FR3087909A1 - Systeme d'acquisition pour aeronef comprenant une baie avionique et au moins un dispositif d'enregistrement, et aeronef associe - Google Patents

Systeme d'acquisition pour aeronef comprenant une baie avionique et au moins un dispositif d'enregistrement, et aeronef associe Download PDF

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Abstract

Pour réduire l'encombrement des systèmes d'acquisition embarqués à bord d'un aéronef et dédiés à la prédiction de défaillances, il est proposé un système d'acquisition comprenant une baie avionique et au moins un dispositif d'enregistrement (5), dans lequel la baie avionique comporte une façade munie d'au moins un connecteur de test (10) configuré pour être connecté à tout ou partie des bus de données (11) de l'aéronef, chaque dispositif d'enregistrement (5) comporte un boîtier (32) et un port d'acquisition (20), le port d'acquisition (20) étant prévu sur une face externe du boîtier (32), le port d'acquisition (20) de chaque dispositif d'enregistrement (5) est en prise avec un connecteur de test (10) correspondant de la baie avionique, chaque dispositif d'enregistrement (5) est configuré pour acquérir au moins une partie de signaux appliqués au port d'acquisition (20) par le connecteur de test (10) correspondant, et pour stocker les signaux acquis.

Description

SYSTEME D'ACQUISITION POUR AERONEF COMPRENANT UNE BAIE AVIONIQUE ET AU MOINS UN DISPOSITIF D'ENREGISTREMENT, ET AERONEF ASSOCIE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un système d'acquisition pour aéronef.
L'invention concerne également un aéronef équipé d'un tel système d'acquisition.
L'invention s'applique au domaine de l'aéronautique, en particulier à la maintenance des aéronefs.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les développements récents en matière de maintenance des aéronefs ont conduit à la mise en place de méthodes permettant de prédire des défaillances à bord d'un aéronef et de les anticiper, notamment en remplaçant les pièces défectueuses avant l'occurrence de pannes.
De cette façon, les risques de retard et d'annulation de vols sont réduits.
De telles méthodes prédictives requièrent l'acquisition de volumes de données qui sont plusieurs dizaines de fois supérieurs aux volumes de données habituellement analysés.
De telles données sont, typiquement, les données acheminées à destination des calculateurs de l'aéronef, provenant, par exemple, des différents capteurs dont est équipé ce dernier.
Toutefois, de telles méthodes prédictives s'accompagnent de certains inconvénients.
En particulier, les volumes importants de données à collecter requièrent la mise en oeuvre de systèmes d'acquisition spécifiques aptes à acquérir et stocker de tels volumes de données.
De tels systèmes d'acquisition sont généralement disposés dans l'aéronef, à proximité d'une baie avionique de l'aéronef supportant le(s) calculateur(s), ce 2 qui accroît l'encombrement à bord de l'aéronef, en particulier au voisinage de la baie avionique, ou encore dans des emplacements de la baie avionique habituellement réservés à des équipements électriques.
En outre, la mise en place de tels systèmes d'acquisition à bord d'un aéronef est souvent fastidieuse, dans la mesure où les architectures sont susceptibles de varier d'un constructeur à un autre, ce qui requiert généralement la construction de systèmes d'acquisition sur mesure.
Un but de l'invention est donc de proposer un système d'acquisition qui soit versatile et dont l'encombrement soit minime.
10 EXPOSÉ DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet un système d'acquisition du type précité, comprenant une baie avionique et au moins un dispositif d'enregistrement, dans lequel la baie avionique comporte une façade munie d'au moins un connecteur de test 15 configuré pour être connecté à tout ou partie des bus de données de l'aéronef, chaque dispositif d'enregistrement comportant un boîtier et un port d'acquisition, le port d'acquisition étant prévu sur une face externe du boîtier, le port d'acquisition de chaque dispositif d'enregistrement étant en prise avec un connecteur de test correspondant de la baie avionique, chaque dispositif d'enregistrement étant configuré pour acquérir au 20 moins une partie de signaux appliqués au port d'acquisition par le connecteur de test correspondant, et pour stocker les signaux acquis.
En effet, une baie avionique, embarquée à bord d'un aéronef, intègre classiquement au moins un connecteur de test.
Un tel connecteur de test est connecté à tout ou partie des bus de données de l'aéronef embarquant la baie avionique, et est 25 destiné à la mise en oeuvre de tests de validation lors des étapes finales d'assemblage de l'aéronef.
Or, un tel connecteur de test est, en général, inutilisé après la livraison de l'aéronef.
Par conséquent, en raccordant le dispositif d'enregistrement au connecteur de test de la baie avionique, il est formé un système d'acquisition, et ce sans modification 3 sensible de la structure de la baie avionique ou de celle des équipements électriques qu'elle accueille, quel que soit leur constructeur ou fabricant.
