FR3045005A1 - Dispositif volant sans pilote embarque compatible avec la gestion du trafic aerien - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif volant sans pilote embarqué (1) comportant : - une structure porteuse, - une voilure (5) apte à permettre l'envol et le déplacement du dispositif volant sans pilote embarqué, la voilure étant montée sur la structure porteuse, - un organe de propulsion apte à produire une force motrice agissant sur le dispositif volant sans pilote embarqué, - un module électronique de commande de vol monté sur la structure porteuse et apte à commander l'organe de propulsion, - un module de positionnement par satellite apte à générer des données de position, - un transpondeur ADS-B (18) connecté au module de positionnement et configuré pour transmettre les données de position du dispositif volant sans pilote embarqué via une antenne (19) connectée au transpondeur ADS-B, et - un pied de support (8) lié à la structure porteuse pour supporter la structure porteuse au sol, dans lequel l'antenne connectée au transpondeur ADS-B est montée sur le pied de support.

Description

Domaine technique L’invention se rapporte au domaine des dispositifs volants sans pilote embarqué.

Arrière-plan technologique

Les appareils volants sans pilote embarqué, plus connus sous le nom de drones, sont de plus en plus utilisés dans de nombreux domaines. Ces drones sont pilotés à distance ou programmés pour effectuer un vol prédéterminé. Les drones sont utilisés par exemple pour la prise de vues en altitude dans le cinéma, pour la surveillance de sites sensibles, pour effectuer des relevés pour l’agriculture ou autre. Selon le type de mission, les drones intègrent un ou plusieurs capteurs (caméra, appareils photos, dispositif de relevés atmosphérique etc.) destinés à récolter les informations souhaitées durant le vol. Ces drones peuvent également acheminer du matériel de taille et poids réduit sur des zones cibles difficilement accessibles à l’aide de moyen de transports usuels. L’intérêt du drone est de permettre des opérations de récolte d’information ou d’acheminement de matériel de manière plus simple et rapide que par voie terrestre ou par l’utilisation d’appareils avec pilotes. De plus, les drones permettent de compléter les moyens aériens de surveillance existants dont l’autonomie est limitée et ainsi d’assurer la permanence du recueil de l’information. Résumé L’utilisation des drones étant croissante dans de nombreux domaines, un besoin d’intégrer ces appareils aux données relatives au contrôle de la circulation aérienne a été identifié. En effet, les dimensions d’un drone sont telles qu’une collision avec un appareil tel qu’un avion de ligne ou autre pourrait engendrer une catastrophe aérienne. En outre, les drones sont de plus en plus accessibles au public, y compris à des personnes n’ayant aucune connaissance en matière de réglementation aérienne. L’utilisation des drones par des personnes ne maîtrisant pas les codes et obligations dans le domaine de la circulation aérienne augmente encore les risques d’accidents et les difficultés de gestion du trafic aérien. D’autre part, l’identification d’un propriétaire de drone nécessite une investigation longue et difficile. Il n’existe pas de moyen simple et rapide pour faire le lien entre un drone et son propriétaire. L’invention vise à permettre l’intégration de manière simple et fiable des drones dans les données de gestion du trafic aérien. En particulier, l’invention vise à fournir un drone pouvant communiquer aux différents acteurs du trafic aérien des données de positionnement fiable et présentant un niveau de sécurité adapté à la gestion du trafic aérien. L’invention vise également à permettre de connaître l’identité du drone et de son propriétaire par un moyen simple. Obtenir l’identité du drone de manière simple et rapide est particulièrement important par exemple pour les forces de l’ordre. Enfin l’invention propose de corréler certaines informations d’identification issues des données de gestion du trafic aérien aux données d’identité du drone. Un tel système d’identification offre une identification cohérente et unique pour chaque drone à la fois en vol et hors vol.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un dispositif volant sans pilote embarqué comportant : une structure porteuse, une voilure apte à permettre l’envol et le déplacement du dispositif volant sans pilote embarqué, la voilure étant montée sur la structure porteuse, un organe de propulsion apte à produire une force motrice agissant sur le dispositif volant sans pilote embarqué, un module électronique de commande de vol monté sur la structure porteuse et apte à commander l’organe de propulsion, un module de positionnement par satellite apte à générer des données de position, un transpondeur ADS-B connecté au module de positionnement et configuré pour transmettre les données de position du dispositif volant sans pilote embarqué via une antenne connectée au transpondeur ADS-B, et un pied de support lié à la structure porteuse pour supporter la structure porteuse au sol, dans lequel l’antenne connectée au transpondeur ADS-B est montée sur le pied de support.

