FR3123891A1 - Système embarqué de détection d’impacts sur le fuselage d’un aéronef - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système embarqué de détection d’impacts sur le fuselage d’un aéronef, comportant : une pluralité de capteurs d’impact disposés sur une pluralité de zones du fuselage, chaque capteur étant apte à détecter un impact sur le fuselage au niveau de sa position, un module de détection d’un véhicule au voisinage de l’aéronef, le module de détection étant apte à estimer la vitesse d’un véhicule détecté, et un calculateur agencé pour, lors de la détection d’un impact sur le fuselage par un capteur d’impact, enregistrer dans une mémoire du système embarqué une information relative à la vitesse d’un véhicule détecté par le module de détection. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1
Description
L’invention concerne le domaine de l’aéronautique. Plus précisément, l’invention concerne la détection d’impacts reçus par le fuselage d’un aéronef et l’optimisation de l’exploitation d’un aéronef au sol.
Lorsqu’un aéronef est en stationnement dans un aéroport, notamment pour des opérations d’embarquement ou de débarquement de passagers, de transbordement de bagages ou de fret, de maintenance ou de ravitaillement, un grand nombre de véhicule circulent aux alentours de l’aéronef et sont ainsi susceptibles d’entrer en contact avec le fuselage de l’aéronef, ce qui pourrait le détériorer.
Les impacts ainsi provoqués doivent être détectés, afin de pouvoir estimer si une réparation ou une opération de maintenance du fuselage sont nécessaires. De façon connue, cette détection est réalisée de façon visuelle par un ou plusieurs opérateur, ce qui engendre plusieurs inconvénients. D’une part, un opérateur peut ne pas observer d’endommagement sur le fuselage alors même qu’un impact d’amplitude importante a eu lieu. D’autre part, compte tenu des dimensions du fuselage, l’inspection peut présenter une durée importante et/ou mobiliser plusieurs opérateurs. Enfin, l’aéronef doit être immobilisé au sol pendant toute la durée de l’inspection, ce qui accroit la durée de son indisponibilité et ce qui impacte donc le coût pour la compagnie qui l’exploite ainsi que ses horaires de vol.
Enfin, si un impact est détecté et si l’endommagement du fuselage qui en résulte requiert une opération de réparation ou de maintenance, il est nécessaire de pouvoir identifier le véhicule responsable de cet impact, afin de pouvoir transmettre à la société qui l’exploite un rapport sur cet impact, et qu’elle puisse intervenir le plus rapidement possible, et éventuellement afin de lui répercuter le coût de cette opération de réparation ou de maintenance.
Il existe ainsi un besoin pour un système permettant de détecter de façon fiable et rapide un impact provoqué par un véhicule sur le fuselage d’un aéronef et d’identifier le véhicule responsable de cet impact.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte, et vise à répondre à ce besoin.
A ces fins, l’invention a pour objet un système embarqué de détection d’impacts sur le fuselage d’un aéronef, comportant :
- une pluralité de capteurs d’impact disposés sur une pluralité de zones du fuselage, chaque capteur étant apte à détecter un impact sur le fuselage au niveau de sa position,
- un module de détection d’un véhicule au voisinage de l’aéronef, le module de détection étant apte à estimer la vitesse d’un véhicule détecté, et
- un calculateur agencé pour, lors de la détection d’un impact sur le fuselage par un capteur d’impact, enregistrer dans une mémoire du système embarqué une information relative à la vitesse d’un véhicule détecté par le module de détection.
Grâce à l’invention, les capteurs d’impact embarqués sur le fuselage de l’aéronef peuvent détecter un choc sur ce fuselage, de façon quasiment instantanée et fiable, même dans le cas où l’endommagement provoqué par ce choc n’est pas visible à l’œil nu. En outre, l’adjonction d’un module de détection également embarqué sur l’aéronef permet d’identifier les véhicules circulant aux alentours de l’aéronef, qui s’en éloignent et/ou qui s’en rapprochent, et donc de détecter, de façon également quasiment instantanée, le véhicule responsable de ce choc. L’estimation de sa vitesse permet alors de déterminer sa responsabilité dans ce choc et éventuellement de qualifier ou de confirmer l’amplitude du choc estimée par les capteurs d’impact. De la sorte, un rapport d’anomalie peut alors être transmis à la compagnie exploitant le véhicule. Enfin, il est à relever que le fait que l’ensemble du système soit embarqué sur l’aéronef permet à la compagnie exploitant cet aéronef d’obtenir en temps réel l’ensemble de ces informations, sans devoir passer par un système de surveillance externe géré par la société exploitant l’aéroport sur lequel est stationné cet aéronef.
