EP4356090A1 - Système embarqué de détection d'impacts sur le fuselage d'un aeronef - Google Patents

Système embarqué de détection d'impacts sur le fuselage d'un aeronef

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Publication number
EP4356090A1
EP4356090A1 EP22735105.3A EP22735105A EP4356090A1 EP 4356090 A1 EP4356090 A1 EP 4356090A1 EP 22735105 A EP22735105 A EP 22735105A EP 4356090 A1 EP4356090 A1 EP 4356090A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
impact
vehicle
fuselage
aircraft
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
EP22735105.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Maxime DANIELLI
Guillaume Daudon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otonomy Aviation
Original Assignee
Otonomy Aviation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otonomy Aviation filed Critical Otonomy Aviation
Publication of EP4356090A1 publication Critical patent/EP4356090A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08—Arrangements of cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/60—Testing or inspecting aircraft components or systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0052—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to impact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D2045/0085—Devices for aircraft health monitoring, e.g. monitoring flutter or vibration

Definitions

  • the invention relates to the field of aeronautics. More specifically, the invention relates to the detection of impacts received by the fuselage of an aircraft and the optimization of the operation of an aircraft on the ground.
  • the present invention falls within this context, and aims to meet this need.
  • the subject of the invention is an onboard system for detecting impacts on the fuselage of an aircraft, comprising: a. a plurality of impact sensors arranged on a plurality of zones of the fuselage, each sensor being capable of detecting an impact on the fuselage at its position, b. a module for detecting a vehicle in the vicinity of the aircraft, the detection module being capable of estimating the speed of a detected vehicle, and c. a computer arranged to, upon detection of an impact on the fuselage by an impact sensor, record in a memory of the on-board system information relating to the speed of a vehicle detected by the detection module.
  • the impact sensors on board the fuselage of the aircraft can detect a shock on this fuselage, almost instantaneously and reliably, even in the case where the damage caused by this shock n is not visible to the naked eye.
  • a detection module also on board the aircraft makes it possible to identify the vehicles circulating around the aircraft, which are moving away from it and/or which are approaching it, and therefore to detect, also almost instantaneously, the vehicle responsible for this impact. The estimation of its speed then makes it possible to determine its responsibility in this shock and possibly to qualify or confirm the amplitude of the shock estimated by the impact sensors. In this way, an anomaly report can then be transmitted to the company operating the vehicle.
  • the fact that the entire system is on board the aircraft allows the company operating this aircraft to obtain all of this information in real time, without having to go through a sur external surveillance managed by the company operating the airport where this aircraft is stationed.
  • the computer is arranged to record in said memory, the position of said detected impact, estimated by means of an identifier of said impact sensor having detected an impact, the positions of each of the impact sensors on the fuselage being pre-finished.
  • the computer Insofar as the whole of the fuselage is covered with a plurality of impact sensors, distributed in sufficient number on this fuselage, it is thus possible for the computer to identify in real time the position of a detected impact. by a sensor, in order to minimize detection and intervention time for maintenance and/or repair purposes.
  • the computer is arranged to, upon detection of an impact on the fuselage by an impact sensor, trigger the detection of a vehicle in the vicinity of the aircraft by the detection module and the estimation of the speed of said detected vehicle.
  • the detection module is the detection of an impact by one of the impact sensors which “wakes up” the detection module in order to identify the vehicle responsible for the impact and to estimate its speed. This optimizes the electrical consumption of the system.
  • the detection module can be arranged to identify in real time and permanently all the vehicles circulating around the aircraft, and the computer can be arranged to, when detecting an impact on the fuselage by an impact sensor, requesting identification by the detection module of a vehicle in the vicinity of the position of said impact sensor having detected an impact, in particular at a preceding instant and/or following the detection of said impact.
  • each impact sensor is able to estimate the power of an impact that it detects and to send information relating to this power to the computer, the system being arranged to send an alarm signal to destination of a remote electronic system if the estimated power of said impact is greater than a predetermined threshold.
  • the system can be equipped with a communication module wireless capable of transmitting said alarm signal to said remote electronic system. According to this characteristic, it is thus possible to trigger an intervention for maintenance and/or repair operations in a minimum time.
  • each impact sensor is a sensor of the piezoelectric type, of the piezoresistive type or of the capacitive type.