Ainsi, un tel dispositif volant sans pilote embarqué peut envoyer des données relatives à sa position à tout dispositif.distant nécessitant des informations sur la présence d’appareil dans un espace aérien donné. En particulier, une station au sol peut ainsi gérer la présence de dispositifs volant sans pilote embarqué selon l’invention et intégrer ces dispositifs volant sans pilote embarqué à sa gestion du contrôle aérien. Qui plus est, un dispositif sans pilote embarqué intégrant un tel transpondeur ADS-B est compatible avec les systèmes de gestion du trafic aérien actuel. Par exemple, un appareil tel qu’un avion de ligne équipé d’un récepteur de données envoyée par un transpondeur ADS-B peut être informé de la présence d’un drone sur sa trajectoire de vol et adapter son vol en conséquence.

En outre, le positionnement de l’antenne connectée au transpondeur ADS-B sur le pied de support permet l’envoi des données du transpondeur ADS-B sans interférer avec le module électronique de commande de vol. En effet, la distance séparant l’antenne de transmission de données du transpondeur ADS-B et les composants électroniques du module électronique de commande de vol évite les perturbations du module électronique de commande de vol par les émissions de l’antenne. Le positionnement de l’antenne sur le pied de support est d’autant plus avantageux que les dimensions du dispositif volant sans pilote embarqué sont réduites.

Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel dispositif volant sans pilote embarqué peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : le dispositif volant sans pilote embarqué comporte en outre une radio-étiquette configurée pour stocker dans une mémoire et fournir une donnée d’identification du dispositif volant sans pilote embarqué. la radio-étiquette et le transpondeur ADS-B sont agencés dans un boîtier commun, le transpondeur ADS-B étant connecté à la radio-étiquette, les données de position du dispositif volant sans pilote embarqué comportant en outre la donnée d’identification du dispositif volant sans pilote embarqué. l’antenne connectée au transpondeur ADS-B est montée sur une extrémité du pied de support opposée à la structure porteuse. le pied de support est monté sur la structure porteuse mobile en rotation entre une position dépliée dans laquelle le pied de support se développe sous la structure porteuse pour supporter la structure porteuse au sol et une position repliée dans laquelle le pied de support se développe sur un côté de la structure porteuse, l’antenne du transpondeur ADS-B comportant une tige de réception dont l’axe est agencé pour être orienté verticalement vers le sol lorsque le pied est en position repliée et que le dispositif volant sans pilote embarqué est en vol avec une assiette nulle. La mobilité du pied de support entre une position dépliée et une position repliée permet au dispositif volant sans pilote embarqué de transporter un appareil de capture d’image tel qu’un appareil photo ou une caméra vidéo sous la structure porteuse du dispositif volant sans pilote embarqué et de réaliser des captures d’images sans que le pied de support ne demeure dans le champ de vision dudit appareil de capture d’image. En outre, un tel pied de support permet d’orienter de manière optimale l’antenne connectée au transpondeur ADS-B lorsque le dispositif volant sans pilote embarqué est en vol, assurant ainsi une meilleure diffusion des données du transpondeur ADS-B. le module de positionnement par satellite comporte un organe de réception satellite montée sur le pied de support, l’organe de réception satellite présentant un axe de réception configuré pour être orienté verticalement vers le ciel lorsque le pied de support est en position repliée et que le dispositif volant sans pilote embarqué est en vol avec une assiette nulle. De manière analogue à l’antenne connectée au transpondeur ADS-B, un tel positionnement de l’organe de réception du module de positionnement permet une communication optimale entre le module de positionnement et les satellites permettant de déterminer la position du dispositif volant sans pilote embarqué dans l’espace aérien. la structure porteuse comporte : o un corps central, le module électronique de commande étant monté sur le corps central de la structure porteuse, o une pluralité de bras montés sur le corps central, les bras étant répartis circonférentiellement autour du corps central, et dans lequel la voilure comporte une pluralité d’hélices, l’extrémité opposée au corps central de chaque bras portant une hélice de la voilure respective, un actionneur de l’organe de propulsion étant configuré pour faire tourner ladite hélice autour d’un axe de rotation perpendiculaire à une direction longitudinale du bras, l’axe de réception de l’organe de réception satellite du module de positionnement par satellite est situé, en projection dans un plan horizontal, hors d’une zone de couverture de la voilure en projection dans ledit plan horizontal lorsque le pied de support est en position repliée et que le dispositif volant sans pilote embarqué est en vol avec une assiette nulle. Le positionnement de l’organe de réception satellite hors de la zone de couverture de la voilure permet une meilleure réception du module de positionnement par satellite. En effet, une telle configuration de l'organe de réception satellite évite que les hélices ne perturbent la communication du module de positionnement satellite avec les satellites lorsque le dispositif volant sans pilote embarqué est en vol. le transpondeur ADS-B est monté sur le pied de support. En positionnant le transpondeur ADS-B sur le pied de support, celui-ci est suffisamment éloigné du module électronique de commande de vol pour ne pas perturber pas les différents appareils de mesure du dispositif volant sans pilote embarqué. En particulier, les transpondeurs ADS-B comportant généralement un boîtier métallique, la masse métallique du boîtier ne perturbe pas des éléments tels que la centrale inertielle ou le compas du dispositif volant sans pilote embarqué. En outre, dans le cas d’un dispositif volant sans pilote embarqué à voilure tournante, le positionnement du transpondeur ADS-B sur le pied de support évite les perturbations entre le transpondeur ADS-B et la voilure tournante, par exemple en évitant de perturber le flux d’air autour du transpondeur ADS-B et donc de perturber une éventuelle prise de pression statique associée au transpondeur ADS-B. le module de positionnement par satellite et le transpondeur ADS-B sont agencés dans un boîtier commun. Un tel module de positionnement peut présenter des caractéristiques de précision de positionnement supérieures aux caractéristiques de positionnement d’un module de positionnement par satellite tel que ceux généralement intégrés aux dispositifs volant sans pilote embarqué. la structure porteuse porte en outre : o un capteur configuré pour détecter des conditions de vol du dispositif volant sans pilote embarqué et générer des données de vol correspondant aux conditions de vol détectées, o un module de communication radio configuré pour transmettre les données de vol à un dispositif de réception distant, o un bus de connexion reliant le capteur au module de communication radio et au module électronique de commande de vol. la structure porteuse comporte une pluralité de capteur, ladite pluralité de capteur comportant au moins l’un parmi un gyroscope, un compas et une centrale inertielle.