De préférence, le calculateur est agencé pour enregistrer dans ladite mémoire, la position dudit impact détecté, estimée au moyen d’un identifiant dudit capteur d’impact ayant détecté un impact, les positions de chacun des capteurs d’impact sur le fuselage étant prédéterminées. Dans la mesure où l’ensemble du fuselage est recouvert d’une pluralité de capteurs d’impact, réparti en nombre suffisant sur ce fuselage, il est ainsi possible au calculateur d’identifier en temps réel la position d’un impact détecté par un capteur, afin de minimiser le temps de détection et d’intervention à des fins de maintenance et/ou de réparation.
Avantageusement, le calculateur est agencé pour, lors de la détection d’un impact sur le fuselage par un capteur d’impact, déclencher la détection d’un véhicule au voisinage de l’aéronef par le module de détection et l’estimation de la vitesse dudit véhicule détecté. En d’autres termes, c’est la détection d’un choc par l’un des capteurs d’impact qui « réveille » le module de détection afin d’identifier le véhicule responsable de l’impact et d’estimer sa vitesse. On optimise ainsi la consommation électrique du système.
En variante, le module de détection peut être agencé pour identifier en temps réel et en permanence l’ensemble des véhicules circulant aux alentours de l’aéronef, et le calculateur peut être agencé pour, lors de la détection d’un impact sur le fuselage par un capteur d’impact, requérir l’identification par le module de détection d’un véhicule au voisinage de la position dudit capteur d’impact ayant détecté un impact, notamment à un instant précédent et/ou suivant la détection dudit impact.
Avantageusement, chaque capteur d’impact est apte à estimer la puissance d’un impact qu’il détecte et pour émettre une information relative à cette puissance à destination du calculateur, le système étant agencé pour émettre un signal d’alarme à destination d’un système électronique distant si la puissance estimée dudit impact est supérieure à un seuil prédéterminée. Le cas échéant, le système peut être muni d’un module de communication sans-fil apte à transmettre ledit signal d’alarme audit système électronique distant. Selon cette caractéristique, il est ainsi possible de déclencher une intervention pour des opérations de maintenance et/ou de réparation en un temps minimum.
Dans un exemple de réalisation de l’invention, chaque capteur d’impact est un capteur de type piézoélectrique, de type piézorésistif ou de type capacitif.
Selon un autre exemple de réalisation de l’invention, chaque capteur comporte un corps d'épreuve ; un substrat électriquement isolant ; une première électrode liée au substrat ; une seconde électrode ; un ensemble de nanoparticules conductrices ou semi-conductrices en contact avec les deux électrodes ; un dispositif de mesure délivrant une information proportionnelle à une propriété électrique de l'assemblée de nanoparticules, laquelle propriété est mesurée entre la première et la seconde électrode, ladite propriété électrique étant sensible à la distance entre les nanoparticules de l'assemblée. Le cas échéant, le corps d'épreuve peut être constitué par l'assemblée de nanoparticules elle-même. Ce type de capteur permet avantageusement de quantifier l’effort exercé par le véhicule sur le fuselage, quelle que soit la forme du fuselage au droit du capteur.
Selon l’invention, une « assemblée de nanoparticules », est constituée d'un ou plusieurs ensembles de nanoparticules liées entre elles par un ligand (ou coordinat) au sein de chaque ensemble, lesdits ensembles étant liés entre eux électriquement. Par exemple, les nanoparticules sont des nanoparticules d'or. Toujours par exemple, le ligand peut être un citrate de sodium ou un alkylamine.