En outre, le dispositif d'enregistrement étant susceptible d'être réalisé avec des composants pour lesquels l'industrie possède une grande maturité, il en résulte que le dispositif d'enregistrement présente un volume très faible, par exemple de l'ordre du litre, de sorte qu'il génère un encombrement supplémentaire qui est marginal par rapport à la situation où la baie avionique n'est équipée d'aucun dispositif d'enregistrement.
Plus spécifiquement, le port d'acquisition du dispositif d'enregistrement étant directement en prise avec le connecteur de test de la baie 10 avionique, il n'est pas nécessaire d'agencer le dispositif d'enregistrement dans un logement dédié de la baie avionique.
Ceci confère une grande versatilité au système d'acquisition selon l'invention, et autorise sa mise en oeuvre à bord de la plupart des aéronefs sans modification majeure d'architecture.
Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le système 15 d'acquisition comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le dispositif d'enregistrement est, en outre, configuré pour émettre, dans au moins une bande de fréquence prédéterminée, tout ou partie des signaux acquis stockés ; 20 - le dispositif d'enregistrement est, en outre, configuré pour appliquer un procédé de compression à tout ou partie des signaux acquis stockés avant leur émission ; - le connecteur de test et/ou le port d'acquisition est compatible avec une norme aéronautique internationale ARINC429 ou ISO 11898 ou MIL-STD-1553 ; et 25 - le dispositif d'enregistrement présente un volume inférieur ou égal à 10 L, de préférence inférieur ou égal à 5 L, par exemple inférieur ou égal à 0,5 L.
En outre, l'invention a pour objet un aéronef équipé d'un système d'acquisition tel que défini ci-dessus.
4 Suivant un aspect avantageux de l'invention, l'aéronef comporte, en outre, une antenne de communication positionnée à distance de la baie avionique, le dispositif d'enregistrement étant raccordé à l'antenne de communication.
5 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un aéronef 10 comprenant une baie avionique d'un système d'acquisition selon l'invention ; et - la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif d'enregistrement du système d'acquisition de la figure 1; et - la figure 3 est une vue éclatée du dispositif d'enregistrement de la figure 2.
15 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Un système d'acquisition 1 selon l'invention est schématiquement représenté sur la figure 1.
Le système d'acquisition 1 est embarqué à bord d'un aéronef 2.
Le système d'acquisition 1 comporte une baie avionique 4 et un 20 dispositif d'enregistrement 5 connectés entre eux.
Une telle connexion sera détaillée par la suite.
La baie avionique 4 est destinée à accueillir au moins un équipement électrique 6 dans un logement 7 correspondant.
L'équipement électrique 6 est, par exemple, un calculateur.
La baie avionique 4 est également destinée à fournir 25 l'alimentation électrique nécessaire au fonctionnement de chaque équipement électrique 6.
La baie avionique 4 comporte une façade 8 munie d'un connecteur de test.
Un tel connecteur de test est représenté sur les figures 2 et 3 sous la référence 10.
5 La façade 8 est classiquement destinée au chargement, respectivement au déchargement, de chaque équipement électrique 6 dans, respectivement depuis, la baie avionique 4.
Chaque connecteur de test 10 est relié à tout ou partie de bus de données 11 de l'aéronef 2 (représentés sur la figure 2), de sorte que sont disponibles, au niveau du connecteur de test 10, tout ou partie des signaux échangés entre les équipements électriques 6 accueillis dans la baie avionique 4 et d'autres organes de l'aéronef 2, par exemple des capteurs ou des organes à commander.
Les bus de données 11 sont, par exemple, des bus de données définis 10 par une norme aéronautique internationale dite « ARINC429 », des bus de données adaptés pour la mise en oeuvre d'un réseau Ethernet commuté en mode full-duplex pour l'aéronautique (également appelé réseau AFDX, de l'anglais « Avionics Full Duplex switched ethernet »), ou encore des bus de communication de type CAN (acronyme de l'expression anglaise « Controller Area Network »), définis par une norme dite « ISO 15 11898 », ou des bus de communication définis par une norme aéronautique internationale dite « MIL-STD-1553 ».
En outre, le connecteur de test 10 est compatible avec la norme selon laquelle est réalisé le bus de données 11.
En particulier, le connecteur de test 10 est réalisé selon la même norme que le bus de données 11.
20 Le connecteur de test 10 est, par exemple, un connecteur de test désigné sous l'appellation commerciale « 198VC », « 199VC », « 2792VCA », « 2793VCA », « 2794VCA », « 2795VCA », « 2796VCA », « 2797VCA », « 2798VCA », « 2799VCA », « 1200CV692-A », « 1200CV694-A », « 1200CV696-A », « 1200CV694-A », « 1000CV472- A », « 1100VC693-A », « 1100VC695-A », « 1100VC697-A », ou équivalent.
