FR3007176A1 - Dispositif, systeme et procede d’escorte pour un aeronef au sol - Google Patents

Abstract

Un système d'escorte (1) pour un aéronef (A) circulant ou stationné au sol (S), le système comportant une pluralité de dispositifs mobiles de surveillance (2) comprenant chacun des moyens de déplacement ), des moyens de suivi de trajectoire et des moyens de détection adaptés pour surveiller une zone détection (3). Le système d'escorte définit un contour de détection (5) autour dudit aéronef (A) à partir de la pluralité de zones de détection (3). Ainsi, tout intrus dans le contour de détection (5) est détecté par le système d'escorte ce qui évite une collision accidentelle de l'aéronef (A) avec l'intrus.

Description

DISPOSITIF, SYSTEME ET PROCEDE D'ESCORTE POUR UN AERONEF AU SOL DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La présente invention concerne le domaine de la protection d'un aéronef contre des collisions lorsque celui-ci circule au sol ou lorsqu'il est en stationnement au sol. De manière ordinaire, dans un aéroport, un aéronef circule au sol lorsqu'il manoeuvre entre son lieu d'embarquement/débarquement et son lieu d'atterrissage/décollage. Ce type de circulation au sol est connu de l'homme du métier sous le terme de circulation « taxi ». Une telle circulation dans une zone aéroportuaire pose de nombreux inconvénients étant donné que l'aéronef peut posséder une envergure très importante ce qui augmente le risque de collision avec d'autres véhicules et objets situés dans la zone aéroportuaire (aéronefs, véhicules de maintenance, bâtiments, équipements techniques, etc.). De manière ordinaire, la surveillance est principalement assurée par le pilote de l'aéronef qui observe de manière visuelle la position des autres véhicules et objets lors de la circulation « taxi» de l'aéronef. Dans le cas où l'aéronef est en stationnement, les autres véhicules doivent rester en dehors d'une zone de protection autour de l'aéronef.

Afin d'assister le pilote lors de la surveillance, diverses solutions techniques ont été proposées dans l'art antérieur. A titre d'exemple, il a été proposé d'installer au niveau des extrémités des ailes de l'aéronef des capteurs de proximité ou des dispositifs vidéo couplés à un système de reconnaissance d'objets afin de fournir des informations précises au pilote de l'aéronef.

Toutefois, les solutions techniques proposées sont complexes à intégrer et à mettre en oeuvre pour chaque type d'aéronef. En outre, chacune des solutions techniques augmente la masse de l'aéronef ainsi que son coût, ce qui présente un inconvénient.

PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif et un système d'escorte de l'aéronef lors de sa circulation ou de son stationnement au sol afin d'éviter toute collision accidentelle. A cet effet, l'invention concerne un dispositif mobile de surveillance pour escorter un aéronef circulant ou stationné au sol, le dispositif comprenant : - des moyens de détection adaptés pour surveiller une zone de détection à proximité d'un aéronef ; - des moyens de déplacement adaptés pour permettre des déplacements du dispositif mobile sur la surface d'un aéroport ; et - des moyens de suivi du déplacement de l'aéronef configurés pour commander 15 de façon autonome les moyens de déplacement afin de maintenir la zone de détection à proximité de l'aéronef lors de son déplacement. Ainsi, un dispositif mobile de surveillance permet de détecter un intrus susceptible d'entrer en collision avec l'aéronef. Grâce à la zone de détection, un intrus est 20 détecté de manière anticipée ce qui évite toute collision accidentelle de l'aéronef. De plus, ce dispositif comportant des moyens de déplacement et des moyens de suivi du déplacement de l'aéronef, il peut se déplacer de façon autonome sur la surface d'un aéroport. Cela lui permet de suivre des déplacements de l'aéronef, de façon à pouvoir escorter cet aéronef. 25 Un tel dispositif de surveillance est avantageux car il est indépendant du type d'aéronef qui est escorté. Ainsi, tout type d'aéronef peut être escorté dans une zone aéroportuaire. Le dispositif de surveillance est avantageux par comparaison aux systèmes embarqués de l'art antérieur qui augmentent la masse de l'aéronef 30 et nécessitent d'être adaptés à chaque type d'aéronef. Par ailleurs, le dispositif de surveillance ne perturbe en rien la circulation d'un véhicule adapté pour reculer un aéronef, connu de l'homme du métier sous la désignation de « Taxibot @».