Par « information proportionnelle » on entend une mesure qui varie avec la propriété mesurée, la fonction de proportionnalité pouvant être linéaire, exponentielle ou de toute autre forme mathématique établissant une relation univoque entre la valeur de la mesure et la valeur de la propriété mesurée. Par exemple, la propriété électrique mesurée peut être la résistance de l'assemblée de nanoparticules, ou encore la capacité électrique de l’assemblée de nanoparticules.
Avantageusement, la seconde électrode est distante de la première électrode et peut être mobile par rapport au substrat et l'assemblée de nanoparticules peut être placée entre les deux électrodes de telle sorte qu'un déplacement de la seconde électrode provoque une modification de la distance entre les nanoparticules de ladite assemblée de nanoparticules.
Dans un mode de réalisation de l’invention, les capteurs d’impact sont disposés sur une paroi extérieure du fuselage. Le système peut ainsi être embarqué sur un aéronef déjà en service. En variante, les capteurs d’impact seront disposés sur une paroi intérieure du fuselage. En variante encore, certains capteurs d’impact seront disposés sur une paroi intérieure du fuselage et d’autres capteurs d’impact seront disposés sur une paroi extérieure du fuselage.
Avantageusement, chaque capteur d’impact peut être fixé sur une bande adhésive collée à la paroi extérieure du fuselage. Ce mode de réalisation permet d’embarquer le système d’une façon particulièrement simple et peu couteuse. En variante, chaque capteur d’impact pourra être intégré à un revêtement, notamment une couche de peinture, appliqué à la paroi extérieure du fuselage.
Dans un mode de réalisation de l’invention, chaque capteur d’impact est relié à un module d’émission sans-fil apte à émettre des données relatives à une détection opérée par ledit capteur d’impact. Le cas échéant, le calculateur comporte un module de réception sans-fil pour recevoir lesdites données. On évite ainsi l’utilisation d’un câblage extérieur à l’aéronef pour relier les capteurs d’impact au calculateur.
Selon un exemple, le système embarqué comporte une pluralité de modules d’émission sans-fil, chacun étant associé à un groupe de capteurs d’impact pour recevoir les données de détection émises par chacun des capteurs d’impact de ce groupe. On minimise ainsi le coût du système embarqué.
Avantageusement, chaque module d’émission comporte une antenne présentant une puissance maximale en émission inférieure à 15dB, voire inférieure à 10 dB. On évite ainsi que les signaux émis par les modules d’émission ne viennent perturber les équipements électroniques et les autres capteurs de l’aéronef.
De façon alternative ou cumulative, le système embarqué comporte une pluralité de relais chacun associé à un groupe de capteurs d’impact pour recevoir les données de détection émises par chacun des capteurs d’impact de ce groupe, chaque relai étant relié de façon filaire au calculateur pour transmettre lesdites données au calculateur.
Avantageusement, le module de détection est agencé sous le fuselage de l’aéronef.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le module de détection comporte au moins deux caméras présentant chacune un champ de vision distinct l’une de l’autre, et une unité de calcul apte à détecter la présence d’un véhicule dans lesdites images acquises par lesdites caméras et à déterminer la vitesse dudit véhicule détecté. Le cas échéant, les champs de vision des deux caméras peuvent partiellement se recouvrir. Par exemple, la position dudit véhicule à un instant donné peut être estimée à partir de deux images acquises audit instant par chacune des caméras, notamment par stéréoscopie, et la vitesse dudit véhicule peut être estimée à partir de la position dudit véhicule estimée à deux instants distincts, par exemple par intégration de la position dudit véhicule au cours du temps.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le module de détection comporte une caméra, une unité de calcul apte à détecter la présence d’un véhicule dans une image acquise par la caméra, et un dispositif de télémétrie apte à estimer la distance le séparant d’un véhicule détecté par l’unité de calcul, l’unité de calcul étant agencée pour déterminer la vitesse dudit véhicule détecté à partir de ladite distance estimée. Par exemple, l’unité de calcul peut être agencée pour déterminer la vitesse dudit véhicule détecté par intégration de la distance estimée au cours du temps. Le dispositif de télémétrie comporte avantageusement un émetteur apte à émettre un signal, un capteur apte à recevoir ledit signal après réflexion sur ledit véhicule détecté, et un calculateur agencé pour estimer le temps séparant l’instant d’émission dudit signal par l’émetteur et l’instant d’émission dudit signal par le récepteur et pour estimer ladite distance à partir de ce temps estimé. Le dispositif de télémétrie peut par exemple comporter un LIDAR (de l’anglais « laser imaging detection and ranging »), un RADAR (de l’anglais « radio detection and ranging »), un SONAR (de l’anglais « sound navigation and ranging ») ou un capteur de type temps de vol.
