FR2836554A1

FR2836554A1 - Dispositif de localisation pour systeme d'aeronef sans pilote

Info

Publication number: FR2836554A1
Application number: FR0202301A
Authority: FR
Inventors: Salaberry Bernard Lucien Ch De; Pierre Eugene Marcel Maillard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-08-29

Abstract

L'invention a pour objet un dispositif de localisation pour aéronef sans pilote, un hélicoptère (1), par exemple, qui utilise des liaisons de données montantes (59) et descendantes, de préférence préexistante entre l'aéronef et des moyens sol situés par exemple sur le pont d'un bateau (4), liaisons de données complétées par des émetteurs et des récepteurs au sol ou sur le pont dudit bateau. La position de l'hélicoptère est calculée à partir de mesures de différences de temps de parcours.L'invention s'applique à tout aéronef, piloté ou non piloté et notamment aux hélicoptères non pilotés qui doivent atterrir sur le pont d'un bateau.

Description

DISPOSITIF DE LOCALISATION POUR SYSTEME D'AERONEF SANS PILOTE La présente invention concerne la réalisation d'un dispositif de localisation d'un aéronef sans pilote destiné notamment à faciliter l'atterrissage précis dudit aéronef par mauvais temps sur une surface réduite, le pont d'un bateau par exemple.

Ce dispositif est caractérisé par le fait qu'il utilise les moyens de télémesure et de télécommande préexistant à bord de l'aéronef sans pilote en ajoutant le minimum de moyens supplémentaires, tant sur la plate-forme d'atterrissage que sur l'aéronef, et ceci tout en assurant une grande précision et une grande sécurité d'emploi.

Le dispositif est destiné notamment à l'atterrissage automatique des hélicoptères sans pilote sur le pont d'un bateau. Il permet de localiser très précisément l'hélicoptère par rapport au pont du bateau.

Les moyens d'approche classiques tels que l'ILS par exemple, utilisés pour l'atterrissage des avions sur les aéroports, émettent, à partir du sol, des faisceaux radioélectriques que les avions détectent et à partir desquels leur position est déterminée par rapport à une trajectoire d'atterrissage idéale.

Ces moyens, bien adaptés à l'atterrissage des avions sur des aéroports ne donnent pas leur position avec une précision suffisante pour être utilisés pour des atterrissages automatiques sur bateau.

Le GPS, utilisé en mode différentiel, permet théoriquement d'obtenir des précisions qui seraient suffisantes pour l'atterrissage automatique, mais il n'est pas considéré comme suffisamment sûr pour être utilisé seul dans cette fonction.

Il existe d'autres dispositifs de localisation radioélectriques tels que des radars de suivi mais, jusqu'ici, aucun d'entre eux n'a été valablement proposé pour une application à l'atterrissage automatique d'un hélicoptère sur le pont d'un bateau.

De nombreux dispositifs optiques ont également été envisagés pour localiser ou guider les hélicoptères à l'atterrissage. Ces dispositifs peuvent être très efficaces par beau temps, mais ils deviennent rapidement inutilisables par temps de pluie, de brouillard ou de neige.

Le brevet français n 2 801 109 décrit un système de radar passif permettant la localisation d'aéronefs à voilure tournante. Ce système utilise la réflexion sur les pales des ondes émises par un émetteur de radiodiffusion pour localiser l'hélicoptère. Sa gamme de précision est très loin de pouvoir satisfaire le besoin pour l'atterrissage automatique.

Le dispositif selon l'invention apporte un avantage décisif car, outre sa simplicité, il n'impose pas, dans sa version de base, d'installer de moyens supplémentaires sur l'aéronef puisqu'il utilise les liaisons de données montantes, télécommande, et descendantes, télémesure, pour effectuer la localisation de l'aéronef. Les moyens à rajouter à ce dispositif pour lui conférer des fonctions plus perfectionnées, sont simples et peu onéreux.