  • each sensor comprises a test body; an electrically insulating substrate; a first electrode bonded to the substrate; a second electrode; a set of conductive or semi-conductive nanoparticles in contact with the two electrodes; a measuring device delivering information proportional to an electrical property of the assembly of nanoparticles, which property is measured between the first and the second electrode, said electrical property being sensitive to the distance between the nanoparticles of the assembly.
  • the test body can be constituted by the assembly of nanoparticles itself.
  • an “assembly of nanoparticles” consists of one or more sets of nanoparticles linked together by a ligand (or ligand) within each set, said sets being linked together electrically.
  • the nanoparticles are gold nanoparticles.
  • the ligand can be a sodium citrate or an alkylamine.
  • proportional information is meant a measurement which varies with the measured property, the proportionality function possibly being linear, exponential or of any other mathematical form establishing a one-to-one relationship between the value of the measurement and the value of the measured property.
  • the electrical property measured can be the resistance of the assembly of nanoparticles, or else the electrical capacitance of the assembly of nanoparticles.
  • the second electrode is remote from the first electrode and can be mobile with respect to the substrate and the assembly of nanoparticles can be placed between the two electrodes in such a way that a movement of the second electrode causes a modification of the distance between the nanoparticles of said assembly of nanoparticles.
  • the impact sensors are arranged on an outer wall of the fuselage.
  • the system can thus be embarked on an aircraft already in service.
  • the impact sensors will be arranged on an interior wall of the fuselage.
  • certain impact sensors will be arranged on an interior wall of the fuselage and other impact sensors will be arranged on an exterior wall of the fuselage.
  • each impact sensor can be attached to an adhesive strip stuck to the outer wall of the fuselage.
  • This embodiment makes it possible to embed the system in a particularly simple and inexpensive way.
  • each impact sensor could be integrated into a coating, in particular a layer of paint, applied to the outer wall of the fuselage.
  • each impact sensor is connected to a wireless transmission module capable of transmitting data relating to a detection performed by said impact sensor.
  • the computer includes a wireless reception module to receive said data. This avoids the use of wiring external to the aircraft to connect the impact sensors to the computer.
  • the on-board system comprises a plurality of wireless transmission modules, each being associated with a group of impact sensors to receive the detection data emitted by each of the impact sensors of this group. .
  • the cost of the on-board system is thus minimized.
  • each transmission module comprises an antenna having a maximum transmission power of less than 15 dB, or even less than 10 dB. This prevents the signals transmitted by the transmission modules from disturbing the electronic equipment and the other sensors of the aircraft.
  • the on-board system comprises a plurality of relays each associated with a group of impact sensors to receive the detection data emitted by each of the impact sensors of this group, each relay being connected wired way to the computer to transmit said data to the computer.
  • the detection module is arranged under the fuselage of the aircraft.
  • the detection module comprises at least two cameras each having a separate field of vision from each other, and a calculation unit capable of detecting the presence of a vehicle in said images acquired by said cameras and to determine the speed of said detected vehicle. If necessary, the fields of view of the two cameras may partially overlap. For example, the position of said vehicle at a given instant can be estimated from two images acquired at said instant by each of the cameras, in particular by stereoscopy, and the speed of said vehicle can be estimated from the position of said vehicle estimated at two instants distinct, for example by integrating the position of said vehicle over time.
  • the detection module comprises a camera, a calculation unit able to detect the presence of a vehicle in an image acquired by the camera, and a telemetry device able in estimating the distance separating it from a vehicle detected by the calculation unit, the calculation unit being arranged to determine the speed of said detected vehicle from said estimated distance.
  • the calculation unit can be arranged to determine the speed of said detected vehicle by integrating the estimated distance over time.
  • the telemetry device advantageously comprises a transmitter capable of transmitting a signal, a sensor capable of receiving said signal after reflection on said detected vehicle, and a computer arranged to estimate the time separating the instant of transmission of said signal by the transmitter and the instant of transmission of said signal by the receiver and to estimate said distance from this time valued.
  • the telemetry device may for example comprise a LIDAR (from the English “laser imaging detection and ranging”), a RADAR (from the English “radio detection and ranging”), a SONAR (from the English “sound navigation and ranging”) or a time-of-flight type sensor.
