FR3103036A1 - Systeme de pilotage de drone et procede de pilotage associe - Google Patents
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Abstract
Système de pilotage de drone et procédé de pilotage associé L’invention concerne un système et un procédé de pilotage d’un drone. Le système de pilotage comporte un drone (2) et une station de commande distante (4). La station de commande (4) est configurée pour détecter un dysfonctionnement du module de communication radio et/ou un dysfonctionnement du module de positionnement dudit drone (2) et commander un aéronef de guidage (14) pour se rendre à une position spatiale de guidage, en particulier une dernière position spatiale valide reçue dudit drone (2), pour effectuer un guidage dudit drone sur l’aéronef de guidage. Le drone (2) est capable de s’asservir sur l’aéronef de guidage (14) par des moyens visuels ou par la réception de position spatiale ou de consignes de guidage. Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne un système de pilotage de drone et un procédé de pilotage de drone associé.
L’invention se situe dans le domaine du pilotage des véhicules aériens sans pilote à bord ou drones, et plus particulièrement dans le domaine de la sécurité du pilotage de tels véhicules aériens.
De manière connue, les drones sont contrôlés par un pilote automatique, et sont adaptés à communiquer avec une station de commande distante, par exemple située au sol, via une communication radio longue distance. En particulier, la communication radio est utilisée pour envoyer des informations relatives à la position spatiale instantanée du drone, calculée par un module de positionnement de bord, et pour recevoir des commandes relatives à la trajectoire à voler. Classiquement, un opérateur supervise à distance le vol du drone, et, grâce aux moyens de communication radio, peut transmettre des commandes de contrôle du drone. Le module de positionnement embarqué est par exemple un module de géolocalisation par satellite, par exemple un module GPS ou GNSS.
Néanmoins, dans le cas d’une éventuelle défaillance des moyens de communication radio longue distance embarqués et/ou du module de positionnement de bord, un risque de sécurité se présente. En effet, une telle défaillance entraîne soit la perte des commandes de contrôle en provenance de la station de commande, soit l’impossibilité du drone à se positionner correctement par rapport à la trajectoire prévue, et par conséquent, la trajectoire volée par le drone est alors non contrôlée. Le drone risque alors de rentrer en collision avec d’autres aéronefs ou avec d’autres obstacles s’il vole en milieu urbain par exemple. Un tel risque n’est pas tolérable.
Dans les aéronefs classiques de transport de passagers pilotés par des pilotes, les moyens de communication et de positionnement sont multipliés, de manière à avoir un fonctionnement redondant et à augmenter la sécurité en cas de panne matérielle, la probabilité qu’une même panne survienne simultanément sur des matériels différents étant faible. Néanmoins, la redondance de matériel pose deux problèmes importants pour les drones d’une part le coût et d’autre part le poids.
L’invention a pour objet de remédier aux inconvénients de l’état de la technique.
A cet effet, l’invention propose un système de pilotage d’un drone, comportant un drone et une station de commande distante, le drone comportant un module de communication radio adapté à communiquer avec la station de commande selon un premier mode de communication, le drone étant contrôlé par un module de pilotage automatique adapté à coopérer avec un module de positionnement adapté à calculer une position spatiale du drone pour voler selon une trajectoire, ledit drone étant configuré pour communiquer régulièrement ladite position spatiale à la station de commande par ledit premier mode de communication. Le système de pilotage est tel que la station de commande est configurée pour détecter un dysfonctionnement du module de communication radio et/ou un dysfonctionnement du module de positionnement dudit drone, et commander un aéronef de guidage pour se rendre à une position spatiale de guidage dudit drone pour effectuer un guidage par asservissement dudit drone sur l’aéronef de guidage.
Avantageusement, le système de pilotage proposé permet de réaliser un guidage d’un drone en situation de détresse, sur lequel un dysfonctionnement du module de communication radio et/ou un dysfonctionnement du module de positionnement a été constaté, par un aéronef de guidage.
Le système de pilotage selon l’invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou selon toutes les combinaisons techniquement envisageables.
La position spatiale de guidage est la dernière position spatiale valide dudit drone reçue par la station de commande.