L'invention consiste tout d'abord à utiliser les signaux émis par la télémesure ou la radiosonde de l'aéronef et reçus par au moins deux antennes de réception, placées à bord du bateau pour en mesurer le déphasage et déterminer la direction de l'émission. Une émission en retour de ces signaux, convenablement codés, vers l'aéronef, par la télécommande, permet à celui-ci de déterminer sa position par rapport au pont du bateau.

L'invention concerne donc un dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote du type comprenant : - au moins un aéronef, - des moyens fixes de mise en oeuvre de l'aéronef, installés sur le pont d'un bateau, - des liaisons de données radioélectriques,

caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux et de préférence trois liaisons radioélectriques entre l'aéronef d'une part et au moins deux et de préférence trois points sensiblement séparés les uns des autres et placés sur une zone de préférence proche des moyens fixes de mise en oeuvre dudit aéronef.

Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ciaprès, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est un schéma de principe du dispositif selon l'invention,
La figure 2 est un schéma synoptique simplifié des moyens de réception et de calcul installé à bord du bateau,
La figure 3 est un schéma synoptique simplifié des moyens d'émission installés à bord de l'hélicoptère,
La figure 4 est un schéma de principe d'une première variante du dispositif de la figure 1,
La figure 5 est un schéma synoptique simplifié des moyens de réception et de calcul installé à bord du bateau dans la première variante de la figure 4,
La figure 6 est un schéma synoptique simplifié des moyens d'émission installés à bord de l'hélicoptère dans la première variante de la figure 4,
La figure 7 est une représentation schématique simplifiée des signaux émis par l'hélicoptère et reçus par les moyens du bateau,
La figure 8 est une représentation schématique simplifiée d'une variante des signaux émis par l'hélicoptère et reçus par les moyens du bateau pour le dispositif de la figure 1,

La figure 9 est une représentation du principe de localisation dans le cas d'un dispositif selon l'invention utilisant deux antennes,
La figure 10 est une représentation du principe de localisation dans le cas d'un dispositif selon l'invention utilisant trois antennes,
La figure 11 est une représentation du principe de localisation dans le cas d'un dispositif selon l'invention utilisant quatre antennes,
La figure 12 est un schéma de principe du dispositif correspondant à la variante des signaux de la figure 8,
La figure 13 est un schéma de principe d'une version perfectionnée du dispositif de la figure 1,
La figure 14 est un schéma synoptique simplifié des moyens de réception et de calcul installés à bord du bateau dans la version perfectionnée de la figure 13,
La figure 15 est un schéma synoptique simplifié des moyens d'émission installée à bord de l'hélicoptère dans la version perfectionnée de la figure 13,
La figure 16 est un schéma synoptique simplifié des moyens de réception et de calcul installés à bord du bateau, utilisant des antennes combinées émission et réception de la version perfectionnée de la figure 13,
La figure 17 est une représentation du principe de localisation dans le cas de la version perfectionnée de la figure 13 et utilisant deux antennes,
La figure 18 est une représentation du principe de localisation dans le cas de la version perfectionnée de la figure 13 et utilisant trois antennes,

La figure 19 est un schéma de principe d'une variante de la version perfectionnée du dispositif de la figure 13,
La figure 20 est un schéma synoptique simplifié d'une variante des moyens de réception et de calcul installés à bord du bateau, utilisant des antennes commutées séquentiellement sur un seul émetteur et un seul récepteur, de la version perfectionnée de la figure 13, et
La figure 21 est un schéma de principe d'un perfectionnement du dispositif de la figure 13.

Ainsi que le montre la figure 1, dans un premier mode de réalisation de l'invention, un aéronef représenté par un hélicoptère 1 est muni d'un émetteur 2 représenté par son antenne 3. Cet émetteur 2 sera de préférence un émetteur de télémesure préexistant sur l'hélicoptère. Un bateau 4, ayant un axe de symétrie 5 et comportant une plage arrière 6 sur laquelle l'hélicoptère pourra se poser, est muni de deux et de préférence trois ou mieux encore quatre récepteurs 7,8, 9 et 10, représentés par leurs antennes, respectivement 11, 12,13 et 14. Une liaison dite descendante 59, appelée encore liaison de données descendante, est ainsi établie entre l'antenne 3 et lesdites antennes 11, 12,13 et 14. L'un des récepteurs, 7 par exemple, sera de préférence un récepteur d'une liaison de données descendante de télémesure préexistant entre l'hélicoptère 1 et le bateau 4.

