WO2020249806A1 - Ensemble de modules électroniques et procédé de construction d'unités de commande de vol d'aéronef à partir de cet ensemble - Google Patents
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Definitions
- an electronic control unit comprising only an avionics platform module
- FIG. 2 is a schematic representation of the various electronic modules of an assembly according to the invention.
- FIG. 6 is a schematic representation of a control unit in its environment in order to demonstrate the signals exchanged
- the electronic control unit 10C comprises two avionics platform modules 100 connected to a first double protection module 400d, two extended connection modules 200 which are each connected to the first protection module 400d and to a second protection module 500. Each extended protection module 200 is connected via the second protection module 500 to analog elements such as flight and / or engine control actuators.
Abstract
Ensemble de fabrication d'unités électroniques de commande (10) d'aéronefs ayant des spécifications différentes, comprenant des modules électroniques de différents types incluant : - des modules de plateforme avionique (100) comportant au moins un circuit électronique de surveillance et un circuit électronique de commande ségrégués l'un par rapport à l'autre, - des premiers modules de protection (400) des modules de plateforme avionique (100), - des premiers modules de connexion étendue (200), - des deuxièmes modules de protection (500) des modules de connexion étendue (200), les modules de chaque type étant identiques entre eux.
Description
ENSEMBLE DE MODULES ELECTRONIQUES ET PROCEDE DE
CONSTRUCTION D'UNITES DE COMMANDE DE VOL D'AERONEF A PARTIR DE CET ENSEMBLE
La présente invention concerne le domaine de l'aéronautique et plus particulièrement les architectures à base d'équipements électroniques embarqués dans les aéronefs dont les hélicoptères.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
De tels circuits électroniques sont utilisés pour former des unités électroniques de commande reliées aux commandes de vol, aux moteurs, aux capteurs et chargées des calculs nécessaires au fonctionnement et au pilotage des aéronefs.
Chaque aéronef est équipé d'une unité électronique de commande adaptée aux conditions dans lesquelles l'aéronef est destiné à évoluer et aux performances attendues de l'aéronef (vols civils ou militaires, utilisations privées ou commerciales, transport de passagers ou de fret...) . Les conditions de vol et les performances de l'aéronef sont définies par les spécifications de l'aéronef et l'unité de commande est spécifiquement conçue et fabriquée pour répondre à ces spécifications.
Le fabricant d'unités électroniques de commande est donc contraint de proposer des unités de commande de vol généralement spécifiques aux différents types d'aéronef. Cela engendre des coûts de conception, de fabrication, de certification et de stockage.
OBJET DE L'INVENTION
L'invention a notamment pour but de proposer un moyen permettant de simplifier la construction des unités électroniques de commande de vol des aéronefs.
RESUME DE L’INVENTION
A cet effet, on prévoit, selon l'invention un ensemble de construction d'unités de commande de vol d'aéronefs ayant des spécifications différentes, comprenant des modules électroniques de différents types, les modules de chaque type étant identiques entre eux, incluant :
- des modules de plateforme avionique comportant au moins un circuit électronique de surveillance et un circuit électronique de commande ségrégués l'un par rapport à 1' autre,
des premiers modules de protection des modules de plateforme avionique,
- des premiers modules de connexion étendue,
des deuxièmes modules de protection des modules de connexion étendue.
Ainsi, il est possible de réaliser, en piochant dans cet ensemble un module de plateforme avionique ou plusieurs modules à connecter entre eux, des unités électroniques adaptées à plusieurs types d'aéronef. Comme les modules de plateforme avionique vont être communs à toutes les unités de commande, il est possible de réaliser des économies d'échelle. En outre, il est possible d'adapter l'unité de commande au plus près des spécifications requises en sélectionnant et en assemblant les modules nécessaires au respect des spécifications des aéronefs.
L' invention concerne également un procédé de construction d'une unité de commande de vol d'un aéronef répondant à des spécifications techniques prédéterminées, comprenant les étapes de :
- dans un ensemble selon l'invention, sélectionner le ou les modules électroniques nécessaires pour former l'unité
de commande en fonction des spécifications techniques, l'unité de commande comprenant au moins un module de plateforme avionique ;
- connecter le ou les modules sélectionnés pour former l'unité de commande.