Le drone comporte un dispositif électronique programmable embarqué configuré pour détecter un dysfonctionnement du module de communication radio et/ou un dysfonctionnement du module de positionnement, et dès la détection d’un dysfonctionnement commander un vol en boucle autour d’une position spatiale choisie.
La position spatiale choisie est la dernière position spatiale valide du drone transmise à la station de commande.
Le module de communication radio est un premier module de communication radio, ledit drone comportant en outre un deuxième module de communication radio adapté à communiquer en émission/réception selon un deuxième mode de communication radio.
L’aéronef de guidage comporte également un module de communication radio adapté à communiquer en émission/réception selon ledit deuxième mode de communication radio.
L’aéronef de guidage est adapté à transmettre au drone, selon ledit deuxième mode de communication radio, une information de position spatiale calculée par un module de positionnement de l’aéronef de guidage et/ou des commandes relatives à une trajectoire de vol à suivre.
Le drone comporte en outre un capteur d’images et un module calculatoire configuré pour analyser des images captées par le capteur d’images et détecter la présence d’une cible mémorisée de forme prédéterminée.
L’aéronef de guidage présente une cible ayant ladite forme prédéterminée.
La station de commande met en œuvre, en outre, une sélection d’un aéronef de guidage parmi un ensemble d’aéronefs au sol et/ou en vol selon au moins un critère de pertinence.
Le critère de pertinence est un critère de proximité géographique par rapport à ladite dernière position spatiale reçue.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de pilotage de drone mis en œuvre dans un système de pilotage de drone tel que brièvement décrit ci-dessus, le procédé comportant les étapes suivantes mises en œuvre par un processeur d’un dispositif programmable embarqué à bord d’un drone :
-détection d’un dysfonctionnement du module de communication radio avec la station de commande et/ou d’un dysfonctionnement du module de positionnement,
-en cas de détection d’un dysfonctionnement, commande de vol en boucle du drone autour d’une position spatiale choisie.
Le procédé de pilotage de drone comporte en outre une étape de détection d’un aéronef de guidage par le drone, suivie d’une étape d’asservissement du vol du drone sur l’aéronef de guidage.
Le procédé de pilotage de drone comporte en outre les étapes suivantes mises en œuvre par une station de commande :
- détection d’un dysfonctionnement de communication radio selon le premier mode de communication avec le drone et/ou d’un dysfonctionnement du module de positionnement,
- envoi d’une commande à un aéronef de guidage pour se rendre à une position spatiale de guidage dudit drone pour effectuer un guidage par asservissement dudit drone sur l’aéronef de guidage.
Le procédé comporte en outre une étape de sélection d’un aéronef de guidage par la station de commande distante parmi un ensemble d’aéronefs de guidage selon au moins un critère de pertinence.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur comportant des premières instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont mises en œuvre par un dispositif électronique programmable embarqué dans un drone, mettent en œuvre un procédé de pilotage de drone tel que brièvement décrit ci-dessus, et des deuxièmes instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont mises en œuvre par un dispositif électronique programmable d’une station de commande mettent en œuvre un procédé de pilotage de drone tel que brièvement décrit ci-dessus.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
La figure 1 illustre schématiquement un système de pilotage de drone selon l’invention dans un cas d’application. L’invention s’applique à tout type de drone ou aéronef sans pilote à bord ou avec pilote en incapacité.
Le système de pilotage de drone 1 comprend un drone 2, une station de commande distante 4, par exemple située au sol, dans laquelle sont présents des opérateurs qui contrôlent à distance le vol du drone 2.
Le contrôle à distance est notamment réalisable grâce à la communication radio longue distance 6, selon un premier mode de communication, par exemple utilisant la technologie de satellite de télécommunication, de WiFi, de radio communication UHF, VHF, ou HF.
La station de commande 4 est également adaptée pour communiquer par des moyens de communication radio 9 avec un ensemble 8 d’aéronefs 12, comprenant des aéronefs qui sont dans une base au sol 10, donc qui sont en attente de vol et des aéronefs qui sont déjà en vol. Par exemple, les moyens de communication radio 9 sont des moyens de communication radio, par exemple par satellite de télécommunication, WiFi ou communication radio UHF, VHF ou HF. L’ensemble 8 d’aéronefs comprend d’autres drones, mais également des aéronefs pilotés par des pilotes à bord.
