctionnement "personnalisé" du vérin éjecteur. Cette phase permet de déterminer AVej*, valeur effective de la vitesse délivrée à la masse Mcu par le vérin dans les conditions spécifiées. AVej* = AVej + 8, 43 étant un écart correspondant au vérin mesuré par rapport à la consigne recherchée. En fin du cycle de réalisation, la valeur AVej*, issue de la phase de caractérisation, est chargée dans une carte mémoire équipant le vérin par un 5 moyen de saisie approprié. La mise en oeuvre du vérin éjecteur à mémoire nécessite de prévoir dans le synoptique électrique du véhicule porteur une liaison entre le calculateur de bord et la carte mémoire du vérin. Cette liaison électrique permet la transmission de la valeur du AV d'éjection propre au vérin utilisé AVej* à l'algorithme de guidage du 10 véhicule porteur. Cette opération de transmission peut être réalisée en phase de tests électriques et logiciels après intégration de la charge utile, ou lors des cycles d'initialisation du programme de vol en début de phase de lancement. L'algorithme de guidage vise ainsi le point d'injection sur l'orbite souhaité en 15 prenant en compte une valeur précise du complément de vitesse à l'éjection, ce qui contribue à assurer une mise sur orbite de qualité. La phase de caractérisation de l'éjecteur dépend de la nature de la motorisation du vérin. Un premier type de vérin éjecteur est un vérin à motorisation mécanique. 20 Un éjecteur mécanique est relativement simple à caractériser. En effet, ce type d'éjecteur est généralement réutilisable sans opération de remise en état. On peut tester directement la performance de l'éjecteur sur un banc approprié, en envisageant un nombre d'essais suffisant pour obtenir un résultat statistique fiable sur la vitesse d'éjection. 25 Un second type de vérin éjecteur est un vérin à motorisation pyrotechnique. Contrairement à un éjecteur mécanique, ce type d'éjecteur ne peut être testé directement, car le tir est généralement destructif pour la partie génération de gaz. La caractérisation personnalisée de l'éjecteur repose sur un simulateur de 30 fonctionnement de l'éjecteur, reposant sur la modélisation de son comportement thermodynamique et mécanique. La fiabilité de ce simulateur nécessite de disposer de résultats de tirs expérimentaux d'éjecteurs permettant un recalage de modèle.
Le simulateur de comportement de l'éjecteur pyrotechnique permet d'identifier les caractéristiques facteurs de dispersion de la performance d'éjection. La dispersion du vérin éjecteur comporte une partie liée aux disparités physiques entre spécimen de vérins. Pour le générateur de gaz il s'agit en 5 particulier du volume de la chambre, de la masse et des dimensions du bloc de poudre. Pour la mécanique du vérin, il s'agit du volume de la chambre du piston, de la surface d'échange, de la course du piston et des frottements. La dispersion non liée aux disparités physiques entre spécimen se trouve au niveau des phénomènes thermodynamiques notamment de la production de 10 travail et du dégagement de chaleur. La personnalisation des spécimens de vérin éjecteur à motorisation pyrotechnique est réalisée au moyen d'une quantification affinée des paramètres d'entrée facteurs de dispersion, notamment une mesure des volumes et surfaces chambres, une mesure de la masse et des dimensions du bloc de propergol, une 15 restitution des efforts de frottement au moyen de tirs pneumatiques ce qui permet de restituer le point de fonctionnement de chaque spécimen avec le simulateur de comportement de l'éjecteur. Cette opération de caractérisation de spécimen permet de réduire la dispersion sur la vitesse d'éjection dans de fortes proportions de l'ordre de 50% à 20 70%. L'invention s'applique évidemment à tout système de séparation et d'éjection que l'on souhaite contrôler, que ce soit dans le domaine soit spatial ou autre, par exemple éjection de portes de sécurité, largage de missiles ou autre. Une autre application spatiale possible est le calage entre un axe de viseur 25 stellaire et un référentiel de centrale inertielle de guidage faisant partie d'une case à équipement de lanceur ou de satellite. L'invention permet de mesurer le défaut de calage lors de la réalisation de la case à équipements et de l'intégrer dans une mémoire liée au système, plutôt que mettre en place une procédure d'intégration complexe du viseur utilisant des outillages de montage pour limiter au mieux ce 30 défaut. Concernant les systèmes de contrôle par exemple de type viseurs stellaires, il est recherché une grande précision de la position de son axe de visée par rapport à la structure du vaisseau spatial pour les aspects de propulsion et de correction d'attitude et de trajectoire, et/ou par rapport aux autres systèmes de contrôle d'attitude comme une centrale inertielle. Cette grade précision est obtenue usuellement par une usinage et une réalisation (celle de la centrale d'inertie par exemple) très précis de l'ensemble des pièces et matériels concernée en particulier de leurs zones d'assemblage, puis par un assemblage lui-même très précis. Dans ce cas, le principe de l'invention consiste à réaliser une mesure du défaut de calage du viseur stellaire lors de l'intégration du vaisseau spatial, soit par rapport au vaisseau spatial soit par rapport à la centrale inertielle, ce qui permet de relâcher les tolérances d'usinage et de fabrication.