Avantageusement, le module de détection comporte quatre caméras agencées pour que le module de détection présente un champ de vision de 360°, chaque caméra présentant par exemple un champ de vision d’au moins 90°.
De préférence, l’unité de calcul peut être agencée pour mettre en œuvre un ou plusieurs algorithmes de traitement d’image pour détecter la présence d’un véhicule dans une image acquise par une caméra.
Avantageusement, le calculateur est agencé pour, lors de la détection d’un impact sur le fuselage par l’un desdits capteurs d’impact, enregistrer dans ladite mémoire du système embarqué une image, acquise par le module de détection, d’un véhicule détecté par le module de détection au voisinage de la position dudit capteur d’impact.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le système embarqué comporte un système lumineux et le calculateur est agencé pour, lors de la détection par le module de détection d’un véhicule dont la vitesse est supérieure à un seuil prédéterminé, commander l’émission d’une alerte lumineuse par ledit système lumineux. Le système embarqué permet ainsi d’alerter le conducteur d’un véhicule de sa proximité avec l’aéronef et du risque de collision, du fait de sa vitesse, entre ce véhicule et l’aéronef.
Avantageusement, le système lumineux comporte au moins une pluralité de sources lumineuses, au moins l’une des sources lumineuses étant agencée au voisinage de chaque capteur. Le cas échéant, le calculateur est agencé pour, lors de la détection par le module de détection d’un véhicule dont la vitesse est supérieure à un seuil prédéterminé, commander l’activation d’au moins l’une desdites sources lumineuses apte à émettre un faisceau lumineux dans la direction où est détectée le véhicule. Par exemple, au moins une source lumineuse peut être agencée dans la bande adhésive à laquelle est fixée l’un des capteurs d’impact.
L’invention a également pour objet un procédé de détection d’impacts sur le fuselage d’un aéronef, le procédé comportant les étapes suivantes :
- Détection d’un impact sur le fuselage d’un aéronef par un capteur d’impact disposé sur le fuselage de l’aéronef ;
- Détection d’un véhicule au voisinage de l’aéronef et estimation de la vitesse dudit véhicule détecté par un module de détection embarqué sur l’aéronef, et
- Enregistrement, lors de la détection d’un impact sur le fuselage par le capteur d’impact, d’une information relative à la vitesse d’un véhicule détecté par le module de détection.
De préférence, le procédé est mis en œuvre par un système embarqué selon l’invention.
La présente invention est maintenant décrite à l’aide d’exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l’invention, et à partir des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent :
Dans la description qui suit, les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
On a représenté en une vue de côté d’un aéronef 100 comportant un fuselage 110. La représente une vue en coupe transversale de l’aéronef 100, et plus précisément d’une partie inférieure du fuselage 110. L’aéronef 100 est en stationnement sur un aéroport et un véhicule V, par exemple destiné au transbordement de bagages, circule à proximité de l’aéronef 100.
Afin de pouvoir détecter un impact du véhicule V sur le carénage 110, et d’identifier la cause de cet impact, l’aéronef 100 est équipé d’un système embarqué de détection d’impacts 1 sur le fuselage 110.
Le système embarqué 1 comporte une pluralité de capteurs d’impact 2, disposés sur le fuselage 110.
On a représenté en un exemple d’un capteur d’impact 2 employé dans le système embarqué 1 des et .