  • LIDAR from the English "laser imaging detection and ranging”
  • RADAR from the English “radio detection and ranging”
  • SONAR from the English “sound navigation and ranging”
  • time-of-flight type sensor from the English “sound navigation and ranging”
  • the detection module comprises four cameras arranged so that the detection module has a field of view of 360°, each camera having for example a field of view of at least 90°.
  • the calculation unit can be arranged to implement one or more image processing algorithms to detect the presence of a vehicle in an image acquired by a camera.
  • the computer is arranged to, upon detection of an impact on the fuselage by one of said impact sensors, record in said memory of the on-board system an image, acquired by the detection module, of a vehicle detected by the detection mod dule in the vicinity of the position of said impact sensor.
  • the on-board system comprises a lighting system and the computer is arranged so that, when the detection module detects a vehicle whose speed is greater than a predetermined threshold, controlling the emission of a light alert by said light system.
  • the on-board system thus makes it possible to alert the driver of a vehicle of his proximity to the aircraft and of the risk of collision, due to his speed, between this vehicle and the aircraft.
  • the light system comprises at least a plurality of light sources, at least one of the light sources being arranged in the vicinity of each sensor.
  • the computer is arranged to, upon detection by the detection module of a vehicle whose speed is greater than a predetermined threshold, control the activation of at least one of said light sources capable of emitting a light beam in the direction in which the vehicle is detected.
  • at least one light source can be arranged in the adhesive strip to which one of the impact sensors is attached.
  • the invention also relates to a method for detecting impacts on the fuselage of an aircraft, the method comprising the following steps: a. Detection of an impact on the fuselage of an aircraft by an impact sensor arranged on the fuselage of the aircraft; b. Detection of a vehicle in the vicinity of the aircraft and estimation of the speed of said vehicle detected by a detection module on board the aircraft, and c. Recording, upon detection of an impact on the fuselage by the impact sensor, of information relating to the speed of a vehicle detected by the detection module.
  • the method is implemented by an on-board system according to the invention.
  • the present invention is now described using only illustrative examples and in no way limiting the scope of the invention, and from the accompanying drawings, drawings in which the different figures represent:
  • FIG. 1 represents, schematically and partially, a side view of an aircraft equipped with an on-board system according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 schematically and partially represents a cross-sectional view of the aircraft of [Fig. 1];
  • FIG. 3 schematically and partially represents an example of an impact sensor used in an on-board system according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 4 schematically and partially represents an example of a method for detecting impacts on the fuselage of an aircraft according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 1 a side view of an aircraft 100 comprising a fuselage 110.
  • FIG. 2 represents a cross-sectional view of the aircraft 100, and more precisely of a lower part of the fuselage 110.
  • the aircraft 100 is parked at an airport and a vehicle V, for example intended for transferring luggage, is circulating close to aircraft 100.
  • the aircraft 100 is equipped with an on-board impact detection system 1 on the fuselage 110.
  • the on-board system 1 comprises a plurality of impact sensors 2, arranged on the fuselage 110.
  • the impact sensor 2 comprises an electrically insulating substrate 21, to which is bonded a first electrode 22.
  • An assembly of nanoparticles 23 is deposited on the first electrode 22.
  • This assembly 23 comprises a plurality of electrically conductive or semi-conducting nanoparticles. -conductive, organized in one or more layers, said nanoparticles being bonded together by an electrically resistant ligand.
  • the nanoparticles are deposited on the first electrode 22 in the form of a colloidal suspension, in water or in toluene.
  • a second electrode 24 covers the assembly of nanoparticles 23. Measuring means 25 make it possible to measure the variation of an electrical property between this first electrode 22 and this second electrode c23.
  • the ligand is advantageously chosen from compounds comprising functions capable of bonding chemically with the nanoparticles.
  • they may be citrate, amine, phosphine or thiol functions.
  • the dimension of the nanoparticles of the assembly 23 is between 2 nanometers and 1 picometer so that the thickness of the assembly 23 of nanoparticles, measured between the two electrodes, or between 2 nanometers and 100 micrometers depending on the size of the nanoparticles and the number of layers deposited.
  • the nanoparticles are for example gold nanoparticles.
  • the assembly comprising the first electrode 22, the assembly of nanoparticles 23 and the second electrode 24 is advantageously covered with an insulating film 26.
  • a force substantially normal to the surface of the second electrode 24 is applied to this assembly, it moves the nanoparticles and modifies the distance between them within said assembly 23.