25 Chaque dispositif d'enregistrement 5 est configuré pour acquérir et stocker tout ou partie des signaux transitant sur les bus de données 11 et qui sont disponibles au niveau du connecteur de test 10 correspondant de la baie avionique 4.
Comme illustré par la figure 2, le dispositif d'enregistrement 5 comporte un port d'acquisition 20, un organe de collecte 26 et une mémoire 28.
6 Le port d'acquisition 20 est raccordé, de façon amovible ou à demeure, au connecteur de test 10 correspondant de la baie avionique 4.
Plus précisément, le port d'acquisition 20 d'un dispositif d'enregistrement 5 donné est en prise avec le connecteur de test 10 de la baie avionique 4.
Le port d'acquisition 20 est compatible avec la norme selon laquelle est réalisé le connecteur de test 10 ; en particulier, le port d'acquisition 20 est réalisé selon la même norme que le connecteur de test 10.
Ceci est avantageux, dans la mesure où aucune intervention sur la baie avionique 4 n'est requise pour assurer une compatibilité entre la baie avionique 4 et le dispositif d'enregistrement 5.
Avantageusement, le port 10 d'acquisition dispose d'une alimentation électrique intégrée.
L'organe de collecte 26 est connecté au port d'acquisition 20.
L'organe de collecte 26 est configuré pour acquérir tout ou partie des signaux appliqués par le connecteur 10 de la baie avionique 4 au port d'acquisition 20 correspondant.
Par exemple, un fichier de configuration stocké dans le dispositif 15 d'enregistrement 5 définit la nature des données à acquérir par l'organe de collecte 26.
La mémoire 28 est connectée à l'organe de collecte 26, et est configurée pour stocker les signaux acquis par ledit organe de collecte 26.
Par exemple, la mémoire 28 est une mémoire flash.
De préférence, la mémoire 28 présente une capacité de plusieurs 20 dizaines de giga-octets.
Avantageusement, le dispositif d'enregistrement 5 comporte également un module de communication sans fil 30 connecté à la mémoire 28.
Le module de communication sans fil 30 est configuré pour émettre, dans au moins une bande de fréquence prédéterminée, les signaux acquis par l'organe de 25 collecte 26 qui ont été stockés dans la mémoire 28.
De préférence, le module de communication sans fil 30 est configuré pour émettre, lorsque l'aéronef 2 se trouve dans une situation prédéterminée, les signaux acquis stockés dans la mémoire 28.
A titre d'exemple, le module de communication sans fil 30 est configuré pour émettre les signaux acquis stockés dans la mémoire 28 en fonction d'une phase de vol de l'aéronef 2, par exemple dès que l'aéronef 2 est au sol.
7 De préférence, le module de communication sans fil 30 est configuré pour émettre toute ou partie des signaux acquis par l'organe de collecte 26 qui ont été stockés dans la mémoire 28, et ce afin de limiter le volume de données transmises.
Par exemple, le fichier de configuration définit la nature des données à transmettre par le module de communication sans fil 30.
Avantageusement, le module de communication sans fil 30 est configuré pour appliquer un procédé de compression aux signaux avant leur émission, dans le but de réduire le volume des données transmises.
Le module de communication sans fil 30 est, par exemple, configuré 10 pour émettre les signaux acquis dans au moins une bande de fréquence définie par les spécifications « IMT-Advanced » établies par les organismes de normalisation UIT-R et ETSI (généralement appelées « normes 4G »).
La présence d'un tel module de communication sans fil 30 est avantageuse dans la mesure où elle rend inutile un accès physique au dispositif 15 d'enregistrement 5 (qui est susceptible d'être difficilement accessible) pour la lecture des données stockées dans la mémoire 28.
De préférence, le module de communication sans fil 30 est raccordé à une antenne de communication (non représentée) positionnée à l'extérieur de la baie avionique 4.
Le raccordement à une telle antenne de communication distante de la baie 20 avionique 4 est avantageux, dans la mesure où il permet de se prémunir d'interférences électromagnétiques entre le module de communication sans fil 30 d'une part, et la baie avionique 4 et les équipements électriques 6 qu'elle accueille d'autre part.
Le recours à une telle antenne de communication autorise également une communication du module de communication sans fil 30 avec des installations au sol pendant les phases 25 d'atterrissage et de roulage de l'aéronef 2.
Comme cela apparaît sur la figure 3, le dispositif d'enregistrement 5 comprend également un boîtier 32 comportant une paroi 34 délimitant une cavité 36.
L'organe de collecte 26, la mémoire 28 et, éventuellement, le module de communication sans fil 30, sont logés dans la cavité 36.