Par exemple, il est possible de fabriquer des unités électroniques de commande pour les quatre types différents d'aéronefs suivant :
- pour un aéronef léger destiné à ne voler que dans des conditions de visibilité VFR (pour « Visual Flight
Rules ») , une unité électronique de commande comprenant uniquement un module de plateforme avionique ;
- pour un aéronef léger ou moyen destiné à voler en toutes conditions météorologiques, une unité électronique de commande comprenant deux modules de plateforme avionique reliés à un premier module de protection ;
- pour un aéronef moyen de transport destiné à voler en toutes conditions météorologiques, une unité électronique de commande comprenant deux modules de plateforme avionique reliés à un premier module de protection antifoudre, deux modules de connexion étendue qui sont reliés chacun au premier module de protection et à un deuxième module de protection ;
- pour un aéronef lourd de transport destiné à voler en toutes conditions météorologiques, une unité électronique de commande comprenant deux paires de modules de plateforme avionique reliés à un premier module de protection, deux paires de modules de connexion étendue qui sont reliés chacun à l'un des premiers modules de protection et à un deuxième module de protection, chaque module de plateforme avionique de l'une des paires étant
relié à l'un des modules de plateforme avionique de l'autre paire et chaque module de connexion étendue de l'une des paires étant relié à l'un des modules de connexion étendue de l'autre paire.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier et non limitatif de
1' invention .
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS II sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
La figure 1 est une représentation schématique d'un aéronef équipé d'une unité de commande ;
La figure 2 est une représentation schématique des différents modules électroniques d'un ensemble selon l'invention ;
La figure 3 est une représentation schématique de différents assemblages de modules pour constituer des unités de commande à partir d'un ensemble selon l'invention ;
La figure 4 est une représentation schématique de différentes unités de commande réalisables avec un même ensemble selon l'invention ;
La figure 5 est une représentation schématique d'un module de plateforme avionique et des éléments avec lesquels il est en communication ;
La figure 6 est une représentation schématique d'une unité de commande dans son environnement pour mettre en évidence les signaux échangés ;
La figure 7 est une vue analogue à la figure 6 d'une unité de commande selon une variante de réalisation ;
La figure 8 est une représentation schématique montrant l'échange de données dans l'unité de commande ;
La figure 9 est une représentation schématique de l'architecture interne d'un module de plateforme avionique ;
La figure 10 est une vue simplifiée de la figure 8 ;
La figure 11 est une vue en perspective de modules selon l'invention en cours d'assemblage ;
La figure 12 est une représentation schématique d'une unité de commande pour un aéronef comportant des composants analogiques ;
La figure 13 est une représentation schématique d'une unité de commande pour un aéronef ne comportant que des composants numériques.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En référence à la figure 1, un aéronef, comme un hélicoptère 1, comprend une unité électronique de commande 10 qui est reliée à : une interface de pilotage 20, une centrale inertielle 30, une centrale de cap et d'attitude de référence (ou AHRS) 40, des capteurs 50, un dispositif de TRIM 60 et des équipements 70 comme le ou les moteurs, le train d'atterrissage... L'unité électronique de commande 10 échange des informations avec l'ensemble de ces éléments pour assurer le fonctionnement de l'hélicoptère et son pilotage lorsque le programme de pilotage automatique est activé (ou AFCS de l'anglais Automatic Flight Control System) .
L'unité électronique de commande 10 comprend ici deux paires de modules de plateforme avionique 100 reliés à deux paires de modules de connexion étendue 200 par un réseau de type Ethernet. Les modules de plateforme
avionique 100 sont reliés à l'interface de pilotage 20, la centrale inertielle 30, la centrale de cap et d'attitude de référence 40, les capteurs 50. Les modules de connexion étendue 200 sont reliés au dispositif de TRIM 60 et aux équipements 70.
Chaque module de plateforme avionique 100 est agencé pour :
-recevoir des signaux de données de la centrale inertielle 30, la centrale de cap et d'attitude de référence 40, des capteurs 50, du dispositif de TRIM 60 et des équipements 70 ;
recevoir des signaux de commande de l'interface de pilotage 20 ;
- élaborer, à partir des signaux reçus, des signaux de commande qui seront transmis au dispositif de trim 60 et aux équipements 70 ;
- surveiller les éléments auxquels il est relié ;
- transmettre des signaux de données (états notamment) à l'interface de pilotage 20.