De plus, la maintenance d'un dispositif de surveillance est simple à mettre en oeuvre et n'affecte en rien la disponibilité des aéronefs. En outre, un tel dispositif de surveillance peut être proposé par tout type 5 d'aéroport pour escorter un aéronef avant son décollage et après son atterrissage ce qui améliore la fluidité de la circulation et ainsi limite la durée au sol des aéronefs. De préférence, les moyens de détection sont des moyens de télémétrie afin 10 d'évaluer la distance entre l'aéronef et un potentiel intrus. Lorsque la distance mesurée entre l'aéronef et un objet est inférieure à une distance prédéterminée, ledit objet est considéré comme un intrus. Selon un aspect de l'invention, les moyens de détection comportent des moyens 15 d'émission et de réception d'un signal de détection, en particulier, un signal laser. Ainsi, en cas de présence d'un intrus, le signal de détection est intercepté par l'intrus ce qui permet sa détection. De façon avantageuse, les moyens de suivi du déplacement de l'aéronef 20 déterminent des informations de position relative du dispositif mobile de surveillance par rapport à l'aéronef et commandent les moyens de déplacement en fonction desdites informations de position relative, de façon à commander des déplacements du dispositif mobile de surveillance permettant de suivre les déplacements de l'aéronef. 25 Dans un mode particulier de réalisation, les moyens de suivi du déplacement de l'aéronef comportent des moyens de reconnaissance de forme. Ces moyens de reconnaissance de forme permettent de reconnaître la forme de l'aéronef de façon à suivre son déplacement. 30 De manière préférée, les moyens de détection sont adaptés pour surveiller une zone de détection tridimensionnelle. Ainsi, un intrus situé au niveau du sol ou à plusieurs mètres du sol peut être détecté, ce qui limite le risque de collision accidentelle.

De préférence, le dispositif mobile de surveillance comporte des moyens d'alarme afin d'avertir, directement ou indirectement, le pilote de l'aéronef de manière à ce que ce dernier manoeuvre et évite une collision avec un intrus.

De préférence, le dispositif de surveillance se présente sous la forme d'un automate. Un tel automate est apte à se déplacer et à s'orienter de manière autonome pour escorter l'aéronef sans intervention humaine, ce qui limite le risque d'erreur.

L'invention concerne en outre un système d'escorte pour un aéronef circulant ou stationné au sol, le système comportant une pluralité de dispositifs mobiles de surveillance comprenant chacun des moyens de détection adaptés pour surveiller une zone de détection, la pluralité de dispositifs mobiles de surveillance étant configurée pour former un contour de détection autour dudit aéronef à partir de la pluralité de zones de détection. La pluralité de dispositifs de surveillance permet de former un contour de détection dont la forme s'adapte à tout type d'aéronef, en particulier, à tout 20 type d'envergure d'aéronef. Un contour de détection permet de prévenir tout type de collision de l'aéronef à n'importe quel endroit situé à sa périphérie. Selon un aspect de l'invention, le contour de détection est fermé, de préférence, polygonal. Un contour fermé, c'est-à-dire globalement fermé, permet de 25 détecter un intrus sans ménager d'angle mort pour lequel la détection n'est pas possible. Toute collision accidentelle est ainsi évitée. L'invention vise également un ensemble comportant un aéronef et un système d'escorte pour éviter une collision d'un intrus avec ledit aéronef. 30 L'invention concerne en outre un procédé d'escorte d'un aéronef circulant ou stationné au sol, au moyen d'une pluralité de dispositifs mobiles de surveillance positionnés autour dudit aéronef, procédé dans lequel : chaque dispositif de surveillance surveille une zone de détection, la pluralité de zones de détection formant un contour de détection autour dudit aéronef, et au moins un dispositif de surveillance émet une alarme en cas de détection d'un intrus dans le contour de détection. De préférence, la pluralité de dispositifs de surveillance suit le déplacement de l'aéronef de manière à maintenir le contour de détection autour dudit aéronef.

PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système d'escorte selon une forme de réalisation de l'invention comportant une pluralité de dispositifs de surveillance formant un contour de détection autour d'un aéronef ; - la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif de surveillance ; - la figure 3 est une représentation schématique d'une zone de détection formée entre deux dispositifs de surveillance ; et - la figure 4 est une représentation schématique d'une détection d'un intrus dans la zone de détection de la figure 3.

DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE En référence à la figure 1, il est représenté de manière schématique un aéronef A se déplaçant au sol S dans une zone aéroportuaire. Dans cet exemple, l'aéronef A se déplace de son lieu d'embarquement à son lieu de décollage. Ce type de circulation au sol est connu de l'homme du métier sous le terme de circulation « taxi ».