Le drone 2 comporte notamment un module de communication radio adapté à communiquer avec la station de commande selon le premier mode de communication radio, et un module de positionnement, adapté à calculer sa position spatiale, comme illustré ci-après à la figure 2.
Le module de positionnement comporte par exemple un récepteur GNSS, permettant de calculer la position spatiale du drone dans un référentiel géolocalisé grâce à des signaux de géolocalisation reçus d’une pluralité de satellites.
Dans un cas d’application dans lequel l’invention trouve son application, le drone 2, en cours de vol, entre dans une situation de détresse.
On appelle ici situation de détresse un dysfonctionnement du module de communication radio qui entraîne une perte de communication radio entre le drone 2 et la station de commande 4, et/ou un dysfonctionnement du module de positionnement qui entraîne l’impossibilité de géolocalisation spatiale précise du drone.
L’un ou l’autre des dysfonctionnements décrits ci-dessus implique une rupture 16 de la possibilité de commander de manière sécurisée le vol du drone 2 à partir de la station de commande distante 4.
Le système de pilotage 1 est configuré, comme expliqué plus en détail ci-après, pour que suite à la détection d’une telle situation de détresse par la station de commande 4, celle-ci choisisse un aéronef de guidage 14, par exemple parmi l’ensemble d’aéronefs 8, qu’il s’agisse d’un aéronef en attente de vol ou d’un aéronef déjà en vol.
L’aéronef de guidage 14 choisi est en bon état de fonctionnement. L’aéronef de guidage 14 est soit un autre aéronef sans pilote à bord (drone) commandé à distance, soit un aéronef avec pilote à bord.
De préférence, l’aéronef de guidage 14 est choisi sur un critère de pertinence, par exemple un critère de proximité géographique d’une dernière position reçue du drone 2.
De plus, suite à la détection d’une situation de détresse par le drone 2, le système de pilotage 1 est configuré pour commander au pilote automatique du drone 2 d’exécuter un vol en boucle autour d’une position spatiale choisie.
L’aéronef de guidage 14 est commandé par la station de commande 4 pour se rendre à proximité géographique du drone 2, en prenant en considération la dernière position spatiale connue du drone 2.
Un asservissement de vol est alors réalisé dans une phase d’asservissement 18. Plusieurs modes de réalisation de l’asservissement de vol sont envisagés dans le système de pilotage selon l’invention.
Le drone 2 est alors commandé pour suivre l’aéronef de guidage 14, par exemple à une distance comprise entre quelques mètres et 1000 mètres selon la vitesse du drone.
La figure 2 illustre schématiquement les principaux blocs fonctionnels d’un système de pilotage selon l’invention.
Le système de pilotage 1 comporte, comme indiqué en référence à la figure 1, un drone 2, une station de commande 4 et au moins un aéronef de guidage 14.
Le drone 2 comporte un premier module de communication radio 20 adapté à communiquer avec un module de communication radio 42 analogue de la station de commande 4, selon le premier mode de communication.
Le drone 2 comporte également un module de positionnement 22 adapté à calculer une position spatiale du drone. Ce module de positionnement 22 reçoit des données, par exemple des signaux de géolocalisation émis par des satellites, d’un capteur 24, par exemple une antenne de réception, et effectue des calculs sur les signaux de géolocalisation pour calculer la position spatiale du drone 2 dans un référentiel prédéterminé. Le calcul de position du drone est effectué régulièrement, à une fréquence temporelle donnée.
De plus, le drone 2 comporte un deuxième module de communication radio 26, adapté à communiquer en émission/réception selon un deuxième mode de communication. Par exemple, le deuxième mode de communication est une communication radio de moyenne/courte portée, comme par exemple la radio téléphonie VHF, WiFi ou Bluetooth ou tout autre mode de communication radio de courte/moyenne portée.
Le drone 2 comporte en outre un module 28 de pilotage automatique configuré pour contrôler l’ensemble des moyens permettant au drone de voler, par exemple moteurs, hélices, gouvernes.
Enfin, le drone 2 comporte un module 30 de calcul, par exemple un ordinateur de bord ou plus généralement, un dispositif électronique programmable, comportant une unité de mémoire adaptée à mémoriser des données et au moins un processeur de calcul, configuré pour implémenter des instructions de code de programme pour mettre en œuvre des étapes d’un procédé de pilotage de drone tel que décrit ci-après.