  • the measurement of this property using appropriate means between the two electrodes 22 and 24 delivers information proportional to the deformation of the assembly 23 of nanoparticles under the effect of the stress.
  • the substrate 21 can either be rigid or flexible, the assembly of nanoparticles 23 constituting the test body of this impact sensor 2.
  • the electrical property sensitive to the distance between the nanoparticles of the assembly 23 is for example the electrical resistivity of said assembly 23, measurable by the measuring means 25.
  • the conductive nanoparticles are bound by a ligand having a high electrical resistivity.
  • Each pair of nanoparticles separated by said ligand forms a nano capacitor, the capacitance of which depends in particular on the distance between the conductive nanoparticles.
  • the capacitance variation between the electrodes 22 and 24 is defi ned by placing all the capacitances in series/parallel between the nanoparticles of the assembly 23.
  • the measuring means 25 then comprise a resonant circuit produced by coupling an inductor in parallel with the assembly of nanoparticles 23, its resonance frequency thus being a function of the capacity of the assembly of nanoparticles 23, which varies according to the stresses to which said assembly is subjected.
  • a resonant circuit produced by coupling an inductor in parallel with the assembly of nanoparticles 23, its resonance frequency thus being a function of the capacity of the assembly of nanoparticles 23, which varies according to the stresses to which said assembly is subjected.
  • Each sensor 2 is arranged on an outer wall of the fuselage 110, for example by being fixed or integrated in an adhesive tape glued to the outer wall of the fuselage 110. Each sensor 2 can thus detect an impact on the outer wall of the fuselage 110 and estimate the power of this impact, by measuring the variation of said electrical property which is therefore a function of this impact power.
  • each sensor 2 may comprise a unit for processing the measurements of the variation of said electrical property made by the measuring means 25 and arranged to transmit impact detection data when said measurement exceeds a given threshold, for estimating said impact power from said measurement and for outputting impact power estimation data.
  • Each sensor 2 is also connected to a wireless transmission module 3 capable of transmitting said impact detection and impact power estimation data transmitted by this sensor 2.
  • the on-board system 1 comprises a plurality of wireless transmission modules B, each connected to a group of impact sensors 2 to receive the impact detection and power estimation data of impact emitted by each sensor 2 of this group.
  • the connection between the sensors 2 of a group and the wireless transmission module connected to this group can be a wired connection, made by a set of cables, or a wireless connection.
  • the on-board system also comprises a computer 4 intended in particular to receive said impact detection and impact power estimation data relayed by the wireless transmission modules 3.
  • the computer 4 comprises for this purpose a wireless reception module associated with the various wireless transmission modules 3. It will be noted that each wireless transmission module 3 comprises an antenna whose maximum transmission power is at most 10dB. Furthermore, the computer 4 is also equipped with a wireless transmission module capable of transmitting data to an external electronic device C.
  • each sensor 2 has a predetermined identifier specific to it, which is transmitted with said impact detection and impact power estimation data emitted by this sensor 2. All of the identifiers are stored in a memory of the computer, which can thus identify the sensor 2 responsible for sending the data it receives and therefore locate the impact on the fuselage 110.
  • sensors 2 can be placed on areas of the aircraft separate from the fuselage 110, for example on the wings 111 as shown in [Fig. 1], on the nacelle or even on the empennage or even on windows of the aircraft.
  • the on-board system 1 comprises a detection module 5 of a vehicle V traveling in the vicinity of the aircraft 100.
  • the detection module 5 is arranged under the fuselage 110, for example at the level of a lower or ventral fairing 112 (also called in English "belly fairing"). Provision could also be made to arrange the detection module 5 in other places of the aircraft, at the level of a fairing of the cockpit, of the wings 111 or of the landing gear of the aircraft. Provision could also be made to dissociate the detection module 5 into several sub-modules arranged in different places of the aircraft.
  • the detection module 5 comprises a plurality of cameras, forming a sensor able to acquire 360° images of the environment of the aircraft 100. These cameras are associated with a calculation unit implementing different algorithms processing the images acquired by these cameras to detect the vehicle V.
  • the detection module 5 also comprises a LIDAR capable of estimating the speed of the vehicle V detected by the calculation unit, as well as the trajectory of this vehicle V and its direction of displacement.