Chaque module de connexion étendue 200 comprend un circuit de traitement de signal relié à un connecteur de raccordement à un module de plateforme avionique et un connecteur de raccordement aux éléments à relier au module de plateforme avionique via le module de connexion étendue. Le circuit de traitement assure une conversion des signaux analogiques en signaux numériques et inversement .
Pour la fabrication de l'unité électronique de commande 10, ces modules ont été sélectionnés parmi un ensemble de modules électroniques comprenant des modules de types différents, les modules de chaque type étant identiques
entre eux. Ces modules comprennent :
- des modules de plateforme avionique 100,
- des premiers modules de connexion étendue 200,
- des deuxièmes modules de connexion étendue 200' ,
- des modules d'acquisition vidéo 300,
des premiers modules de base de protection 400s simples ,
des premiers modules de base de protection 400d doubles ,
- des premiers modules de base de protection 400t triples ,
- des deuxièmes modules de base de protection 500,
- des troisièmes modules de base de protection 600 des modules d'acquisition vidéo,
- des premiers modules additionnels de protection 700
(ici 700d car ils sont doubles),
- des deuxièmes modules additionnels de protection 800,
- des troisièmes modules additionnels de protection 900
- des modules de trim 1000,
- des modules de commande d' actionneur 1100 pour effectuer une conversion analogique/numérique de signaux échangés entre les modules de plateforme avionique et un actionneur analogique.
La structure des différents types de modules va maintenant être détaillée.
Les premiers modules de connexion étendue 200 ont été décrits préalablement. Les deuxièmes modules de connexion étendue 200' exercent les mêmes fonctions que les premiers modules de connexion étendue 200 mais ont une structure différente de celle de ces derniers afin de ne pas être sensibles aux mêmes défaillances et
perturbations .
Chaque module d'acquisition vidéo 300 comprend un circuit de traitement d'images connu en lui-même.
Chaque module de base de protection 400s, 400d, 400t, 500, 600 comprend un circuit électronique de protection agencé pour protéger le module, auquel le module de protection est relié, contre les surtensions et les champs électromagnétiques (fonction CEM incorporant une fonction parafoudre) . Le circuit électronique de protection, connu en lui-même, comprend des éléments dissipatifs, comme des transorbs, qui sont dimensionnés en fonction des caractéristiques du module auquel le module de protection est relié. Ce dimensionnement ne présente pas de difficulté pour l'homme du métier.
Chaque premier module de base de protection 400s simple présente un unique connecteur de raccordement à un module de plateforme avionique ; chaque premier module de base de protection 400d double présente deux connecteurs de raccordement à un module de plateforme avionique ; chaque premier module de base de protection 400t triple présente trois connecteurs de raccordement à un module de plateforme avionique.
Chaque module additionnel de protection 700, 800, 900 comprend un circuit électronique de protection agencé pour être connecté à un module de base de protection pour adapter la protection aux aéronefs à structure en matériau composite. Il est connu que l'évacuation des charges de foudre est plus difficile dans les aéronefs en matériaux composite que dans les aéronefs en métal. La conception et le dimensionnement des circuits de protection sont connus de l'homme du métier.
Chaque module de trim 1000 comprend un circuit électronique agencé pour effectuer une conversion analogique/numérique des signaux échangés entre les modules de plateforme avionique 100 et un dispositif de trim analogique. Un tel circuit est connu de l'homme du métier .
Chaque module de commande d' actionneur 1100 comprend un circuit électronique pour effectuer une conversion analogique/numérique de signaux échangés entre les modules de plateforme avionique 100 et au moins un actionneur analogique. Un tel circuit est connu de l'homme du métier.
Les fonctionnalités du module de plateforme avionique 100 ont été évoquées plus haut et sa structure interne sera détaillée par la suite.