Optionnellement, le drone 2 comporte au moins un capteur d’images 32, adapté à capter des images du paysage situé à l’extérieur du drone. Par exemple, dans un mode de réalisation, le capteur d’images 32 est monté de manière à être orientable dans une pluralité de directions spatiales, par exemple il est fixé sur un support qui est adapté à tourner autour d’au moins un axe. Ainsi, dans un mode de réalisation, le capteur d’image 32 est adapté à capter des images à 360° autour de cet axe.
La station de commande 4 comporte un module de communication radio 42, adapté à communiquer selon le premier mode de communication radio longue distance. Elle comporte également au moins un terminal de commande 44, comportant une interface homme-machine 46 pour recevoir des commandes d’opérateur. Le terminal de commande 44 comporte également un module de calcul 48, par exemple un ordinateur ou plus généralement, un dispositif électronique programmable, comportant au moins un processeur de calcul, configuré pour implémenter des instructions de code de programme pour mettre en œuvre des étapes d’un procédé de pilotage de drone tel que décrit ci-après.
Le terminal de commande 44 est adapté à envoyer des commandes de pilotage au drone 2, via le module de communication radio 42, en mode de fonctionnement nominal.
Il est également adapté à envoyer des commandes de pilotage à un aéronef 14 dit aéronef de guidage.
L’aéronef de guidage 14 comporte également un premier module de communication radio 52, adapté à communiquer selon le premier mode de communication radio longue distance, et un deuxième module de communication radio 54, adapté à communiquer avec le deuxième module de communication radio 26 du drone 2, selon le deuxième mode de communication radio de courte/moyenne portée.
L’aéronef de guidage 14 comporte également un système de contrôle de vol 56 classique, qui ne sera pas décrit en détail ici.
Dans un mode de réalisation, de manière optionnelle, l’aéronef de guidage comporte également une cible 58 de forme prédéterminée, apposée à l’extérieur de l’aéronef de guidage 14, par exemple sur l’empennage.
La forme de la cible 58 est par ailleurs mémorisée par une unité de mémoire du drone 2.
La figure 3 est un synoptique des principales étapes d’un procédé de pilotage de drone mis en œuvre par le drone, selon un mode de réalisation de l’invention.
Dans un mode de vol nominal 60, le système de pilotage, à bord du drone, met en œuvre une étape 62 de calcul de position spatiale du drone dans un référentiel spatial de géolocalisation prédéterminé, un envoi 64 de données, comportant la position spatiale du drone, via une communication radio selon le premier mode de communication, vers la station de commande et une réception 66 de commandes de vol en provenance de la station de commande.
En fonctionnement nominal, le calcul de position spatiale du drone est effectué par le module de positionnement 22 régulièrement, et chaque calcul de position comporte une évaluation de validité de la position spatiale calculée. La validité est positive (position spatiale calculée valide) ou négative (position spatiale calculée non-valide).
En fonctionnement nominal, à l’étape d’envoi 64, la position spatiale calculée et une information de validité associée sont envoyées à la station de commande.
Le procédé met en œuvre un mode de vol 70 en situation de détresse.
Une étape 72 de détection d’un dysfonctionnement du premier module de communication radio et/ou du module de positionnement du drone est mise en œuvre.
Par exemple, le dysfonctionnement du premier module de communication est détecté en cas d’absence de réception par ce module de messages de la station de commande distante. L’absence de réception de messages peut être due à une défaillance matérielle, ou logicielle ou à l’existence de conditions externes (par exemple un brouillage) empêchant la réception d’ondes radio par ce premier module de communication.
De même, le dysfonctionnement du module de positionnement est détecté en cas d’absence de réception de signaux de géolocalisation, ou d’impossibilité de calcul autonome de position spatiale, ou encore de calcul de position spatiale pour laquelle l’information de validité est négative, en d’autres termes le calcul d’une position spatiale non-valide.
En cas d’absence de dysfonctionnement constaté, l’étape 72 est suivie par les étapes 62 à 66 de fonctionnement en mode de vol nominal.
En cas de détection de dysfonctionnement, l’étape 72 est suivie d’une étape 74 de vérification de l’état de fonctionnement du module de positionnement.