  • the detection module 5 includes a wireless transmission module capable of transmitting, to the wireless reception module of the computer 4, the images acquired by the cameras in which the vehicle V was detected by the calculation unit as well as its speed, its trajectory and its direction of movement estimated by the LIDAR.
  • the vehicle V has just collided with the fuselage 110 of the aircraft 100 and is now moving away in a direction opposite to the aircraft 100.
  • a first step El the impact is detected by one of the impact sensors 2, which then sends impact detection and impact power estimation data to the module d wireless transmission B to which it is connected, which relays this data to the computer 4.
  • the computer 4 Upon receipt of the data, in a step E2, the computer 4 triggers the detection of a vehicle V by the detection module 5. In a step E3, the detection module 5 times the speed and the trajectory of the vehicle V. The detection of the vehicle V being subsequent to the impact, the detection module 5 therefore estimates that the vehicle V is moving away from the aircraft 100.
  • step E3 the image or images acquired by the cameras of the detection module 5 in which the vehicle V has been detected as well as the speed and the trajectory of this vehicle V are transmitted to the calculator 4.
  • step E4 computer 4 compares the impact power transmitted by sensor 2 with a predetermined threshold. If the impact power is greater than said threshold, the impact is likely to have damaged the fuselage 110 of the aircraft 100, which requires a maintenance or repair operation.
  • an alarm signal is thus transmitted, by the wireless communication module of the computer 4, to the electronic device C, which can for example be a computer terminal of a processing center of the airline operating the aircraft.
  • the latter is therefore warned in real time of the damage suffered by the fuselage 110 and can therefore react immediately.
  • the alarm signal comprises the location of the impact, determined by means of the identifier of the sensor 2 having detected this impact, which makes it possible to optimize the duration of the maintenance or repair operation and therefore to reduce the unavailability time of the aircraft 100.
  • the images of the vehicle V, its speed and its trajectory, as well as the location of the impact, its power and its time of detection are recorded, in a step E6, by the computer 4 in its memory.
  • all of the impact data stored in the memory of the computer 4 can then be transmitted, in a step E7, to the airline operating this aircraft 100, in the form of a report.
  • an impact detection method that can be implemented by the on-board system 1
  • the on-board system 1 could comprise a plurality of light sources, each arranged in line with each sensor 2, for example by being integrated into the adhesive strip to which each sensor 2 is attached.
  • the computer 4 may be capable of controlling the emission of light by at least one of these light sources, in particular by a light source capable of emitting a light beam in the direction of said vehicle V.
  • an impact detection method that can be implemented by the on-board system 1, provision could be made for the detection module 5 to continuously monitor the surroundings of the aircraft 100 and that all of the sensors 2 are in an active impact detection state.
  • the invention cannot be limited to the specific embodiments described in this document, and extends in particular to all equivalent means and to any technically effective combination of these means.
  • sensors in particular sensors of the piezoelectric, piezoresistive or even capacitive type.
  • detection modules in particular a detection module employing only cameras, the speed of a detected vehicle then being estimated by stereography.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un système embarqué de détection d'impacts sur le fuselage (110) d'un aéronef (100), comportant : une pluralité de capteurs d'impact (2) disposés sur une pluralité de zones du fuselage, chaque capteur (2) étant apte à détecter un impact sur le fuselage (110) au niveau de sa position, un module de détection (5) 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 (4) 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.

Description

Description
Titre de l'invention : Système embarqué de détection d'impacts sur le fuselage d'un aéronef
[0001] 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.
[0002] 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 alen tours de l'aéronef et sont ainsi susceptibles d'entrer en contact avec le fuselage de l'aéronef, ce qui pourrait le détériorer.
[0003] 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 plu sieurs 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 accroît la durée de son indisponibilité et ce qui impacte donc le coût pour la compagnie qui l'exploite ainsi que ses horaires de vol.
[0004] 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 éven tuellement afin de lui répercuter le coût de cette opération de réparation ou de mainte nance.
[0005] 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.
[0006] La présente invention s'inscrit dans ce contexte, et vise à répondre à ce besoin.
[0007] A ces fins, l'invention a pour objet un système embarqué de détection d'impacts sur le fu selage d'un aéronef, comportant : a. 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, b. 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 c. 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. [0008] 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'ad jonction 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 rappro chent, et donc de détecter, de façon également quasiment instantanée, le véhicule respon sable 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 sys tème 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 sur veillance externe géré par la société exploitant l'aéroport sur lequel est stationné cet aéro nef.