Le capteur d’impact 2 comprend un substrat 21 électriquement isolant, auquel est liée une première électrode 22. Une assemblée de nanoparticules 23 est déposée sur la première électrode 22. Cette assemblée 23 comprend une pluralité de nanoparticules électriquement conductrices ou semi-conductrices, organisées en une ou plusieurs couches, lesdites nanoparticules étant liées entre elles par un ligand électriquement résistant. Les nanoparticules sont déposées sur la première électrode 22 sous la forme d'une suspension colloïdale, dans l'eau ou dans le toluène. Une deuxième électrode 24 recouvre l’assemblée de nanoparticules 23. Des moyens de mesure 25 permettent de mesurer la variation d'une propriété électrique entre cette première électrode 22 et cette seconde électrodec23.
Le ligand est avantageusement choisi parmi des composés comprenant des fonctions aptes à se lier chimiquement avec les nanoparticules. À titre d'exemple non limitatif il peut s'agir de fonctions citrate, amine, phosphine ou thiol.
La dimension des nanoparticules de l’assemblée 23 est comprise entre 2 nanomètres et 1 picomètres de sorte que l'épaisseur de l'assemblée 23 de nanoparticules, mesurée entre les deux électrodes, soit comprise entre 2 nanomètres et 100 micromètres selon la dimension des nanoparticules et le nombre de couches déposées. Les nanoparticules sont par exemple des nanoparticules d'or.
L'ensemble comprenant la première électrode 22, l'assemblée de nanoparticules 23 et la seconde électrode 24 est avantageusement recouvert d'un film isolant 26. Lorsqu'une force sensiblement normale à la surface de la seconde électrode 24 est appliquée à cet ensemble, celle-ci déplace les nanoparticules et modifie la distance entre celles-ci au sein de ladite assemblée 23. Dès lors qu'une propriété électrique est sensible à la distance entre lesdites nanoparticules, la mesure de cette propriété à l'aide de moyens appropriés entre les deux électrodes 22 et 24, délivre une information proportionnelle à la déformation de l'assemblée 23 de nanoparticules sous l'effet de la sollicitation. Le substrat 21 peut indifféremment être rigide ou souple, l'assemblée de nanoparticules 23 constituant le corps d'épreuve de ce capteur d’impact 2.
La propriété électrique sensible à la distance entre les nanoparticules de l'assemblée 23 est par exemple la résistivité électrique de ladite assemblée 23, mesurable par les moyens de mesure 25. En variante, il est possible de mesurer la variation de capacité de ladite assemblée 23. À cette fin, les nanoparticules conductrices sont liées par un ligand présentant une grande résistivité électrique. Chaque paire de nanoparticules séparée par ledit ligand forme un nano condensateur, dont la capacité est notamment fonction de la distance entre les nanoparticules conductrices. La variation de capacité entre les électrodes 22 et 24 est définie par la mise en série/parallèle de toutes les capacités entre les nanoparticules de l'assemblée 23. Les moyens de mesure 25 comportent alors un circuit résonant réalisé en couplant une inductance en parallèle avec l'assemblée de nanoparticules 23, sa fréquence de résonance étant ainsi fonction la capacité de l'assemblée de nanoparticules 23, laquelle varie en fonction des sollicitations auxquelles est soumise ladite assemblée. Ainsi en mesurant la fréquence de résonance d'un tel circuit soumis à une excitation électromagnétique, il est possible de déterminer la variation de capacité de ladite assemblée 23.
Chaque capteur 2 est disposé sur une paroi extérieur du fuselage 110, par exemple en étant fixé ou intégré dans une bande adhésive collée à la paroi extérieure du fuselage 110. Chaque capteur 2 peut ainsi détecter un impact sur la paroi extérieure du fuselage 110 et estimer la puissance de cet impact, par mesure de la variation de ladite propriété électrique laquelle est donc fonction de cette puissance d’impact. Si on le souhaite, chaque capteur 2 peut comporter une unité de traitement des mesures de la variation de ladite propriété électrique réalisées par les moyens de mesure 25 et agencée pour émettre des données de détection d’impact lorsque ladite mesure dépasse un seuil donné, pour estimer ladite puissance d’impact à partir de ladite mesure et pour émettre des données d’estimation de puissance d’impact.