Comme représenté à la figure 8, les modules de plateforme avionique 100 et les modules de connexion étendue sont reliés les uns aux autres par un réseau Ethernet 1200 auquel est également relié un dispositif de vision extérieure. Les modules électroniques 100, 200 incorporent des interfaces Ethernet de préférence de type Advanced Ethernet Network leur permettant de communiquer entre eux. Les modules 100, 200 intègrent un commutateur Ethernet qui a une base de données dédiée à la configuration du réseau et qui est pourvu de capacité de filtrage et de lissage du trafic afin de garantir son intégrité. On utilisera par exemple une trame Ethernet de 1518 octets sur un réseau Ethernet à 1 Gb/s de type « store and forward ». Les modules 100, 200 sont ici reliés entre eux par un réseau ayant une topologie de type Quad Ring Bus sans reconfiguration en cas de pannes.
En référence à la figure 11, les modules électroniques, dont les modules 100, 200, 400, sont contenus dans des boîtiers 101, 201, 401 de formes parallélépipédiques ayant des faces latérales en saillie desquelles s'étendent des oreilles de fixation 102, 202, 402 permettant de fixer les boîtiers les uns aux autres au moyen de boulons traversant les oreilles en regard les unes des autres.
L'une des faces latérales des boîtiers 101 est traversée par deux connecteurs externes. Deux des faces latérales des boîtiers 401 sont traversées par deux connecteurs externes. Deux des faces latérales des boîtiers 201 sont traversées par un connecteur externe.
Le procédé de fabrication selon l'invention comprend les étapes de :
- sélectionner, dans l'ensemble de modules électroniques, le ou les modules électroniques nécessaires pour former l'unité de commande en fonction des spécifications techniques prédéterminées, l'unité de commande comprenant au moins un module de plateforme avionique 100 ;
connecter et fixer les uns aux autres les modules sélectionnés pour former l'unité de commande.
Quatre unités de commande relativement basiques et réalisables par le procédé de l'invention sont représentées sur la figure 3.
On peut y voir :
- une unité électronique de commande 10A pour un aéronef léger destiné à ne voler que dans des conditions de visibilité VFR (pour « Visual Flight Rules ») ;
- une unité électronique de commande 10B pour un aéronef léger destiné à voler en toutes conditions météorologiques ;
- une unité électronique de commande 10C pour un aéronef moyen de transport destiné à voler en toutes conditions météorologiques ;
- une unité électronique de commande 10D pour un aéronef lourd de transport destiné à voler en toutes conditions météorologiques .
L'unité de commande 10A comprend uniquement un module de plateforme avionique 100 qui est destiné à être relié à des éléments numériques comme une centrale inertielle, des actionneurs de commandes de vol, et des actionneurs de commande de motorisation.
L'unité électronique de commande 10B comprend deux modules de plateforme avionique 100 reliés à un premier module de protection 400d double. Les modules de plateforme avionique 100 sont destinés à être reliés à des éléments numériques et par exemple : directement à une centrale inertielle, et par l'intermédiaire du premier module de protection 400d double à des actionneurs de commandes de vol, et des actionneurs de commande de motorisation.
L'unité électronique de commande 10C comprend deux modules de plateforme avionique 100 reliés à un premier module de protection 400d double, deux modules de connexion étendue 200 qui sont reliés chacun au premier module de protection 400d et à un deuxième module de protection 500. Chaque module de protection étendue 200 est relié via le deuxième module de protection 500 à des
éléments analogiques comme des actionneurs de commandes de vol et/ou de motorisation.
L'unité de commande 10D comprend deux paires de modules de plateforme avionique 10 reliés à un premier module de protection 400d double, deux paires de modules de connexion étendue 200 qui sont reliés chacun à l'un des premiers modules de protection 400b et à un deuxième module de protection 500. Chaque module de plateforme avionique 10 de l'une des paires est relié à l'un des modules de plateforme avionique 10 de l'autre paire et chaque module de connexion étendue 200 de l'une des paires est relié à l'un des modules de connexion étendue 200 de l'autre paire. On comprend que cette unité électronique de commande 10D offre une redondance de modules qui permet de pallier une défaillance.
Tous les éléments raccordés à l'unité de commande 10A, 10B, 10C, 10D sont des éléments numériques de sorte que les modules de connexion étendue 200, le module de TRIM 1000 et le module de commande d' actionneur 1100 ne sont pas nécessaires.
Sur la figure 4 sont représentées différentes unités de commande réalisables au moyen d'un ensemble selon l'invention et positionnées dans un graphique représentatif des spécifications prédéterminées de ces unités électroniques de commande avec :
- en abscisse (croissante), l'exigence de sécurité et d'intégrité, et
- en ordonnée (croissante) , les fonctions réalisées par l'unité électronique de commande, les performances, la valeur, et le ratio taille, poids et performance (ou SWaP) .