Pour prendre en compte la différence de calage, on effectue par exemple une mesure de défaut de calage lors de la réalisation de la case à équipements dans laquelle se trouve le viseur et la centrale inertielle. Cette mesure est associée physiquement au viseur au niveau d'un moyen de mémorisation accessible par le système de pilotage de l'engin et on intègre 15 dans le processus de pilotage une ou plusieurs étapes de prise en compte de cette mesure. L'étape de caractérisation est par exemple une mesure complétée par une estimation de l'erreur de mesure due au dispositif de mesure utilisé ( par exemple un système de mesure 3 d en salle climatisée). 20 L'invention permet de réaliser des actionneurs et des dispositifs mécanique personnalisés, auxquels on associe de façon générale une information sur une puce, information particulière à l'objet ainsi identifié. De cette façon, la façon d'utiliser l'objet dans un système à logiciel de commande peut être adaptée à l'objet particulier considéré, et donc optimisée. 25 On peut aussi imaginer pouvoir diminuer des couts de fabrication, en limitant les précisions de fabrication, mais en ajoutant une mesure précise des paramètres de l'actionneur, cette mesure étant utilisée lors de l'application de l'actionneur. La figure 4 schématise un actionneur 4 muni de sa mémoire paramètre 41 30 reliée par une connexion 42 à un calculateur 15 pilotant l'actionneur au travers d'une liaison 16. Le calculateur 15 est par exemple le calculateur comprenant le programme de vol pour un véhicule spatial comportant un vérin éjecteur d'une charge utile.
Pour le dispositif 41 de mémorisation des caractéristiques plusieurs modes de réalisation sont possibles et notamment il est possible d'utiliser une mémoire déportée qui sera raccordée au système indépendamment de l'actionneur, une mémoire liée disposée sur l'actionneur, une puce RFID ou autre dispositif mémoire accessible électroniquement. Dans le cas d'actionneurs tels que les vérins éjecteurs le dispositif mémoire doit être compatibles d'une application spatiale en termes d'environnement chimique, de résistance au vide, de tenue mécanique, résistance aux fortes accélérations et aux vibrations et de fiabilité.
L'invention n'est pas limitée aux exemples représentés et s'applique notamment à d'autres dispositifs d'actionnement que les vérins éjecteurs et d'autres dispositifs de pilotage que les couples viseur stellaire centrale inertielle.

Claims (4)

  1. REVENDICATIONS1 - Procédé de mise en oeuvre d'un dispositif d'actionnement (4) ou de pilotage caractérisé en ce qu'il comporte une étape de caractérisation de spécimens dudit dispositif pour connaitre leur point de fonctionnement personnalisé, une étape d'association d'une donnée de caractérisation à chaque spécimen dudit dispositif au niveau d'un moyen de mémorisation lié audit spécimen, et une étape d'intégration, dans le processus de commande du dispositif d'actionnement ou du processus d'utilisation du dispositif de pilotage, d'une étape de prise en compte de la donnée de caractérisation comme paramètre de calcul du processus.
  2. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans le cas d'un dispositif d'actionnement composé d'un vérin éjecteur (4) d'une charge utile (2) transportée par un véhicule porteur (1), on caractérise chaque spécimen de vérin éjecteur pour connaitre son point de fonctionnement personnalisé, on associe physiquement une donnée représentative du point de fonctionnement personnalisé à chaque spécimen de vérin éjecteur et on intègre une étape de prise en compte de cette donnée dans le processus de commande de l'éjection dans un programme de vol du véhicule porteur (1).
  3. 3 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans le cas d'un dispositif de pilotage tel qu'un viseur stellaire et du calage entre l'axe de viseur stellaire et le référentiel d'une centrale inertielle de guidage, on effectue une mesure de défaut de calage lors de la réalisation d'un équipement comprenant le viseur et la centrale, on associe physiquement cette mesure à la centrale et on intègre dans un processus de pilotage une ou plusieurs étapes de prise en compte de cette mesure.