[0009] 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 dé tecté un impact, les positions de chacun des capteurs d'impact sur le fuselage étant prédé terminées. Dans la mesure où l'ensemble du fuselage est recouvert d'une pluralité de cap teurs d'impact, réparti en nombre suffisant sur ce fuselage, il est ainsi possible au calcula teur d'identifier en temps réel la position d'un impact détecté par un capteur, afin de mini miser le temps de détection et d'intervention à des fins de maintenance et/ou de répara tion.
[0010] 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.
[0011] 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'im pact, 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 précé dent et/ou suivant la détection dudit impact.
[0012] 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 opéra tions de maintenance et/ou de réparation en un temps minimum.
[001S] 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.
[0014] 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 pro priété 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. On pourra par exemple se rappor ter au contenu de la demande de brevet EP2601491 qui décrit un exemple d'un tel capteur employant un ensemble ou une assemblée de nanoparticules.
[0015] 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.
[0016] Par « information proportionnelle » on entend une mesure qui varie avec la propriété me surée, 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'assem blée de nanoparticules.
[0017] 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.
[0018] 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 fuse lage. 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 fuse lage.
[0019] 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 coûteuse. En variante, chaque capteur d'impact pourra être intégré à un revêtement, notamment une couche de peinture, appliqué à la paroi extérieure du fuselage.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] Avantageusement, chaque module d'émission comporte une antenne présentant une puis sance 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 élec troniques et les autres capteurs de l'aéronef.
[0023] 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.
[0024] Avantageusement, le module de détection est agencé sous le fuselage de l'aéronef.
[0025] 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 les dites 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.
[0026] 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 ac quise 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 avantageu sement 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 sépa rant 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 détection and ranging »), un RADAR (de l'anglais « radio détection and ranging »), un SONAR (de l'anglais « sound navigation and ranging ») ou un capteur de type temps de vol.
[0027] 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°.
[0028] De préférence, l'unité de calcul peut être agencée pour mettre en oeuvre un ou plusieurs algorithmes de traitement d'image pour détecter la présence d'un véhicule dans une image acquise par une caméra.
[0029] 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 mo dule de détection au voisinage de la position dudit capteur d'impact.
[0030] 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.
[0031] Avantageusement, le système lumineux comporte au moins une pluralité de sources lumi neuses, au moins l'une des sources lumineuses étant agencée au voisinage de chaque cap teur. 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 lumi neux dans la direction où est détectée le véhicule. Par exemple, au moins une source lumi neuse peut être agencée dans la bande adhésive à laquelle est fixée l'un des capteurs d'im pact.
[0032] L'invention a également pour objet un procédé de détection d'impacts sur le fuselage d'un aéronef, le procédé comportant les étapes suivantes : a. Détection d'un impact sur le fuselage d'un aéronef par un capteur d'impact disposé sur le fuselage de l'aéronef ; b. 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 c. 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.
[0033] De préférence, le procédé est mis en œuvre par un système embarqué selon l'invention. [0034] 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 :
[0035] [Fig. 1] représente, schématiquement et partiellement, une vue de côté d'un aéronef équipé d'un système embarqué selon un mode de réalisation de l'invention ;
[0036] [Fig. 2] représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe transversale de l'aéronef de la [Fig. 1] ;
[0037] [Fig. 3] représente, schématiquement et partiellement, un exemple de capteur d'impact employé dans un système embarqué selon un mode de réalisation de l'invention ; et
[0038] [Fig. 4] représente, schématiquement et partiellement, un exemple d'un procédé de détec tion d'impacts sur le fuselage d'un aéronef selon un mode de réalisation de l'invention.
[0039] Dans la description qui suit, les éléments identiques, par structure ou par fonction, appa raissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
[0040] On a représenté en [Fig. 1] une vue de côté d'un aéronef 100 comportant un fuselage 110. La [Fig. 2] 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.
[0041] 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.
[0042] Le système embarqué 1 comporte une pluralité de capteurs d'impact 2, disposés sur le fu selage 110.
[0043] On a représenté en [Fig. 3] un exemple d'un capteur d'impact 2 employé dans le système embarqué 1 des [Fig. 1] et [Fig. 2]
[0044] 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 électrique ment conductrices ou semi-conductrices, organisées en une ou plusieurs couches, lesdites nanoparticules étant liées entre elles par un ligand électriquement résistant. Les nanopar ticules sont déposées sur la première électrode 22 sous la forme d'une suspension col loïdale, 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.