Chaque capteur 2 est par ailleurs relié à un module d’émission sans-fil 3 apte à émettre lesdites données de détection d’impact et d’estimation de puissance d’impact émises par ce capteur 2. Plus précisément, le système embarqué 1 comporte une pluralité de modules d’émission sans-fil 3, chacun relié à un groupe de capteurs d’impact 2 pour recevoir les données de détection d’impact et d’estimation de puissance d’impact émises par chaque capteur 2 de ce groupe. La liaison entre les capteurs 2 d’un groupe et le module d’émission sans-fil relié à ce groupe peut être une liaison filaire, réalisée par un ensemble de câbles, ou une liaison sans-fil.
Le système embarqué comporte également un calculateur 4 destiné notamment à recevoir lesdites données de détection d’impact et d’estimation de puissance d’impact relayées par les modules d’émission sans-fil 3. Le calculateur 4 comporte à cet effet un module de réception sans-fil associé aux différents modules d’émission sans-fil 3. On notera que chaque module d’émission sans-fil 3 comporte une antenne dont la puissance maximale en émission est au maximum de 10dB. Par ailleurs, le calculateur 4 est également équipé d’un module d’émission sans-fil apte à transmettre des données vers un dispositif électronique externe C.
Les capteurs 2 sont répartis en différentes zones du fuselage 110 afin de pouvoir localiser avec suffisamment de précision la zone de l’impact. Par exemple, chaque capteur 2 présente un identifiant prédéterminé qui lui est propre, lequel est transmis avec lesdites données de détection d’impact et d’estimation de puissance d’impact émises par ce capteur 2. L’ensemble des identifiants est stocké dans une mémoire du calculateur, lequel peut ainsi identifier le capteur 2 responsable de l’émission des données qu’il reçoit et donc de localiser l’impact sur le fuselage 110.
On notera que d’autres capteurs 2 peuvent être disposés sur des zones de l’aéronef distinctes du fuselage 110, par exemple sur des ailes 111 comme représenté en , sur la nacelle ou encore sur l’empennage voire sur des hublots de l’aéronef.
Par ailleurs, le système embarqué 1 comporte un module de détection 5 d’un véhicule V circulant au voisinage de l’aéronef 100.
Dans l’exemple décrit, le module de détection 5 est agencé sous le fuselage 110, par exemple au niveau d’un carénage inférieur ou ventral 112 (également nommé en anglais « belly fairing »). On pourrait également prévoir d’agencer le module de détection 5 en d’autres endroits de l’aéronef, au niveau d’un carénage du cockpit, des ailes 111 ou du train d’atterrissage de l’aéronef. On pourrait encore prévoir de dissocier le module de détection 5 en plusieurs sous-modules agencés en différents endroits de l’aéronef.
Le module de détection 5 comporte une pluralité de caméras, formant un capteur apte à acquérir des images à 360° de l’environnement de l’aéronef 100. Ces caméras sont associées à une unité de calcul mettant en œuvre différents algorithmes de traitement des images acquises par ces caméras pour détecter le véhicule V. Le module de détection 5 comporte également un LIDAR apte à estimer la vitesse du véhicule V détecté par l’unité de calcul, ainsi que la trajectoire de ce véhicule V et son sens de déplacement. Enfin, le module de détection 5 comporte un module d’émission sans-fil apte à émettre, à destination du module de réception sans-fil du calculateur 4, les images acquises par les caméras dans lesquelles le véhicule V a été détecté par l’unité de calcul ainsi que sa vitesse, sa trajectoire et son sens de déplacement estimés par le LIDAR.
En liaison avec la , on va maintenant décrire un exemple d’un procédé de détection d’impacts sur le fuselage 110 de l’aéronef 100, mis en œuvre au moyen du système embarqué.
Dans cet exemple, le véhicule V vient d’entrer en collision avec le fuselage 110 de l’aéronef 100 et s’éloigne désormais dans une direction opposée à l’aéronef 100.
Dans une première étape E1, l’impact est détecté par l’un des capteurs d’impact 2, qui émet alors des données de détection d’impact et d’estimation de puissance d’impact à destination du module d’émission sans-fil 3 auquel il est relié, lequel relaye ces données vers le calculateur 4.
A la réception des données, dans une étape E2, le calculateur 4 déclenche la détection d’un véhicule V par le module de détection 5. Dans une étape E3, le module de détection 5 estime la vitesse et la trajectoire du véhicule V. La détection du véhicule V étant postérieure à l’impact, le module de détection 5 estime donc que le véhicule V s’éloigne de l’aéronef 100.