Le dispositif volant sans pilote embarqué comporte en outre un premier système d’alimentation pour alimenter le module électronique de vol et un second système d’alimentation pour alimenter le transpondeur ADS-B. Une alimentation séparée entre le module électronique de commande de vol et le transpondeur ADS-B offre un degré de sécurité supplémentaire en cas de défaillance du dispositif volant sans pilote embarqué. Ainsi, en cas de perte de contrôle du dispositif volant sans pilote embarqué, de perte de communication entre le dispositif volant sans pilote embarqué et un organe de commande distant ou encore de défaillance générale du dispositif volant sans pilote embarqué, le transpondeur ADS-B continue de communiquer sa position à tout dispositif distant intéressé. Une telle indépendance des moyens d’alimentation est d’autant plus intéressante si le transpondeur ADS-B est connecté à un module de positionnement par satellite dédié. le module de communication radio est configuré pour recevoir des .instructions de pilotage destinée à commander l’organe de propulsion et la voilure.

Certains aspects de l’invention partent de l’idée d’intégrer les données de position de dispositifs volant sans pilote embarqué aux données de gestion de trafic aérien. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de permettre l’envoi de données de position de dispositif sans pilote embarqué compatibles avec les données de trafic aérien d’autres types d’appareils. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de transmettre des données de position d’un dispositif volant sans pilote embarqué sans perte de la qualité de contrôle du dispositif volant sans pilote embarqué. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de fournir un dispositif volant sans pilote embarqué intégrant un moyen de communication de données de position présentant de bonnes capacités de détection de position. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de fournir un dispositif volant sans pilote embarqué ne perturbant pas la récolte d’information tout en présentant une bonne communication avec des dispositifs distants. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de fournir un dispositif volant sans pilote embarqué identifiable de manière sécurisée. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de fournir un dispositif volant sans pilote embarqué identifiable hors vol et en vol.

Brève description des figures L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. - La figure 1 est une vue de dessus d’un dispositif volant sans pilote embarqué en position dépliée des pieds de supports. - La figure 2 est une vue de profil du dispositif volant sans pilote embarqué de la figure 1. - La figure 3 est une représentation schématique des différents éléments du dispositif volant sans pilote embarqué selon l’invention. - La figure 4 est une vue de profil d’un dispositif volant sans pilote embarqué de la figure 1 en position dépliée des pieds de supports illustrant le positionnement du transpondeur ADS-B et de l’antenne connectée au transpondeur ADS-B. - La figure 5 est une vue de profil du dispositif volant sans pilote embarqué de la figure 4 en position repliée des pieds de support. - La figure 6 est une vue de dessus du dispositif volant sans pilote embarqué de la figure 5.