Selon une forme de réalisation de l'invention, le déplacement de l'aéronef A est surveillé par un système d'escorte 1. En référence à la figure 1, le système d'escorte 1 comporte une pluralité de dispositifs mobiles de surveillance 2, qui sont au nombre de quatre dans cette forme de réalisation. Néanmoins, il va de soi que le nombre de dispositifs mobiles de surveillance 2 pourrait être quelconque. Chaque dispositif de surveillance 2 se présente, de manière préférée, sous la forme d'un automate adapté pour se déplacer au sol S. Le dispositif de surveillance 2 est ainsi équipé de roues ou de chenilles motrices. Néanmoins, il va de soi que chaque dispositif de surveillance 2 pourrait également se déplacer dans les airs à la manière d'un drone. Par automate, on entend un engin robotisé adapté pour se déplacer et s'orienter de manière autonome sans intervention humaine.

De manière préférée, en référence à la figure 2, chaque dispositif de surveillance 2 comporte des moyens de détection 21 adaptés pour surveiller une zone de détection 3, des moyens d'alarme 22 adaptés pour émettre une alarme en cas de détection d'un intrus dans ladite zone de détection 3 et des moyens de suivi 23 du déplacement dudit aéronef A.

Par intrus, on entend aussi bien un véhicule (aéronef, véhicule de maintenance, etc.) qu'un objet situé dans la zone aéroportuaire (bâtiments, équipements techniques, etc.).

En référence à la figure 2, chaque dispositif de surveillance 2 comprend des moyens de détection 21 comportant, de manière préférée, des moyens d'émission 211 et de réception 212 d'un signal de détection 4. A titre d'exemple, les moyens d'émission 211 sont adaptés pour émettre un signal de détection 4 pouvant être reçu par les moyens de réception 212 d'un autre dispositif de surveillance 2. De préférence, le signal de détection 4 est un signal ou un faisceau laser pouvant être émis et reçu par le dispositif de surveillance 2. De manière alternative, un signal infra-rouge ou ultrasonore pourrait être émis et reçu par le dispositif de surveillance 2 en fonction des performances souhaitées. Les moyens d'émission 211 sont adaptés pour émettre le signal de détection 4 de manière à former une zone de détection 3 tridimensionnelle. Néanmoins, il va de soi que la zone de détection 3 pourrait être différente, par exemple, surfacique ou linéaire De manière alternative, chaque dispositif de surveillance 2 peut comprendre des moyens de détection 21 par télémétrie, par exemple, au moyen d'une caméra optique. De tels moyens de télémétrie permettent d'évaluer la distance entre l'aéronef A et un potentiel intrus. Lorsque la distance mesurée entre l'aéronef et un véhicule ou un objet est inférieur à une distance prédéterminée, ledit véhicule ou ledit objet est considéré comme un intrus.

De préférence, des moyens de traitement d'image peuvent être utilisés après la détection pour confirmer ou inhiber l'émission d'une alarme. Ainsi, si un oiseau est détecté, aucune alarme n'est émise étant donné qu'il ne présente pas de risque de collision avec l'aéronef A.

Dans cette forme de réalisation préférée, les moyens d'alarme 22 se présentent sous la forme d'un module de communication adapté pour communiquer avec l'aéronef et envoyer un signal d'alarme. De manière préférée, l'aéronef est adapté pour afficher un indicateur dans le cockpit de l'aéronef A en cas de réception dudit signal d'alarme. De manière alternative, les moyens d'alarme 22 peuvent se présenter sous la forme d'un module lumineux ou d'un module d'émissions sonores pour prévenir le pilote de l'aéronef A qu'un intrus a été détecté par les moyens de détection 21.

Le pilote de l'aéronef A peut être prévenu directement par le système d'escorte 1 ou indirectement, par exemple, via une tour de contrôle. De manière alternative, seul un dispositif de surveillance 2 pourrait comprendre les moyens d'alarme 22. A cet effet, la pluralité de dispositifs de surveillance comprend un dispositif maître et des dispositifs esclaves commandés par le dispositif maître apte à émettre une alarme. Ainsi, toute information de détection par un dispositif esclave est transmise au dispositif maître qui émet l'alarme. De préférence, une alarme n'est émise qu'après un contrôle de redondance afin de limiter le risque de fausse alarme. Chaque dispositif de surveillance 2 comporte en outre des moyens de suivi 23 du déplacement dudit aéronef A. Dans cette forme de réalisation préférée, les moyens de suivi 23 comportent des moyens GPS adaptés pour comparer la position de l'aéronef A à la position du dispositif de surveillance 2 afin d'en déduire si le dispositif de surveillance 2 doit se déplacer par rapport à l'aéronef A. Les moyens de suivi 23 du déplacement de l'aéronef commandent des moyens de déplacement 24 du dispositif mobile de surveillance considéré, de telle façon que la position de chaque dispositif de surveillance 2 est asservie à la position de l'aéronef A afin d'escorter l'aéronef A lors de ses déplacements. De manière alternative, des moyens de traitement d'image peuvent être utilisés pour assurer le suivi de l'aéronef A en comparant la forme de l'aéronef A au fil du temps et en commandant les moyens de déplacement 24 de façon à corriger la position du dispositif de surveillance 2 de manière à ce que la forme de l'aéronef A demeure sensiblement identique au fil du temps. Autrement dit, le dispositif de surveillance 2 se positionne à la même distance et selon le même angle par rapport à l'aéronef A lors de sa circulation.