  4. 4 - Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que dans le cas d'un vérin éjecteur, l'étape de caractérisation comprend: - l'identification de caractéristiques facteurs de dispersion de la performance d'éjection, et la mise en place de procédés de mesures de ces caractéristiques ; - l'évaluation d'une valeur de vitesse AVej* d'éjection propre au vérin, en 30 tant que donnée représentative du point de fonctionnement personnalisé du vérinéjecteur, à partir des mesures de ses caractéristiques physiques et/ou mise en place d'un test de mesure. - Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'étape d'association de la donnée de caractérisation à chaque spécimen d'actionneur au 5 niveau d'un moyen de mémorisation lié à l'actionneur comprend le stockage de la donnée AVej*. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 4 ou 5 caractérisé en ce que l'étape de prise en compte comprend la transmission de la valeur d'éjection propre au vérin utilisé AVej* à l'algorithme de guidage du véhicule porteur, cette transmission étant réalisée en phase de préparation ou de tests électriques et logiciels avant le lancement. 7 - Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'étape de prise en compte est telle que l'algorithme de guidage vise le point d'injection sur l'orbite souhaité en prenant en compte une valeur de complément de vitesse à 15 l'éjection dépendante de AVej*. 8 - Procédé selon la revendication 4 pour lequel le vérin éjecteur est un vérin mécanique et l'étape d'évaluation est une étape de mesure de la vitesse d'éjection du vérin. 9 - Procédé selon la revendication 4 pour lequel le vérin éjecteur est un 20 vérin pyrotechnique et l'étape d'évaluation comporte une étape de simulation de fonctionnement du vérin éjecteur, reposant sur la modélisation de son comportement thermodynamique et mécanique, la modélisation prenant en compte des paramètres d'entrée facteurs de dispersion, mesure des volumes et surfaces chambres, mesure de la masse et des dimensions du bloc de propergol, 25 restitution des efforts de frottement au moyen de tirs pneumatiques et des résultats de tirs expérimentaux de vérins éjecteurs de recalage du modèle la modélisation étant adaptée à restituer le point de fonctionnement de chaque spécimen avec un simulateur de comportement de l'éjecteur. 10 - Dispositif d'actionnement ou de pilotage (4) muni d'un moyen de 30 mémorisation d'au moins une donnée de fonctionnement de l'actionneur, pour lequel le moyen de mémorisation lié à l'actionneur est adapté à transmettre la donnée de fonctionnement de l'actionneur à un organe de commande du dispositif d'actionnement, ce dernier étant adapté à générer une ou plusieurs commandes d'actionnement adaptées en fonction de la donnée de fonctionnement.11 - Dispositif d'actionnement selon la revendication 10 pour lequel le dispositif d'actionnement est un vérin éjecteur conçu pour délivrer une vitesse AVej à une masse Mcu correspondant à la masse de la charge utile dans des conditions données, et pour lequel la donnée de fonctionnement est AVej* = AVej + S. 12 - Dispositif d'actionnement selon la revendication 11 pour lequel le dispositif d'actionnement (4) est un vérin mécanique et la donnée de fonctionnement AVej* est une valeur mesurée dans une phase de test du vérin. 13 - Dispositif d'actionnement selon la revendication 11 pour lequel le 10 dispositif d'actionnement (4) est un vérin pyrotechnique et la donnée de fonctionnement AVej* est une valeur au moins en partie issue de modélisations. 14 - Dispositif d'actionnement selon l'une quelconque des revendications à 13 caractérisé en ce qu'il comporte une liaison (42) entre un calculateur de bord (15) et la carte mémoire (41) du vérin adaptée à transmettre la valeur du AV d'éjection propre au vérin utilisé AVej* à l'algorithme de guidage d'un véhicule porteur. 15 - Dispositif d'actionnement selon la revendication 14 pour lequel l'algorithme de guidage est adapté à viser un point d'injection sur l'orbite souhaitée en prenant en compte la valeur AVej* du complément de vitesse à l'éjection. 16 - Dispositif d'actionnement selon la revendication 10 pour lequel le dispositif de pilotage est un viseur stellaire et/ou une centrale inertielle de guidage muni d'un moyen de mémorisation d'au moins une donnée de calage du viseur par rapport à un référentiel de la centrale inertielle de guidage, le moyen de mémorisation lié au viseur et/ou la centrale est adapté à transmettre sa donnée de fonctionnement à un organe de pilotage, ce dernier étant adapté à calculer une correction des données reçues du viseur et/ou de la centrale.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19704925A1 (de) * 1997-02-10 1998-08-13 Bertram Kemmann Werkzeugträger-Kalibriervorrichtung für eine spanabhebende Bearbeitungsmaschine
FR2809375A1 (fr) * 2000-05-25 2001-11-30 Aerospatiale Matra Lanceurs St Procede et dispositif d'integration de satellites sur un lanceur
FR2929664A1 (fr) * 2008-04-08 2009-10-09 Agence Spatiale Europeenne Procede de commande d'un actionneur hydraulique.
FR2945515A1 (fr) * 2009-05-12 2010-11-19 Astrium Sas Systeme comportant une sonde spatiale mere formant vehicule spatial porteur et une pluralite de sondes spatiales filles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19704925A1 (de) * 1997-02-10 1998-08-13 Bertram Kemmann Werkzeugträger-Kalibriervorrichtung für eine spanabhebende Bearbeitungsmaschine
FR2809375A1 (fr) * 2000-05-25 2001-11-30 Aerospatiale Matra Lanceurs St Procede et dispositif d'integration de satellites sur un lanceur
FR2929664A1 (fr) * 2008-04-08 2009-10-09 Agence Spatiale Europeenne Procede de commande d'un actionneur hydraulique.
FR2945515A1 (fr) * 2009-05-12 2010-11-19 Astrium Sas Systeme comportant une sonde spatiale mere formant vehicule spatial porteur et une pluralite de sondes spatiales filles

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