On rappelle la signification des sigles désignant les fonctions assurées par l'unité électronique de commande :
EVS ou Enhanced Vision System (système de vision étendue) ;
- EMS ou Flight Management System (système de gestion de vol) ;
VMS ou Vehicle Monitoring System (système de surveillance de véhicule) ;
FDR ou Flight Data Recording System (système d'enregistrement des données de vol) ;
- AHRS ou Attitude and Heading Reference System (système de cap et d'attitude de référence) ;
- AFCS ou Automatic Flight Control System (Système de commande automatique de vol) .
L'ensemble de modules et le procédé de l'invention permettent de réaliser :
- des unités de commande pour des hélicoptères ;
- des unités de commande pour des drones aériens (ou UAV pour Unmanned Aerial Vehicle) ;
- des unités de commande pour des hélicoptères légers ;
- des unités de commande pour des drones aériens ou des véhicules à décollage et atterrissage verticaux (ou VTOL) destinés à la mobilité urbaine.
On peut voir sur la figure 4 que les spécifications des unités électroniques de commande de ces différents véhicules sont différentes les unes des autres et vont conditionner la sélection des modules électroniques .
Dans les unités électroniques de commande de la figure 4, les modules de protection ne sont pas mentionnés.
Pour des hélicoptères légers, l'unité électronique de commande 10E comprend un module de plateforme avionique
100 et un module de connexion étendue 200.
Pour les drones aériens, on utilise une unité électronique de commande 10A comme précédemment décrite ou une unité électronique de commande 10A' qui comprend deux modules de plateforme avionique 100 pour assurer une redondance .
Pour des hélicoptères, on peut utiliser l'unité électronique de commande 10 de la figure 1 ; ou une unité électronique de commande 10' comprenant deux jeux de quatre modules de plateforme avionique 100 et deux jeux de quatre modules de connexion étendue 200 pour assurer une redondance ; ou une unité électronique de commande 10F comprenant deux paires de modules de plateforme avionique 100 pour assurer une redondance.
Pour des drones aériens ou des véhicules à décollage et atterrissage verticaux, l'unité électronique de commande 10G comprend deux paires de modules de plateforme avionique 100 et un module de connexion étendue 200 ; ou l'unité électronique de commande 10H comprend deux jeux de quatre modules de plateforme avionique 100 et une paire de modules d'acquisition vidéo 300.
Un exemple d'unité électronique de commande 101 est représenté sur la figure 12 : cette unité électronique
101 est destinée à équiper un hélicoptère comprenant des éléments numériques et des éléments analogiques. Les éléments numériques comprennent une centrale de cap et d'attitude 40, des capteurs 50 et des actionneurs 70. Les éléments analogiques comprennent des capteurs 50' , un
actionneur de TRIM, des capteurs de TRIM de type RVDT et des actionneurs 70'.
L'unité électronique de commande 10 comprend deux modules de plateforme avionique 100 reliés par un réseau Ethernet à deux modules de connexion étendue 200.
Les modules de plateforme avionique 100 sont reliés directement aux éléments numériques et les modules de connexion étendue 200 sont reliés directement aux éléments analogiques.
Un autre exemple d'unité électronique de commande 10J est représenté sur la figure 13 : cette unité électronique 10J est destinée à équiper un hélicoptère comprenant des éléments numériques qui comprennent une centrale de cap et d'attitude 40, des capteurs 50, un actionneur de TRIM, des capteurs de TRIM de type RVDT, et des actionneurs 70. L'unité électronique de commande 10 comprend deux modules de plateforme avionique 100 reliés directement aux éléments numériques.
La structure d'un module de plateforme avionique 10 va maintenant être détaillée.