Description détaillée de modes de réalisation

Dans la description et les revendications, on utilisera, les termes « inférieur », « supérieur », « au-dessus » et « en-dessous » pour désigner la position relative d'un élément par rapport à un autre, dans le cadre d’un dispositif volant sans pilote embarqué présentant une assiette nulle ou reposant sur un support plat horizontal tel qu’un sol plat ou une plateforme d’atterrissage plane horizontale par rapport à la gravité terrestre. Ainsi, un premier élément est qualifié d'inférieur ou au-dessous d’un second élément si ce premier élément est situé entre le sol et le second élément lorsque le dispositif volant sans pilote embarqué est en vol avec une assiette nulle ou qu’il repose sur un support horizontal. Inversement, le second élément est alors qualifié de supérieur ou au-dessus du premier élément. De même, les termes « vertical » et « horizontal » s’entendent par rapport à la gravité terrestre dans le cas d’un dispositif volant sans pilote embarqué reposant sur un sol horizontal ou présentant en vol une assiette nulle. L’invention est décrite ci-après dans le cadre d’un dispositif volant sans pilote embarqué à voilure tournante mais pourrait aussi s’appliquer à un dispositif volant sans pilote embarqué à voilure fixe.

Les figures 1 et 2 illustrent un dispositif volant sans pilote embarqué, ci-après dénommé drone 1. Un drone 1 comporte une structure porteuse 2 comportant un corps principal 3 et une pluralité de bras 4. Le corps principal 3 illustré sur les figures présente une forme cylindrique circulaire. Chaque bras 4 se développe radialement depuis le corps principal 3, par exemple sous la forme d’une barre rectiligne liée au corps principal 3. Les bras 4 sont répartis circonférentiellement autour du corps principal 3. Ainsi, quatre bras 4 sont illustrés sur les figures et chaque bras 4 présente avec le bras 4 adjacent un angle de 90°.

Le drone 1 comporte une voilure tournante présentant une pluralité d’hélices 5. Plus particulièrement une extrémité 6 de chaque bras 4 opposée au corps principal 3 porte une hélice supérieure 5A et une hélice inférieure 5B. L’hélice supérieure 5A et l’hélice inférieure 5B sont montées en rotation autour d’un axe vertical de part et d’autre de l’extrémité 6 du bras 4 correspondant. Chaque hélice 5 est alimentée par un moteur 7 permettant d’entraîner en rotation ladite hélice 5 autour de son axe de rotation. La force motrice fournie par les moteurs 7 entraîne les hélices 5 en rotation autour de leur axe de rotation respectif permettant l’envol et le déplacement du drone 1 dans les airs.

Par ailleurs, afin d’assurer sa stabilité au sol, le drone 1 comporte des pieds de support 8 au nombre de deux sur la figure 1. Chaque pied de support 8 comporte une jambe d’écartement 9 rectiligne se développant depuis le corps principal 3. Une extrémité de la jambe d’écartement 9 opposée au corps principal 3 comporte une barre de support 10 rectiligne se développant perpendiculairement à la jambe d’écartement 9. Les barres de support 10 des deux pieds de support 8 se développent parallèlement l’une de l’autre. En outre, les deux pieds de support 8 sont montés mobiles en rotation sur le corps principal 3.

Dans une position dépliée des pieds de support 8 (illustrée sur les figures 1, 2 et 4), chaque pied de support 8 se développe sous le corps principal 3. Dans cette position dépliée, les pieds de support 8 présentent chacun une face interne en vis-à-vis de la face interne de l’autre pied de support 8. La position dépliée des pieds de support 8 permet au drone 1 de reposer sur un support stable tel que le sol ou une plateforme d’atterrissage.

Dans une position repliée des pieds de support 8, illustrée sur les figures 5 et 6, les pieds de support 8 se développent sur les côtés du corps principal 3 dans un plan parallèle aux bras 4. En outre, les pieds de supports 8 sont intercalés en projection dans un plan horizontal entre deux bras 4 adjacents. Cette position repliée, aussi appelée position de vol, est particulièrement avantageuse dans le cadre d’un drone 1 destiné à transporter une nacelle équipée d’un dispositif de prise de vue tel qu’un appareil photo ou une caméra (non illustrés). En effet, une telle nacelle est généralement installée sous le corps principal 3 du drone 1. Ainsi, En position repliée des pieds, le champ de vision du dispositif de prise de vue n’est pas obstrué par la présence des pieds de support 8.