En cas d’absence de dysfonctionnement du module de positionnement (réponse « non » à l’étape 74), l’étape 74 est suivie d’une étape 76 de commande d’un vol du drone en boucle autour d’une position spatiale choisie. Dans un mode de réalisation, la position spatiale choisie est la dernière position spatiale valide transmise par le drone à la station de commande distante. En variante, la position spatiale choisie est une position spatiale prédéterminée selon un plan de vol préalablement mémorisé.
En cas de détection d’un dysfonctionnement du module de positionnement (réponse « oui » à l’étape 74), l’étape 74 est suivie d’une étape 78 de commande d’un vol du drone en boucle autour d’une position spatiale choisie qui est la dernière position spatiale valide calculée par le module de positionnement du drone. Selon une variante, la position spatiale choisie est la position spatiale courante du drone au moment de la détection du dysfonctionnement du module de positionnement.
Les étapes respectives 76 et 78 de commande de vol en boucle autour d’une position spatiale choisie sont suivies d’une étape 80 de détection de présence d’un aéronef de guidage à proximité du drone, c’est-à-dire dans un périmètre s’étendant à une distance comprise entre quelques mètres et 1000 mètres selon la vitesse du drone par rapport à la position spatiale choisie.
L’étape 80 de détection de présence d’un aéronef de guidage est itérée jusqu’à la détection effective d’un aéronef de guidage.
Par exemple, dans un mode de réalisation, une écoute des signaux reçus par le deuxième module de communication radio est effectuée, selon le deuxième mode de communication radio de moyenne/courte portée radio, par exemple une communication par téléphonie VHF, WIFI, Bluetooth.
Ensuite, un asservissement du vol du drone en situation de détresse sur le vol de l’aéronef de guidage est mis en œuvre à l’étape 82.
Par exemple, dans un mode de réalisation, des images captées par un capteur d’images 32 porté par le drone sont analysées, et un algorithme de poursuite de cible de forme prédéterminée est mis en œuvre. Dans ce mode de réalisation, l’aéronef de guidage comporte une cible de la forme prédéterminée choisie placée sur une face extérieure. Le drone est alors programmé pour poursuivre l’aéronef de guidage, grâce à cette détection et poursuite de cible, la forme de la cible étant mémorisée préalablement dans une unité de mémoire du drone, à une distance prédéterminée de quelques mètres à 1000 mètres selon la performance de la caméra et la vitesse du drone.
En variante ou en complément, le deuxième mode de communication radio est utilisé pour communiquer entre l’aéronef de guidage et le drone. En particulier, l’aéronef de guidage transmet au drone une information de position spatiale calculée par son propre module de positionnement et/ou des consignes de guidage, par exemple des commandes relatives à la trajectoire de vol à suivre.
La figure 4 est un synoptique des principales étapes d’un procédé de pilotage de drone mis en œuvre par la station de commande, selon un mode de réalisation de l’invention.
La station de commande met en œuvre des commandes de pilotage du drone. Le procédé comporte, comme dans le cas du drone, un mode de commande nominal 90 et un mode de commande en situation de détresse 100.
Dans le mode de commande nominal, la station de commande reçoit à l’étape de réception 92 des données en provenance du drone, sous forme de messages, comportant notamment la position spatiale du drone dans le référentiel prédéterminé et l’information de validité associée, et mémorise les positions spatiales valides reçues dans une étape de mémorisation 94. Par exemple les positions spatiales sont mémorisées successivement ou sont mémorisées en lien avec une date de réception.
Une étape de génération et d’envoi de commandes 96 est également mise en œuvre, avec l’aide d’un opérateur ou automatiquement par un système de calcul de la station de commande. L’étape 96 met en œuvre par exemple un plan de vol préalablement établi, un calcul de trajectoire et une validation des données reçues du drone par rapport à la trajectoire calculée.
Une détection 102 d’un dysfonctionnement du premier module de communication radio du drone et/ou du module de positionnement du drone est mise en œuvre.
En particulier, un dysfonctionnement dans la communication radio selon le premier mode de communication radio est détecté en cas d’absence de réception de messages contenant des données en provenance du drone. L’absence de réception de messages peut être due à une défaillance matérielle ou logicielle du premier module de communication radio embarqué sur le drone ou à l’existence de conditions externes (par exemple un brouillage) empêchant la propagation des ondes radio par exemple.