Sur la figure 5 sont représentés tous les éléments avec lesquels un module de plateforme avionique doit communiquer. Ces éléments peuvent comprendre :
- les autres modules de plateforme avionique 100 et module de connexion étendue 200,
- le réseau Ethernet,
- le réseau 4G,
- le train d'atterrissage,
- le réseau de puissance,
- la centrale de cap et d'attitude de référence 40,
- un système de détection air (pression, vitesse,
température) 50e,
- une mémoire de sauvegarde de l'attitude 50a,
- un radioaltimètre 50c,
- un magnétomètre 50d,
- un récepteur de signaux satellites de positionnement 50b,
- la centrale inertielle 30,
- le système EMS,
- un système de vision externe,
- des actionneurs 70 dont des actionneurs de surface de vol ,
- le dispositif de TRIM 60,
- le fabriquant des modules,
- le propriétaire de l'aéronef,
- l'interface de maintenance et l'équipe de maintenance,
- l'interface de pilotage 20 et le pilote.
Les figures 6 et 7 montrent les signaux échangés entre ces différents éléments et le module de plateforme avionique 100 pour deux configurations différentes d' aéronef .
Dans les deux cas, le module de plateforme avionique 100 :
- reçoit des données de l'interface de pilotage 20 et en émet vers l'interface de pilotage 20,
- reçoit des données de la mémoire de sauvegarde de l'attitude 50a et en émet vers celle-ci,
- reçoit des données du dispositif de TRIM 60 et en émet vers le dispositif de TRIM 60,
- reçoit des données des actionneurs 70 et en émet vers les actionneurs 70.
En outre, à la figure 6, le module de plateforme
avionique 100 :
- reçoit des données de la centrale de cap et d'attitude de référence 40,
- reçoit des données du récepteur de signaux satellites 50b,
- reçoit des données du radioaltimètre 50c.
En outre, à la figure 7, le module de plateforme avionique 100 :
- reçoit des données du magnétomètre 50d,
- reçoit des données du système de détection air 50e.
En référence plus particulièrement à la figure 9, chaque module de plateforme avionique 100 comprend un circuit électronique comportant une carte mère divisée en une carte mère de commande 110 pour former un circuit de commande et une carte mère de surveillance 120 pour former un circuit de surveillance.
La carte mère de commande 110 est pourvue d'un FPGA de commande 111 et d'une mezzanine portant un cœur de commande 112. La mezzanine est fixée sur une face de la carte mère de commande 110. Le FPGA de commande 111 est relié, pour échanger des données, à la carte mère de commande 110 et au cœur de commande 112. Le cœur de commande 112 est en outre relié à la carte mère de commande 110.
La carte mère de surveillance 120 est pourvue d'un FPGA de surveillance 121 et d'une mezzanine portant un cœur 122. La mezzanine est fixée sur une face de la carte mère de surveillance 120. Le FPGA de surveillance 121 est relié, pour échanger des données, à la carte mère de surveillance 120, à la carte mère de commande 110 et au cœur de surveillance 122. Le cœur de surveillance 122 est
en outre relié à la carte mère de surveillance 120 et au cœur de commande 112.
La carte mère de commande 110 et la carte mère de surveillance 120 sont raccordées à un connecteur externe 130.
Le circuit électronique comprend également un commutateur Ethernet 140 relié, pour échanger des données, à la carte mère de commande 110, au FPGA de commande 111, au cœur 112, au FPGA de surveillance 121 et au cœur 122.
Le module de plateforme avionique 100 comprend en outre une unité de mesure inertielle 150 reliée à la carte mère de commande 110 et au cœur de commande 112 et portée par une mezzanine montée sur une face de la carte mère 110. Cette unité de mesure inertielle 150, par exemple de type MEMS, est avantageuse car elle permet au module de plateforme avionique 100 de surveiller les données qui lui parviennent de la centrale inertielle 30 et de la centrale de cap et d'attitude 40.
Chaque module de plateforme avionique 100 incorpore un circuit commun d'alimentation 160 et des parties de circuit électronique comportant chacun un circuit individuel d'alimentation relié au circuit commun d'alimentation 160 et agencé pour alimenter les composants de la partie de circuit à une tension différente d'une tension fournie par le circuit commun d'alimentation 160.