Afin d’assurer son pilotage, le drone 1 comporte un module de commande de vol comportant un ensemble de capteurs permettant de déterminer des conditions de vols du drone 1. De tels capteurs sont intégrés à la structure porteuse 2 et comportent par exemple une centrale inertielle 11, un gyroscope 12, un compas 13, un système de guidage par satellite 14, etc. Sur les figures 1 et 2, la centrale inertielle 11 et le gyroscope 12 sont intégrés au corps principal 3 et le compas 13 et le système de guidage par satellite 14 sont intégrés à un bras 4. En outre, le système de guidage par satellite 14 comporte une antenne 15 montée sur une face supérieure du corps principal 3. Le module de commande de vol comporte en outre un organe de commande 16 connecté à l’ensemble des éléments du module de commande de vol via des bus de communication 17. L’organe de commande 16 comporte, entre autre, une mémoire interne, un microcontrôleur, un module de télémétrie et un module de réception (non illustrés). L’organe de commande 16 est apte à déterminer des conditions de vols en fonction des données mesurées par les capteurs puis à communiquer les conditions de vol du drone 1 à un opérateur distant, par exemple un pilote du drone 1 distant. L’organe de commande est en outre apte à actionner les moteurs 7 et diriger la voilure tournante 5 en réponse à des instructions de vol. L’organe de commande de 16 est également apte à piloter le déplacement des pieds de support 8 entre la position repliée et la position dépliée.

Dans un mode de réalisation, les instructions de vol sont stockées dans la mémoire interne de l’organe de commande 16, par exemple dans le cas d’un drone 1 programmé pour effectuer un vol prédéterminé. Dans un autre mode de réalisation, le drone 1 est piloté par un opérateur distant à l’aide, par exemple, d’une télécommande 27. Dans ce cas, l’organe de commande 16 reçoit via son module de réception des instructions de vol envoyées depuis la télécommande 27 et le microcontrôleur de l’organe de commande 16 traite ces instructions de vol pour actionner les moteurs 7 et diriger la voilure 5. De préférence, cette télécommande est intégrée à l’organe distant auquel l’organe de commande communique les conditions de vol.

Les figures 3 à 6 illustrent l’intégration d’un transpondeur ADS-B 18 dans le dispositif volant sans pilote embarqué. La figure 3 illustre de façon schématique les composants du drone 1. En plus des capteurs tels que décrits ci-dessus en regard de la figure 1 et 2, le drone 1 comporte un transpondeur ADS-B 18. Ce transpondeur ADS-B 18 est connecté à une antenne de communication 19 destinée à émettre des informations de positionnement du drone 1. Ces informations sont par exemple destinées à une station au sol de gestion du trafic aérien ou encore par un appareil volant disposant d’un récepteur adapté tel qu’un avion de ligne (non illustrés).

Afin de permettre l’intégration des informations de positionnement du drone 1 dans les informations de gestion du trafic aérien actuelles, Il est nécessaire que les données émises par le transpondeur ADS-B 18 et les caractéristiques d’émission de l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 soient compatibles avec les caractéristiques de transmission des informations de gestion du trafic aérien actuel. Ainsi, la puissance d’émission de l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 doit permettre d’envoyer les informations de positionnement du drone 1 à de longues distances. Ainsi, l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 est par exemple une antenne omnidirectionnelle émettant à une puissance de 70W et à une fréquence de 1090 MHz. Le transpondeur ADS-B 18 et l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 sont par exemple compatibles avec la norme EUROCADE ED 102A ou la norme RTCA DO 260B. De préférence, dans une variante non illustrée, le transpondeur ADS-B 18 est connecté au système de guidage par satellite 14 du drone 1.

Le transpondeur ADS-B 18 est alimenté par une alimentation 20 indépendante de l’alimentation des autres éléments du drone 1 (moteur, actionneurs de voilure, module de commande de vol, etc.). Ainsi, même en cas de dysfonctionnement du module de commande de vol du drone 1, le transpondeur ADS-B 18 peut continuer à émettre un signal indiquant la position du drone 1 dans l’espace aérien. Par exemple, en cas de dérive du drone 1 suite à une perte de contrôle lié à un problème électrique, un problème électronique, une panne logiciel, ou tout autre dysfonctionnement, le transpondeur ADS-B 18 pourra continuer à fonctionner de manière indépendante et diffuser les données de positionnement du drone 1. Les différents acteurs du trafic aérien comme par exemple des services de navigation aérienne auront ainsi un relevé de position du drone 1 y compris si le drone est en perdition. En outre, en cas de crash du drone 1, le transpondeur ADS-B 18 reste apte à émettre et donner une information de position aux personnes chargées de sa recherche.

De préférence, afin de permettre cette indépendance du transpondeur ADS-B 18 par rapport aux autres éléments du drone 1 et comme illustré sur la figure 3, le transpondeur ADS-B 18 est connecté à un système de positionnement par satellite 21 dédié indépendant du système de guidage par satellite 14 du drone 1. En outre, le transpondeur ADS-B 18 comporte un système d’acquisition de l’altitude 22. Un tel système d’acquisition de l’altitude 22 comporte par exemple une prise de pression intégré à un boîtier dans lequel est logé le transpondeur ADS-B 18.