A l’issue de l’étape E3, la ou les images acquises par les caméras du module de détection 5 dans laquelle ou lesquelles le véhicule V a été détecté ainsi que la vitesse et la trajectoire de ce véhicule V sont transmis au calculateur 4.
Simultanément aux étapes E2 et E3, dans une étape E4, le calculateur 4 compare la puissance d’impact transmise par le capteur 2 à un seuil prédéterminé. Si la puissance d’impact est supérieure audit seuil, l’impact est susceptible d’avoir endommagé le fuselage 110 de l’aéronef 100, ce qui requiert une opération de maintenance ou de réparation.
Dans une étape E5, un signal d’alarme est ainsi transmis, par le module de communication sans-fil du calculateur 4, vers le dispositif électronique C, lequel peut par exemple être un terminal informatique d’un centre de traitement de la compagnie aérienne exploitant l’aéronef. Celle-ci est donc avertie en temps réel du dommage subi par le fuselage 110 et peut donc réagir immédiatement. A noter que le signal d’alarme comporte la localisation de l’impact, déterminée au moyen de l’identifiant du capteur 2 ayant détecté cet impact, ce qui permet d’optimiser la durée de l’opération de maintenance ou de réparation et donc de diminuer le temps d’indisponibilité de l’aéronef 100.
Enfin, afin de pouvoir éventuellement faire intervenir la société exploitant le véhicule V et/ou lui répercuter le coût de l’opération de maintenance ou de réparation, les images du véhicule V, sa vitesse et sa trajectoire, ainsi que la localisation de l’impact, sa puissance et son heure de détection sont enregistrés, dans une étape E6, par le calculateur 4 dans sa mémoire.
A l’issue d’une période d’exploitation de l’aéronef 100, l’ensemble des données d’impact stockées dans la mémoire du calculateur 4 peuvent alors être transmise, dans une étape E7, à la compagnie aérienne exploitant cet aéronef 100, sous la forme d’un rapport.
Dans un autre mode de réalisation d’un procédé de détection d’impacts pouvant être mis en œuvre par le système embarqué 1, on pourrait prévoir que ce soit la détection, par le module de détection 5, d’un véhicule V circulant aux alentours de l’aéronef 100 avec une vitesse supérieure à un seuil prédéterminé, qui entraine le réveil, par le calculateur 4, des capteurs d’impact 2.
Dans ce mode de réalisation, on pourrait envisager que ce soit la vitesse du véhicule V estimé à un instant précédant celui de la détection d’un impact par un capteur 2 qui soit enregistrée dans la mémoire du calculateur 4.
Par ailleurs, le système embarqué 1 pourrait comprendre une pluralité de sources lumineuses, chacune agencée au droit de chaque capteur 2, par exemple en étant intégrée dans la bande adhésive à laquelle est fixé chaque capteur 2. Dans ce cas, lorsque la vitesse du véhicule V estimée par le module de détection 5 est supérieure audit un seuil prédéterminé, le calculateur 4 peut être apte à commander l’émission de lumière par au moins l’une de ces sources lumineuses, notamment par une source lumineuse susceptible d’émettre un faisceau lumineux en direction dudit véhicule V.
Dans encore un autre mode de réalisation d’un procédé de détection d’impacts pouvant être mis en œuvre par le système embarqué 1, on pourrait prévoir que le module de détection 5 surveille en permanence les alentours de l’aéronef 100 et que l’ensemble des capteurs 2 soit dans un état actif de détection d’impacts.
La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixée, et notamment en proposant un système embarqué sur un aéronef, combinant une pluralité de capteurs d’impact sur le fuselage de cet aéronef et un module de détection d’un véhicule aux alentours de l’aéronef et susceptible d’estimer la vitesse d’un véhicule détecté, le système permettant ainsi à la compagnie aérienne exploitant l’aéronef d’identifier le véhicule responsable de l’endommagement du fuselage et de vérifier les causes de cet endommagement.