De même, le dysfonctionnement du module de positionnement est détecté en cas d’absence de réception de position spatiale du drone ou de réception de positions spatiales non-valides.
En l’absence de dysfonctionnement constaté, l’étape 102 est suivie des étapes 92 à 96 de fonctionnement nominal.
En cas de détection de dysfonctionnement, l’étape 102 est suivie d’une étape 104 de sélection d’un aéronef de guidage parmi un ensemble d’aéronefs de guidage. La sélection est effectuée sur un critère de pertinence, incluant par exemple : la proximité géographique par rapport à la dernière position spatiale valide du drone enregistrée, des caractéristiques de l’aéronef de guidage (vitesse, équipement), ou l’autonomie de vol de l’aéronef de guidage.
La sélection 104 est suivie d’une étape 106 de commande envoyée par la station de commande à l’aéronef de guidage, pour une mission de guidage du drone.
La commande comprend notamment une position spatiale de guidage, qui est la dernière position spatiale valide du drone enregistrée dans la station de commande. Dans un mode de réalisation, en plus de la validité associée à la position spatiale reçue du drone, une vérification par rapport à une trajectoire pré-établie est effectuée pour choisir la position spatiale de guidage.
En variante, lorsqu’un dysfonctionnement de communication a été constaté sans dysfonctionnement du module de positionnement, la position spatiale de guidage est une position spatiale prédéterminée selon un plan de vol préalablement mémorisé.
En complément, la commande comprend également le plan de vol du drone ou une trajectoire pré-établie du drone.
L’aéronef de guidage se rend alors à la position spatiale de guidage indiquée dans la commande reçue de la station de commande et effectue une recherche du drone en détresse à partir de cette position spatiale.
Ensuite, une phase d’asservissement de vol est mise en œuvre.
Dans un mode de réalisation, l’aéronef de guidage transmet au drone des informations de position spatiale calculée par son propre module de positionnement et/ou des commandes relatives à la trajectoire de vol à suivre, en utilisant le deuxième mode de communication radio de moyenne/courte portée.
Avantageusement, le système de pilotage de drone proposé en cas de détection d’une situation de détresse, par un dysfonctionnement de communication ou de positionnement du drone, permet de guider le drone en détresse par asservissement de son vol à un aéronef de guidage en bon état de fonctionnement, et donc permet d’éviter des accidents.
Claims (16)
- Système de pilotage d’un drone, comportant un drone (2) et une station de commande distante (4), le drone (2) comportant un module de communication radio (20) adapté à communiquer avec la station de commande (4) selon un premier mode de communication, le drone (2) étant contrôlé par un module de pilotage automatique (28) adapté à coopérer avec un module de positionnement (22) adapté à calculer une position spatiale du drone (2) pour voler selon une trajectoire, ledit drone (2) étant configuré pour communiquer régulièrement ladite position spatiale à la station de commande (4) par ledit premier mode de communication,
le système de pilotage (1) étant caractérisé en ce que la station de commande (4) est configurée pour :
-détecter un dysfonctionnement du module de communication radio (20) et/ou un dysfonctionnement du module de positionnement (22) dudit drone (2),
-commander un aéronef de guidage (14) pour se rendre à une position spatiale de guidage dudit drone (2) pour effectuer un guidage par asservissement dudit drone (2) sur l’aéronef de guidage (14). - Système de pilotage selon la revendication 1, dans lequel ladite position spatiale de guidage est la dernière position spatiale valide dudit drone reçue par la station de commande (4).
- Système de pilotage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit drone (2) comporte un dispositif électronique programmable (30) embarqué configuré pour détecter un dysfonctionnement du module de communication radio (20) et/ou un dysfonctionnement du module de positionnement (22), et dès la détection d’un dysfonctionnement commander un vol en boucle autour d’une position spatiale choisie.
- Système de pilotage selon la revendication 3, dans lequel ladite position spatiale choisie est la dernière position spatiale valide du drone (2) transmise à la station de commande.
- Système de pilotage selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit module de communication radio (20) est un premier module de communication radio, ledit drone (2) comportant en outre un deuxième module de communication radio (26) adapté à communiquer en émission/réception selon un deuxième mode de communication radio.