A titre d'exemple, la position de l'aéronef A peut également être déterminée par télémétrie ou triangulation à partir d'au moins trois points distincts de l'aéronef A tels qu'une roue principale, une roue proche du nez de l'aéronef et une extrémité d'aile de l'aéronef.

De manière préférée, les moyens de suivi 23 des dispositifs de surveillance 2 peuvent mettre en oeuvre une combinaison des différentes méthodes énoncées ci-dessus (télémétrie, triangulation, positionnement GPS, traitement d'image, etc.).

En référence à la figure 1, la pluralité de dispositifs mobiles de surveillance 2 est configurée pour définir un contour de détection 5 autour dudit aéronef A à partir des zones de détection 3 formées par les dispositifs mobiles de surveillance 2. De manière préférée, le contour de détection 5 est fermé afin de détecter toute intrusion dans le contour de détection 5. Par contour fermé 5, on entend un contour globalement fermé de manière à assurer une protection sur au moins 300° autour de l'aéronef A. Le contour de protection 5 peut être continu ou discontinu.

Ainsi, lors du déplacement de l'aéronef A, le contour de détection 5 est déplacé pour l'escorter, le contour de détection 5 pouvant conserver une forme constante ou se déformer de manière dynamique. De préférence, chaque dispositif de surveillance 2 peut comprendre des moyens de détection de proximité adapté pour former un lobe de détection autour de chaque dispositif de surveillance 2. De tels lobes de protection permettent d'augmenter les dimensions du contour de détection 5, ce qui améliore la détection d'un intrus.

De préférence encore, chaque dispositif de surveillance 2 peut disposer de données typographiques des intrus fixes d'une zone aéroportuaire (bâtiment, équipements). Ainsi, à l'approche d'un tel intrus, le dispositif de surveillance 2 peut détecter un intrus et émettre une alarme de manière anticipée, ledit intrus ne devant pas nécessairement se trouver dans le contour de détection 5 pour être détecté. De manière préférée, le système d'escorte 1 comporte des moyens de communication adaptés pour permettre aux dispositifs de surveillance 2 de communiquer entre eux pour définir leur position et leur zone de détection 3 afin de former un contour de détection 5 de forme optimisée. A titre d'exemple, les dispositifs de surveillance 2 communiquent entre eux via « Wifi @», ondes radio, etc.

Une mise en oeuvre de l'invention va être présentée en référence aux figures 1, 3 et 4. En référence à la figure 1, l'aéronef A se déplace de son lieu d'embarquement à son lieu de décollage et est escorté par quatre dispositifs de surveillance 2 de manière à définir un contour de détection polygonal fermé 5 dont les sommets du polygone correspondent aux dispositifs de surveillance 2 et dont les côtés du polygone correspondent aux zones de détection 3. De manière préférée, le contour de détection 5 est distant d'une distance d'au moins 20 mètres de l'aéronef A afin de permettre à ce dernier de détecter de manière anticipée tout intrus et ainsi éviter une collision. De façon avantageuse, cette distance est adaptée au type de l'aéronef et à sa vitesse de déplacement. Avantageusement, cette distance est aussi adaptée à la zone géographique aéroportuaire concernée, en particulier lors de l'approche de bâtiments ou d'autres infrastructures au sol. Dans cet exemple de mise en oeuvre, en référence à la figure 3, grâce aux moyens d'émission 211 et de réception 212 des moyens de détection 21, chaque dispositif de surveillance 2 émet un signal laser 4 à chaque dispositif de surveillance voisin 2 et reçoit un signal laser 4 de chaque dispositif de surveillance voisin 2. Les deux signaux laser 4 de sens opposés, circulant entre deux dispositifs de surveillance voisins 2, forment la zone de détection 3. Par souci de clarté, il a été représenté à la figure 3 des signaux laser 4 s'étendant rectilignement mais les signaux laser 4 peuvent se présenter sous la forme d'un faisceau de manière à détecter aussi bien des intrus au niveau du sol que des intrus s'étendant à plusieurs mètres au-dessus du sol S. Dans cet exemple, toujours en référence à la figure 3, aucun signal laser 4 n'est intercepté et chaque dispositif de surveillance 2 reçoit un signal laser 4 via ses moyens de réception 212. Aucun intrus n'est détecté dans le contour de détection 5 et les moyens d'alarme 22 ne sont pas activés. Le pilote de l'aéronef peut ainsi continuer à déplacer l'aéronef A sans risque d'entrer en collision avec un intrus, en particulier, un bâtiment ou un autre aéronef.