Les signaux émis par l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 comportent des informations sur l’intégrité de positionnement et la vélocité du drone 1. L’intégrité pour le positionnement et la vélocité d’un aéronef est une information importante pour les systèmes de surveillance aéronautique. Ces informations renseignent en particulier les applications de surveillance Radar sur la précision que peut délivrer le transpondeur ADS-B 18.

Dans le plan horizontal, l’intégrité de positionnement du drone 1 est déterminée par un disque. Plus le rayon du disque est large, plus la précision est faible. Inversement, plus le rayon est faible, plus la précision est forte. Le drone 1 est réputé être contenu dans ce disque. Le rayon du disque est de préférence de quelque mètres.

Dans le plan vertical, c’est-à-dire en altitude, le transpondeur ADS-B 18 obtient une information d’intégrité par mesure de pression atmosphérique (Baro Altitude) à l’aide de la prise de pression statique 22 ou, de préférence, par le système de positionnement par satellite 21.

La vélocité du drone 1 est qualifiée dans le plan horizontal et exprimée avec une erreur de vitesse horizontale.

Les systèmes de surveillance au sol exploitent ces informations d’intégrité pour fiabiliser les informations présentées aux contrôleurs aériens. Il est donc important que l’intégrité de position et de vitesse soient les plus précises possibles afin de permettre leur exploitation par les acteurs de la gestion du trafic aérien.

En outre, le boîtier logeant le transpondeur ADS-B 18 comporte un moyen de radio-identification tel qu’une radio-étiquette 23, par exemple une puce électronique de type RFID. Ce moyen de radio-identification 23 comporte une identification unique associé au drone 101.

Dans un mode de réalisation, le boîtier 24 logeant le transpondeur ADS-B 18 comporte une mémoire non volatile 29. Cette mémoire non volatile 29 est de préférence amovible. Dans un mode de réalisation, cette mémoire non volatile 29 est une carte mémoire amovible, par exemple une carte mémoire de type SD. Cette mémoire non volatile 29 permet de stocker des données caractérisant le vol du drone 1, par exemple lors des dernières 30 minutes ou lors des dernières heures. Ces données caractérisant le vol du drone 1 comportent par exemple l’identification du drone, son altitude, sa position, et sa vitesse, etc. L’identification du drone 1 peut être réalisée de nombreuse manière. Dans un mode de réalisation, l’identification unique du drone 1 comporte un numéro d’identification délivré par l’organisation de l’aviation civile internationale (OACI). Dans un mode de réalisation, ce numéro d’identification est codé sur 24bits. Dans un mode de réalisation, chaque numéro d’identification délivré par l’OACI est associé à un unique drone 1. Dans un autre mode de réalisation, chaque numéro d’identification délivré par l’OACI est associé au constructeur du drone 1 pour l’ensemble des drones dudit constructeur et un numéro unique est associé au transpondeur ADS-B 18 correspondant..

Dans un mode de réalisation, la radio-étiquette est configurée lors de la construction du transpondeur ADS-B 18 de manière à intégrer de manière fiable et statique l’identification du drone 1.

Dans un autre mode de réalisation, un identifiant de plan de vol est stocké dans le moyen de radio-identification 23 avant chaque vol. Cet identifiant de plan de vol est unique pour chaque plan de vol et est, par exemple, fourni dynamiquement pour les acteurs de la gestion du trafic aérien en sus des informations de positionnement du drone 1 via l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18. Ainsi, il est possible d’identifier de manière fiable et sûre le drone 1 par une simple lecture de la radio-étiquette 23.

Un tel moyen de radio-identification 23 permet de connaître l’identité du drone 1 par simple lecture de la radio-étiquette 23. Cela est particulièrement utile en cas de perte ou de crash du drone 1, l’identifiant de constructeur et l’identifiant enregistré lors de la construction du transpondeur ADS-B 18 et/ou l’identifiant de plan de vol constituant une immatriculation électronique unique du drone 1.

Les figures 4 à 6 illustrent plus en détail l’intégration du transpondeur ADS-B et de l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B.

Le transpondeur ADS-B 18 est intégré à un boîtier 24 intégrant l’électronique du transpondeur ADS-B ainsi que le système de positionnement par satellite 21 (y compris son antenne de communication avec les satellites), la radio-étiquette 23 ou encore la.prise de pression statique 22. Le boîtier 24 est monté.sur l’un des pieds de support 8 du drone 1 et, plus particulièrement, sur la jambe 9 de l’un des pieds de support 8. Ainsi, le boîtier 24 et l’électronique du transpondeur ADS-B 18 sont suffisamment éloignés du module de commande de vol du drone 1, y compris des bus de communications 17, pour ne pas perturber le fonctionnement du module de commande de vol.