- Système de pilotage selon la revendication 5, dans lequel ledit aéronef de guidage (14) comporte également un module de communication radio (54) adapté à communiquer en émission/réception selon ledit deuxième mode de communication radio.
- Système selon la revendication 6, dans lequel ledit aéronef de guidage est adapté à transmettre au drone, selon ledit deuxième mode de communication radio, une information de position spatiale calculée par un module de positionnement de l’aéronef de guidage et/ou des commandes relatives à une trajectoire de vol à suivre.
- Système de pilotage selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel ledit drone (2) comporte en outre un capteur d’images (32) et un module calculatoire configuré pour analyser des images captées par le capteur d’images et détecter la présence d’une cible mémorisée de forme prédéterminée.
- Système de pilotage selon la revendication 8, dans lequel ledit aéronef de guidage (14) présente une cible (58) ayant ladite forme prédéterminée.
- Système de pilotage selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la station de commande (4) met en œuvre, en outre, une sélection d’un aéronef de guidage (14) parmi un ensemble d’aéronefs au sol et/ou en vol selon au moins un critère de pertinence.
- Système de pilotage selon la revendication 10, dans lequel ledit critère de pertinence est un critère de proximité géographique par rapport à ladite dernière position spatiale reçue.
- Procédé de pilotage de drone mis en œuvre dans un système de pilotage de drone conforme aux revendications 1 à 11, le procédé comportant les étapes suivantes mises en œuvre par un processeur d’un dispositif programmable embarqué à bord d’un drone :
-détection d’un dysfonctionnement (72, 74) du module de communication radio avec la station de commande et/ou d’un dysfonctionnement du module de positionnement,
-en cas de détection d’un dysfonctionnement, commande (76, 78) de vol en boucle du drone (2) autour d’une position spatiale choisie. - Procédé selon la revendication 12, comportant en outre une étape de détection (80) d’un aéronef de guidage par le drone, suivie d’une étape d’asservissement (82) du vol du drone sur l’aéronef de guidage.
- Procédé selon l’une des revendications 12 ou 13, comportant en outre les étapes suivantes mises en œuvre par une station de commande :
- détection (102) d’un dysfonctionnement de communication radio selon le premier mode de communication avec le drone et/ou d’un dysfonctionnement du module de positionnement,
- envoi (106) d’une commande à un aéronef de guidage pour se rendre à une position spatiale de guidage dudit drone pour effectuer un guidage par asservissement dudit drone sur l’aéronef de guidage. - Procédé selon la revendication 14, comportant en outre une étape de sélection (104) d’un aéronef de guidage par la station de commande distante parmi un ensemble d’aéronefs de guidage selon au moins un critère de pertinence.
- Programme d’ordinateur comportant des premières instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont mises en œuvre par un dispositif électronique programmable embarqué dans un drone, mettent en œuvre un procédé de pilotage de drone conforme aux revendications 12 à 13 et des deuxièmes instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont mises en œuvre par un dispositif électronique programmable d’une station de commande mettent en œuvre un procédé de pilotage de drone conforme aux revendications 14 à 15.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1424283A1 (fr) * | 2002-11-26 | 2004-06-02 | The Boeing Company | Système de ravitaillement en vol pour véhicule volant sans équipage |
| EP2338793A1 (fr) * | 2009-12-16 | 2011-06-29 | Alenia Aeronautica S.P.A. | Système et procédé de pilotage automatique pour opération de ravitaillement de carburant en vol d'un avion, et avion comprenant ledit système |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1424283A1 (fr) * | 2002-11-26 | 2004-06-02 | The Boeing Company | Système de ravitaillement en vol pour véhicule volant sans équipage |
| EP2338793A1 (fr) * | 2009-12-16 | 2011-06-29 | Alenia Aeronautica S.P.A. | Système et procédé de pilotage automatique pour opération de ravitaillement de carburant en vol d'un avion, et avion comprenant ledit système |
| EP2993545A1 (fr) * | 2014-09-05 | 2016-03-09 | Airbus Defence and Space GmbH | Système de suite pour aèronef sans équipage |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210097872A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Management device |
| US11657723B2 (en) * | 2019-09-30 | 2023-05-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Management device |
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