Sur la figure 10, sont représentés les types de signaux échangés entre les macrocomposants du circuit électronique du module de plateforme avionique 100. On peut y voir que :
- le circuit de commande Com et le circuit de
surveillance Mon sont tous deux équipée d'une interface 113, 123 conforme à la norme ARINC 429 qui sont reliées entre elles et au connecteur externe ;
- les signaux de commande Commande_com émis par le cœur de commande 112 transitent par le commutateur Ethernet 130 avant d'arriver au FPGA de commande 111 ;
- les signaux de commande Commande_mon émis par le cœur de surveillance 122 transitent par le commutateur Ethernet 130 avant d'arriver au FPGA de surveillance 121 ;
- les signaux de commande sont émis vers l'extérieur via les interfaces 113, 123 ;
- les signaux de surveillance Monitoring sont échangés entre le circuit de commande Com et le circuit de surveillance Mon via les interfaces 113, 123 ;
- les cœurs 112, 122 échangent des données entre eux directemment via le canal Communication CPU
Le circuit de commande et le circuit de surveillance sont ségrégués l'un par rapport à l'autre pour éviter la propagation de pannes de l'un à l'autre.
Lors de la fabrication du module de plateforme avionique 100, on veillera, lorsque le module de plateforme avionique 100 comprend une carte mère pourvue de plusieurs mezzanines, à ce que les mezzanines portant les composants électroniques les plus hauts soient disposées d'un même côté de la carte mère.
On notera que le fait que les circuits de protection soient dans des modules de protection 400, 500, 600, 700,
800, 900 séparés des modules de plateforme avionique 100 et des modules de connexion étendue 200 permet de tester
facilement le bon fonctionnement des circuits de protection .
Le procédé de l'invention comprend ainsi l'étape de tester individuellement les modules de protection 400, 500, 600, 700, 800, 900 avant leur raccordement aux modules de plateforme avionique 100 ou aux modules de connexion étendue 200 ou aux modules d'acquisition vidéo 300.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications .
En particulier, les modules peuvent avoir des structures internes différentes de celles décrites. Le module de plateforme avionique peut par exemple ne pas comprendre de mezzanine.
Le module de plateforme avionique 100 peut ne pas comprendre d'unité de mesure inertielle.
Le nombre de modules électroniques peut être différent. Tout ou partie des modules électroniques sont connectables entre eux.
Il est possible de créer des configurations alternatives à charger en fonction des pannes détectées dans le cas où l'on veut implémenter des mécanismes de reconfiguration associées à des pannes de réseaux. En variante, les modules 100, 200 sont reliés entre eux par un réseau de type Torus .
En variante, le procédé comprend l'étape d'ajouter un composant dans un module de plateforme avionique 100 pour l'adapter à une spécification particulière prédéterminée. Le composant est avantageusement monté sur une mezzanine
rapporté dans le module de plateforme avionique 100 de préférence sur la carte mère.
Le fait de prévoir un circuit de protection indépendant du circuit qu' il protège est particulièrement avantageux dans le cadre du procédé de l'invention qui a été décrit mais pourrait être mis en œuvre indépendamment de celui- ci .
Bien que le test individuel des modules de protection avant leur raccordement aux modules de plateforme avionique ou aux modules de connexion étendue soit particulièrement avantageux dans le cadre du procédé de l'invention, cette étape est facultative.
Claims
1. Ensemble de fabrication d'unités électroniques de commande (10) d'aéronefs ayant des spécifications différentes, comprenant des modules électroniques de différents types incluant :
- des modules de plateforme avionique (100) comportant au moins un circuit électronique de surveillance et un circuit électronique de commande ségrégués l'un par rapport à l'autre,
- des premiers modules de protection (400) des modules de plateforme avionique (100) ,
- des premiers modules de connexion étendue (200),
- des deuxièmes modules de protection (500) des modules de connexion étendue (200) ,
les modules de chaque type étant identiques entre eux.
2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel chaque module de plateforme avionique (100) incorpore une unité de mesure inertielle (150) .
3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque module de plateforme avionique (100) incorpore un circuit commun d'alimentation (160).
4. Ensemble selon la revendication 3, dans lequel chaque module de plateforme avionique (100) incorpore des parties de circuit comportant chacun un circuit individuel d'alimentation relié au circuit commun d'alimentation (160) et agencé pour alimenter au moins un composant de la partie de circuit à une tension différente d'une tension fournie par le circuit commun d'alimentation (160).
5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque module de plateforme
avionique (100) comprend une carte mère (110, 120) pourvue d'au moins une mezzanine portant des composants électroniques .
6. Ensemble selon la revendication 5, chaque module de plateforme avionique (100) comprend plusieurs mezzanines et les mezzanines portant les composants électroniques les plus hauts sont disposées d'un même côté de la carte mère (110, 120) .