[0045] 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.
[0046] 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 dimen sion des nanoparticules et le nombre de couches déposées. Les nanoparticules sont par exemple des nanoparticules d'or.
[0047] 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'assem blée 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.
[0048] 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 assem blée 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 défi nie 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 mesu rant 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.
[0049] 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 puis sance d'impact à partir de ladite mesure et pour émettre des données d'estimation de puis sance d'impact.
[0050] 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 B, 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.
[0051] 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 ré ception 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 émis sion est au maximum de lOdB. Par ailleurs, le calculateur 4 est également équipé d'un mo dule d'émission sans-fil apte à transmettre des données vers un dispositif électronique ex terne C.
[0052] 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 pré sente un identifiant prédéterminé qui lui est propre, lequel est transmis avec lesdites don nées 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.
[0053] On notera que d'autres capteurs 2 peuvent être disposés sur des zones de l'aéronef dis tinctes du fuselage 110, par exemple sur des ailes 111 comme représenté en [Fig. 1], sur la nacelle ou encore sur l'empennage voire sur des hublots de l'aéronef.
[0054] Par ailleurs, le système embarqué 1 comporte un module de détection 5 d'un véhicule V circulant au voisinage de l'aéronef 100.
[0055] 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.
[0056] 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 asso ciées 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.
[0057] En liaison avec la [Fig. 4], on va maintenant décrire un exemple d'un procédé de détection d'impacts sur le fuselage 110 de l'aéronef 100, mis en oeuvre au moyen du système embar qué.
[0058] 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.
[0059] Dans une première étape El, 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 destina tion du module d'émission sans-fil B auquel il est relié, lequel relaye ces données vers le calculateur 4.
[0060] 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 es time 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.
[0061] 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.
[0062] Simultanément aux étapes E2 et E3, dans une étape E4, le calculateur 4 compare la puis sance 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.
[0063] 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'aé ronef. 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'im pact, 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.
[0064] 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.
[0065] 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.
[0066] Dans un autre mode de réalisation d'un procédé de détection d'impacts pouvant être mis en oeuvre 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 entraîne le réveil, par le calculateur 4, des capteurs d'impact 2.
[0067] Dans ce mode de réalisation, on pourrait envisager que ce soit la vitesse du véhicule V es timé à un instant précédant celui de la détection d'un impact par un capteur 2 qui soit en registrée dans la mémoire du calculateur 4.
[0068] Par ailleurs, le système embarqué 1 pourrait comprendre une pluralité de sources lumi neuses, 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.
[0069] Dans encore un autre mode de réalisation d'un procédé de détection d'impacts pouvant être mis en oeuvre par le système embarqué 1, on pourrait prévoir que le module de dé tection 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.
[0070] 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 exploi tant l'aéronef d'identifier le véhicule responsable de l'endommagement du fuselage et de vérifier les causes de cet endommagement.
[0071] En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifique ment 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 envi sager d'autres types de capteur que ceux décrits, et notamment des capteurs de type pié zoélectrique, 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

Revendications
[Revendication 1] Système embarqué de détection d'impacts sur le fuselage d'un aéronef, comportant : a. 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, b. 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 c. 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.
[Revendication 2] 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.
[Revendication S] Système selon la revendication précédente, dans lequel chaque capteur d'impact est un capteur de type piézoélectrique, de type piézorésistif ou de type capacitif.
[Revendication 4] 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.
[Revendication 5] Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les capteurs d'impact sont disposés sur une paroi extérieur du fuselage.
[Revendication 6] Système selon la revendication précédente, dans lequel chaque capteur d'impact est fixé sur une bande adhésive collée à la paroi extérieure du fuselage.
[Revendication 7] 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.
[Revendication 8] Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le module de détection est agencé sous le fuselage de l'aéronef.
Il
[Revendication 9] 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.
[Revendication 10] 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.
[Revendication 11] 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.
[Revendication 12] 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.
[Revendication 1S] 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.
EP22735105.3A 2021-06-14 2022-06-13 Système embarqué de détection d'impacts sur le fuselage d'un aeronef Pending EP4356090A1 (fr)

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