En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens. En particulier, on pourra envisager d’autres types de capteur que ceux décrits, et notamment des capteurs de type piézoélectrique, piézorésistif ou encore capacitif. On pourra également envisager d’autres types de modules de détection que celui décrit, et notamment un module de détection employant uniquement des caméras, la vitesse d’un véhicule détecté étant alors estimé par stéréographie.
Claims (13)
- Système embarqué de détection d’impacts sur le fuselage d’un aéronef, comportant :
- une pluralité de capteurs d’impact disposés sur une pluralité de zones du fuselage, chaque capteur étant apte à détecter un impact sur le fuselage au niveau de sa position,
- un module de détection d’un véhicule au voisinage de l’aéronef, le module de détection étant apte à estimer la vitesse d’un véhicule détecté, et
- un calculateur agencé pour, lors de la détection d’un impact sur le fuselage par un capteur d’impact, enregistrer dans une mémoire du système embarqué une information relative à la vitesse d’un véhicule détecté par le module de détection.
- Système selon la revendication précédente, dans lequel le calculateur est agencé pour, lors de la détection d’un impact sur le fuselage par un capteur d’impact, déclencher la détection d’un véhicule au voisinage de l’aéronef par le module de détection et l’estimation de la vitesse dudit véhicule détecté.
- Système selon la revendication précédente, dans lequel chaque capteur d’impact est un capteur de type piézoélectrique, de type piézorésistif ou de type capacitif.
- Système selon la revendication précédente, dans lequel chaque capteur comporte un corps d'épreuve ; un substrat électriquement isolant ; une première électrode liée au substrat ; une seconde électrode ; un ensemble de nanoparticules conductrices ou semi-conductrices en contact avec les deux électrodes ; un dispositif de mesure délivrant une information proportionnelle à une propriété électrique de l'assemblée de nanoparticules, laquelle propriété est mesurée entre la première et la seconde électrode, ladite propriété électrique étant sensible à la distance entre les nanoparticules de l'assemblée ; tel que le corps d'épreuve est constitué par l'assemblée de nanoparticules elle-même.
- Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les capteurs d’impact sont disposés sur une paroi extérieur du fuselage.
- Système selon la revendication précédente, dans lequel chaque capteur d’impact est fixé sur une bande adhésive collée à la paroi extérieure du fuselage.
- Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque capteur d’impact est relié à un module d’émission sans-fil apte à émettre des données relatives à une détection opérée par ledit capteur d’impact, et dans lequel le calculateur comporte un module de réception sans-fil pour recevoir lesdites données.
- Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le module de détection est agencé sous le fuselage de l’aéronef.
- Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le module de détection comporte au moins deux caméras présentant chacune un champ de vision distinct l’une de l’autre, et une unité de calcul apte à détecter la présence d’un véhicule dans lesdites images acquises par lesdites caméras et à déterminer la vitesse dudit véhicule détecté.
- Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le module de détection comporte une caméra, une unité de calcul apte à détecter la présence d’un véhicule dans une image acquise par la caméra, et un dispositif de télémétrie apte à estimer la distance le séparant d’un véhicule détecté par l’unité de calcul, l’unité de calcul étant agencée pour déterminer la vitesse dudit véhicule détecté à partir de ladite distance estimée.
- Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur est agencé pour, lors de la détection d’un impact sur le fuselage par l’un desdits capteurs d’impact, enregistrer dans ladite mémoire du système embarqué une image, acquise par le module de détection, d’un véhicule détecté par le module de détection au voisinage de la position dudit capteur d’impact.
- Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un système lumineux et dans lequel le calculateur est agencé pour, lors de la détection par le module de détection d’un véhicule dont la vitesse est supérieure à un seuil prédéterminé, commander l’émission d’une alerte lumineuse par ledit système lumineux.
- Système selon la revendication précédente, dans lequel le système lumineux comporte au moins une pluralité de sources lumineuses, au moins l’une des sources lumineuses étant agencée au voisinage de chaque capteur, et dans lequel le calculateur est agencé pour, lors de la détection par le module de détection d’un véhicule dont la vitesse est supérieure à un seuil prédéterminé, commander l’activation d’au moins l’une desdites sources lumineuses apte à émettre un faisceau lumineux dans la direction où est détectée le véhicule.
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