7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les modules électroniques comprennent des modules de trim (1000) pour effectuer une conversion analogique/numérique de signaux échangés entre les modules de plateforme avionique (100) et un dispositif de trim (60) analogique.
8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les modules électroniques comprennent des modules de commande d' actionneur (1100) pour effectuer une conversion analogique/numérique de signaux échangés entre les modules de plateforme avionique (100) et un actionneur (70) analogique.
9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les modules électroniques comprennent des modules d'acquisition vidéo (300) et des troisièmes modules de base de protection (600) des modules d'acquisition vidéo (300).
10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les modules électroniques comprennent des premiers modules de base de protection doubles (400d) agencés pour pouvoir être raccordés chacun à deux modules de plateforme avionique (100) et des premiers modules de base de protection simples (400s)
agencés pour pouvoir être raccordés chacun à un module de plateforme avionique (100) .
11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les modules électroniques comprennent des modules additionnels de protection (700, 800, 900) qui sont destinés à être reliés aux modules de base de protection (400, 500, 600) pour adapter ceux-ci aux aéronefs à structure en matériau composite.
12. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les modules électroniques comprennent des deuxièmes modules de connexion étendue (200'), les deuxièmes modules de connexion étendue (200') ayant une structure différente des premiers modules de connexion étendue (200) .
13. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel certains modules électroniques incorporent des interfaces Ethernet (130) de préférence de type Advanced Ethernet Network.
14. Procédé de construction d'une unité de commande de vol d'un aéronef répondant à des spécifications techniques prédéterminées, comprenant les étapes de :
dans un ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, sélectionner le ou les modules électroniques nécessaires pour former l'unité de commande en fonction des spécifications techniques, l'unité de commande comprenant au moins un module de plateforme avionique (100) ;
- connecter les modules sélectionnés pour former l'unité de commande (10) .
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel, pour un aéronef léger destiné à ne voler que dans des
conditions VFR, l'unité électronique de commande (10a) comprend un seul module de plateforme avionique (100) .
16. Procédé selon la revendication 14, dans lequel, pour un aéronef léger destiné à voler en toutes conditions météorologiques, l'unité électronique de commande (10b) comprend deux modules de plateforme avionique (100) reliés à un premier module de base de protection (400) .
17. Procédé selon la revendication 14, dans lequel, pour un aéronef moyen de transport destiné à voler en toutes conditions météorologiques, l'unité électronique de commande (10b) comprend deux modules de plateforme avionique (100) reliés à un premier module de base de protection (400d) , deux modules de connexion étendue (200) qui sont reliés chacun au premier module de base de protection (400d) et à un deuxième module de base de protection (500) .
18. Procédé selon la revendication 14, dans lequel, pour un aéronef lourd de transport destiné à voler en toutes conditions météorologiques, l'unité électronique de commande (lOd) comprend deux paires de modules de plateforme avionique (100) reliés à un premier module de base de protection (400d) , deux paires de modules de connexion étendue (200) qui sont reliés chacun à l'un des premiers modules de base de protection (400d) et à un deuxième module de base de protection (500) .
19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel chaque module de plateforme avionique (100) de l'une des paires de modules de plateforme avionique (100) est relié à l'un des modules de plateforme avionique (100) de l'autre des paires de modules de plateforme avionique (100) et chaque module de connexion étendue (200) de l'une des paires de
modules de connexion étendue (200) est relié à l'un des modules de connexion étendue (200) de l'autre des paires de modules de connexion étendue (200) .
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 19, dans lequel, l'aéronef comportant une structure en matériau composite, chaque module de base de protection (400, 500, 600) est associé à un module additionnel de protection (700, 800, 900) .
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 20, comprenant l'étape de tester individuellement les modules de protection (400, 500, 600, 700, 800, 900) avant leur raccordement aux modules de plateforme avionique (100) ou aux modules de connexion étendue (200) ou aux modules d'acquisition vidéo (300).
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 21, comprenant l'étape d'ajouter un composant dans un module de plateforme avionique (100) pour l'adapter à une spécification particulière prédéterminée.
23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel le composant est monté sur une mezzanine rapporté dans le module de plateforme avionique (100) .
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