Lors du déplacement de l'aéronef A, les moyens de suivi 23 des dispositifs de surveillance 2 permettent de coordonner les déplacements des dispositifs de surveillance 2 de manière à maintenir un contour de détection fermé polygonal 5 autour de l'aéronef A. En référence à la figure 4, l'aéronef A s'approche d'un véhicule de l'aéroport 6 lors de son déplacement. Lorsque le véhicule de l'aéroport 6 se situe dans le contour de détection 5, les signaux laser 4 des dispositifs de surveillance 2 sont interceptés par ledit véhicule de l'aéroport 6. Il en résulte que les moyens de réception 212 des deux dispositifs de surveillance 2 ne reçoivent plus de signal laser 4 ce qui déclenche une détection d'intrus et l'activation des moyens d'alarme 22. Dans cet exemple, le module lumineux des dispositifs de surveillance 2 s'éclaire ce qui alerte le pilote de l'aéronef A qui détecte ainsi de manière rapide et fiable la position globale de l'intrus, c'est-à-dire, du véhicule de l'aéroport 6. Tout risque de collision est ainsi évité étant donné que le contour de détection 5 est à distance de l'aéronef A. Le pilote dispose ainsi de suffisamment de temps pour manoeuvrer l'aéronef A et éviter la collision. De manière avantageuse, après avoir escorté l'aéronef A jusqu'à son lieu de décollage, le système d'escorte 1 peut prendre en charge un autre aéronef A qui se rend à son lieu de débarquement. L'invention a été présentée pour un système d'escorte 1 comportant plusieurs dispositifs de surveillance 2. Il va de soi qu'un unique dispositif de surveillance 2 pourrait escorter l'aéronef A.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif mobile de surveillance (2) pour escorter un aéronef (A) circulant ou stationné au sol (S), le dispositif comprenant : - des moyens de détection (21) adaptés pour surveiller une zone de détection (3) à proximité de l'aéronef (A) ; - des moyens de déplacement (24) adaptés pour permettre des déplacements du dispositif mobile sur la surface d'un aéroport ; et - des moyens de suivi (23) du déplacement de l'aéronef configurés pour commander de façon autonome les moyens de déplacement (24) afin de maintenir la zone de détection à proximité de l'aéronef lors de son déplacement.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de détection (21) sont des moyens de télémétrie.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel les moyens de détection (21) comportent des moyens d'émission (211) et de réception (212) d'un signal de détection (4).
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif comporte des moyens d'alarme (22).
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de suivi (23) du déplacement de l'aéronef (A) comportent des moyens de reconnaissance de forme.
6. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les moyens de détection (21) sont adaptés pour surveiller une zone détection (3) tridimensionnelle.
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif de surveillance (2) se présente sous la forme d'un automate.
8. 8. Système d'escorte (1) pour un aéronef (A) circulant ou stationné au sol (S), dans lequel, le système comportant une pluralité de dispositifs mobiles de surveillance (2) selon l'une des revendications 1 à 7, la pluralité de dispositifs mobiles de surveillance (2) est configurée pour former un contour de détection (5) autour dudit aéronef (A) à partir de la pluralité de zones de détection (3).
9. 9. Système d'escorte selon la revendication 8, dans lequel le contour de détection (5) est fermé, de préférence, polygonal. 10
10. 10. Procédé d'escorte d'un aéronef (4) circulant ou stationné au sol, au moyen d'une pluralité de dispositifs mobiles de surveillance (2) positionnés autour dudit aéronef (4), procédé dans lequel : 15 chaque dispositif de surveillance (2) surveille une zone de détection (3), la pluralité de zones de détection (3) formant un contour de détection (5) autour dudit aéronef (A), et au moins un dispositif de surveillance (2) émet une alarme en cas de détection d'un intrus (6) dans le contour de détection (5). 20