En outre, le port d'acquisition 20 est prévu sur 30 une face externe 38 de la paroi 34 du boîtier 32, c'est-à-dire une face de la paroi 34 qui 8 est orientée à l'opposé de la cavité 36.
En utilisation, ladite face externe 38 est en regard de la façade 8 de la baie avionique 4.
Avantageusement, le boîtier 32 est tel que le dispositif d'enregistrement 5 présente un volume inférieur ou égal à 10 L (litre), de préférence inférieur ou égal à 5 L, par exemple inférieur ou égal à 0,5 L.
Le fonctionnement du système d'acquisition 1 va maintenant être décrit.
D'abord, chaque dispositif d'enregistrement 5 est connecté à la baie avionique 4.
Plus spécifiquement, le port d'acquisition 20 de chaque dispositif 10 d'enregistrement 5 est mis en prise avec un connecteur de test 10 correspondant de la baie avionique 4.
Dans ce cas, la face externe 38 qui est munie du port d'acquisition 20 est en regard de la façade 8 de la baie avionique 4.
Chaque connecteur de test 10 est raccordé à tout ou partie des bus de données 11 de l'aéronef 2 embarquant la baie avionique 4.
15 En utilisation, des signaux circulent sur les bus de données 11 de l'aéronef 2.
Tout ou partie de ces signaux est disponible au niveau de chaque connecteur de test 10, et est appliqué par chaque connecteur de test 10 au port d'acquisition 20 avec lequel il est en prise.
Pour chaque dispositif d'enregistrement 5, l'organe de collecte 26 20 acquiert au moins une partie des signaux appliqués au port d'acquisition 20 par le connecteur de test 10 correspondant, et la mémoire 28 stocke les signaux acquis par l'organe de collecte 26.
Lorsque l'aéronef se trouve dans une situation prédéterminée, par exemple dès qu'il est détecté que l'aéronef est au sol, ou encore émis de façon 25 automatique au cours d'une procédure de lecture de la mémoire 28, le module de communication sans fil 30 émet, dans au moins une bande de fréquence prédéterminée, les signaux stockés dans la mémoire 28 qui ont été acquis par l'organe de collecte 26.
En variante, le module de communication sans fil du dispositif d'enregistrement 5 est remplacé par un module de communication filaire.
Le module de 30 communication filaire diffère du module de communication sans fil 30 précédemment 9 décrit uniquement en ce qu'il est configuré pour émettre les données stockées dans la mémoire 28 par le biais d'une liaison filaire, par exemple une liaison filaire conforme à une norme USB (acronyme de « Universel Serial Bus », ou bus universel en série en français), ou encore une liaison filaire configurée pour la mise en oeuvre d'un protocole S de réseau local à commutation de paquets, également connue sous le nom « Ethernet» (un tel protocole étant conforme à une norme ISO/IEC

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS1. Système d'acquisition (1) pour aéronef (2), comprenant une baie avionique (4) et au moins un dispositif d'enregistrement (5), dans lequel la baie avionique (4) comporte une façade (8) munie d'au moins un connecteur de test (10) configuré pour être connecté à tout ou partie des bus de données (11) de l'aéronef (2), chaque dispositif d'enregistrement (5) comportant un boîtier (32) et un port d'acquisition (20), le port d'acquisition (20) étant prévu sur une face externe (38) du boîtier (32), le port d'acquisition (20) de chaque dispositif d'enregistrement (5) étant en prise avec un connecteur de test (10) correspondant de la baie avionique (4), chaque dispositif d'enregistrement (5) étant configuré pour acquérir au moins une partie de signaux appliqués au port d'acquisition (20) par le connecteur de test (10) correspondant, et pour stocker les signaux acquis.
  2. 2. Système d'acquisition (1) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d'enregistrement (5) est, en outre, configuré pour émettre, dans au moins une bande de fréquence prédéterminée, tout ou partie des signaux acquis stockés.
  3. 3. Système d'acquisition (1) selon la revendication 2, dans lequel le dispositif d'enregistrement (5) est, en outre, configuré pour appliquer un procédé de compression à tout ou partie des signaux acquis stockés avant leur émission.
  4. 4. Système d'acquisition (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le connecteur de test (10) et/ou le port d'acquisition (20) est compatible avec une norme aéronautique internationale ARINC429 ou 150 11898 ou MIL-STD-1553. 11
  5. 5. Système d'acquisition (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif d'enregistrement (5) présente un volume inférieur ou égal à 10 L, de préférence inférieur ou égal à 5 L, par exemple inférieur ou égal à 0,5 L. 5
  6. 6. Aéronef (2) équipé d'un système d'acquisition (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
  7. 7. Aéronef (2) selon la revendication 6, comportant, en outre, une antenne de communication positionnée à distance de la baie avionique (4), le dispositif 10 d'enregistrement (5) étant raccordé à l'antenne de communication.
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