De même, l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 est montée sur le même pied de support 8 que le boîtier 24. De préférence, l’antenne est montée sur l’extrémité de la jambe 9 du pied de support 8 opposée au corps principal 3 de manière être suffisamment éloigné du module de commande de vol du drone 1 pour ne pas perturber le bon fonctionnement dudit module de commande de vol. En particulier, cet éloignement de l’antenne 19 avec le module de commande de vol du drone 1 évite que les émissions de l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 ne perturbent les communications entre le module de commande de vol du drone 1 et un dispositif distant tel que la télécommande 27 de pilotage du drone 1.

De préférence, le boîtier 24 est monté sur une face externe du pied de support 8. Ainsi, lorsque le pied de support 8 est en position repliée, comme cela est illustré sur la figure 5, le boîtier 24 est situé sur une face supérieure du pied de support 8. En étant positionné sur la face supérieure du pied de support 8, le système de positionnement par satellite 21 dédié du transpondeur ADS-B 18 est orienté en direction du ciel. Cette orientation du système de positionnement par satellite 21 intégré au boîtier 24 permet une bonne communication avec les satellites et donc une meilleure fiabilité des données de positionnement émises par le transpondeur ADS-B.

En outre, comme illustré sur la figure 6, le pied de support 8 étant intercalé entre deux bras 4 du drone 1, le boîtier 24 monté sur ledit pied de support 8 est également intercalé, en projection dans un plan horizontal, entre deux bras 4 du drone 1. Ainsi, le positionnement du boîtier 24 sur le pied de support 8 permet de décaler les hélices 5 et le boîtier 24. En particulier, le masque 25 correspondant à la surface d’occupation des hélices 5, illustré en pointillé sur la figure 6, n’est pas situé à la verticale du boîtier 24 de sorte que les hélices 5 ne perturbent pas la communication entre les satellites et le système de positionnement par satellite 21 connecté au transpondeur ADS-B 18.

Par ailleurs, dans le cas d’un transpondeur ADS-B 18 obtenant une information d’altitude du drone 1 par une prise de pression statique, l’éloignement entre le boîtier 24, et donc la prise de pression statique, et les hélices 5 évite que les données obtenues à l’aide de la prise de pression statique ne soient perturbées par la rotation des hélices 5. L’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 est de préférence située sur une face interne du pied de support 8. Cette antenne 19 est une antenne de type tige dont l’axe 26 se développe perpendiculairement à la jambe 109 du pied de support 8 sur laquelle elle est montée. Ainsi, en position repliée des pieds de support 8, comme illustré sur la figure 6, l’axe 26 de l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 est orienté vers le bas, c’est-à-dire vers le sol. Cette orientation de l’antenne 19 est particulièrement avantageuse pour la transmission des données du transpondeur ADS-B 18 vers un dispositif distant au sol 28, comme par exemple une station de gestion du trafic aérien.

Le positionnement d’une part du boîtier 24 comportant le transpondeur ADS-B 18 sur une face externe du pied de support 8 et, d’autre part, de l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 sur la face interne du pied de support 8 est particulièrement avantageux puisqu’en plus de permettre le transport de matériel de prise de vue sous le drone 1 dont le champ de vision ne soit pas obstrué par les pieds de support 8, le déplacement des pieds de support 8 vers la position repliée permet d’orienter aussi bien le boîtier 24 du comportant le système de positionnement par satellite 21 que l’antenne 19 connectée au transpondeur ADS-B 18 de façon optimale.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. Ainsi, le drone selon l’invention pourrait être un drone à voilure fixe dans lequel le boîtier du transpondeur ADS-B est monté sur une face supérieure du fuselage ou des ailes et l’antenne connectée au transpondeur ADS-B est montée sur une face inférieure du fuselage ou des ailes. De même, dans le cadre d’un dispositif volant sans pilote embarqué à voilure tournante dont les pieds de support ne sont pas repliables, le transpondeur ADS-B et l’antenne connectée au transpondeur ADS-B sont montés sur le pied de support de façon à être orientés respectivement en direction du ciel et du sol. L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L’usage de l’article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n’exclut pas, sauf mention contraire, la présence d’une pluralité de tels éléments ou étapes.

Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif volant sans pilote embarqué (1 ) comportant : une structure porteuse (2), une voilure (5) apte à permettre l’envol et le déplacement du dispositif volant sans pilote embarqué, la voilure étant montée sur la structure porteuse, un organe de propulsion (7) apte à produire une force motrice agissant sur le dispositif volant sans pilote embarqué, un module électronique de commande de vol monté sur la structure porteuse et apte à commander l’organe de propulsion, un module de positionnement par satellite (14, 21) apte à générer des données de position, un transpondeur ADS-B (18) connecté au module de positionnement et configuré pour transmettre les données de position du dispositif volant sans pilote embarqué via une antenne (19) connectée au transpondeur ADS-B, et un pied de support (8) lié à la structure porteuse pour supporter la structure porteuse au sol, dans lequel l’antenne connectée au transpondeur ADS-B est montée sur le pied de support.
2. 2. Dispositif volant sans pilote embarqué selon la revendication 2, dans lequel l’antenne (19) connectée au transpondeur ADS-B (18) est montée sur une extrémité du pied de support opposée à la structure porteuse.
3. 3. Dispositif volant sans pilote embarqué selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel le pied de support est monté sur la structure porteuse mobile en rotation entre une position dépliée dans laquelle le pied de support se développe sous la structure porteuse pour supporter la structure porteuse au sol et une position repliée dans laquelle le pied de support se développe sur un côté de la structure porteuse, l’antenne du transpondeur ADS-B comportant une tige de réception dont l’axe est agencé pour être orienté verticalement vers le sol lorsque le pied de support est en position repliée et que le dispositif volant sans pilote embarqué est en.vol avec une assiette nulle.
4. 4. Dispositif volant sans pilote embarqué selon la revendication 3, dans lequel le module de positionnement par satellite (21) comporte un organe de réception satellite montée sur le pied de support (8), l’organe de réception satellite présentant un axe de réception configuré pour être orienté verticalement vers le ciel lorsque le pied de support est en position repliée et que le dispositif volant sans pilote embarqué est en vol avec une assiette nulle.
5. 5. Dispositif volant sans pilote embarqué selon la revendication 4, dans lequel la structure porteuse comporte : un corps central (3), le module électronique de commande étant monté sur le corps central de la structure porteuse, une pluralité de bras (4) montés sur le corps central, les bras étant répartis circonférentiellement autour du corps central, et dans lequel la voilure comporte une pluralité d’hélices, l’extrémité opposée au corps central de chaque bras portant une hélice de la voilure respective et un actionneur de l’organe de propulsion configuré pour faire tourner ladite hélice autour d’un axe de rotation perpendiculaire à une direction longitudinale du bras, et dans lequel, lorsque le pied de support est en position repliée et que le dispositif volant sans pilote embarqué est en vol avec une assiette nulle, l’axe de réception de l’organe de réception satellite du module de positionnement par satellite est situé, en projection dans un plan horizontal, hors d’une zone de couverture (25) de la voilure en projection dans ledit plan horizontal.
6. 6. Dispositif volant sans pilote embarqué selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le transpondeur ADS-B est monté sur le pied de support.
7. 7. Dispositif volant sans pilote embarqué selon l’une des revendications 1 à 6, comportant en outre une radio-étiquette (23) configurée pour stocker dans une mémoire et fournir une donnée d’identification du dispositif volant sans pilote embarqué.
8. 8. Dispositif volant sans pilote embarqué selon la revendication 7, dans lequel la radio-étiquette (23) et le transpondeur ADS-B (18) sont agencés dans un boîtier commun, le transpondeur ADS-B (18) étant connecté à la radio-étiquette, les données de position du dispositif volant sans pilote embarqué, comportant en outre la donnée d’identification du dispositif volant sans pilote embarqué.
9. 9. Dispositif volant sans pilote embarqué selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le module de positionnement par satellite et le transpondeur ADS-B sont agencés dans un boîtier commun.
10. 10. Dispositif volant sans pilote embarqué selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la structure porteuse porte en outre : un capteur configuré pour détecter des conditions de vol du dispositif volant sans pilote embarqué et générer des données de vol correspondant aux conditions de vol détectées, un module de communication radio configuré pour transmettre les données de vol à un dispositif de réception distant, un bus de connexion reliant le capteur au module de communication radio et au module électronique de commande de vol.
11. 11. Dispositif volant sans pilote embarqué selon la revendication 10, dans lequel la structure porteuse comporte une pluralité de capteurs, ladite pluralité de capteurs comportant au moins l’un parmi un gyroscope, un compas et une centrale inertielle.
12. 12. Dispositif volant sans pilote embarqué selon l’une des revendications 10 à 11, dans lequel le module de communication radio est configuré pour recevoir des instructions de pilotage destinée à commander l’organe de propulsion et la voilure.
13. 13. Dispositif volant sans pilote embarqué selon l’une des revendications 1 à 12, comportant en outre un premier système d’alimentation pour alimenter le module électronique de vol et un second système d’alimentation pour alimenter le transpondeur ADS-B.