Les antennes 11, 12,13 et 14 sont placées sur le bateau à des emplacements qui dépendent de la configuration de celui-ci. Dans le cas de deux antennes 11 et 12, celles-ci doivent être éloignées entre-elles au maximum et placées de préférence symétriquement par rapport à l'axe 5 du bateau. Elles peuvent évidemment être également placées à l'avant et à l'arrière du bateau ou encore entre un mât et un autre point quelconque du bateau. Dans le cas de trois antennes 11, 12 et 13, les distances entre chacune doivent également être les plus grandes possibles et il est souhaitable que les lignes qui les joignent

forment un triangle à trois angles aigus. Il est aussi préférable que l'une d'elle 13 soit placée dans un plan vertical contenant l'axe 5 du bateau et que les deux autres soient placées symétriquement par rapport audit plan vertical.

Dans le cas de quatre antennes 11, 12,13 et 14, il est préférable qu'elles ne soient pas toutes les quatre dans le même plan mais au contraire qu'elles forment entre elles une pyramide non nécessairement régulière mais dont le volume soit aussi grand que possible.

Les récepteurs, 7,8, 9 et 10 dans le cas de quatre antennes, placés sur le bateau 4, sont reliés à un calculateur central 15, figure 2. Ce calculateur central 15 est lui-même relié à une centrale de navigation 16 du bateau 4 qui lui communique des indications de navigation dudit bateau, à savoir par exemple, la position, le cap, la vitesse ainsi que les angles de roulis, tangage et lacet de celui-ci. L'émetteur 2 de l'hélicoptère 1 reçoit des informations d'un calculateur 17 de pilotage et de navigation, figure 3. Ces informations contiennent de préférence une information d'altitude.

Une première variante du dispositif de la figure 1 consiste à remplacer la liaison descendante 59 par une liaison montante 60, encore appelée liaison de donnée montante, ainsi que le montre la figure 4. Dans ce cas, les récepteurs sont remplacés par au moins deux, et de préférence trois ou mieux encore quatre émetteurs 27,28, 29 et 30, reliés chacun à une antenne respectivement 11, 12,13 et 14, figure 5. L'émetteur de l'hélicoptère 1 est remplacé par un récepteur 39 capable de recevoir les émissions du bateau et relié à un décodeur 41, lui-même relié au calculateur de pilotage et navigation 17, figure 6.

L'un des émetteurs, 27 par exemple, sera de préférence celui d'une liaison de données montante de télécommande de l'hélicoptère 1, préexistante entre le bateau 4 et ledit hélicoptère. Dans ce cas, un message de télécommande est élaboré par un codeur de télécommande 45. Ce message de télécommande est transmis au calculateur 15 qui le complète par

les indications de navigation du bateau fournie par la centrale de navigation 16. Il est ensuite envoyé à l'ensemble des émetteurs installés sur le bateau.

Ainsi que le montre la figure 7, les signaux émis par l'émetteur 17 de l'hélicoptère 1 ou par les émetteurs 27 à 30 du bateau 4 dans le cas de la variante, s'ils peuvent être modulés, en amplitude ou en fréquence, par une simple sinusoïde, sont de préférence modulés par des trains d'impulsions 18. Ce sera généralement le cas s'il s'agit de l'émetteur de télémesure ou de l'émetteur de télécommande préexistants. Ces signaux sont reçus par chacun des récepteurs du bateau 7 à 10, ou par le récepteur 39 de l'hélicoptère dans le cas de la variante, sous forme de trains d'impulsions identiques 51,52, 53 et 54, avec chacun, par rapport à

l'instant d'émission et dû aux temps de parcours, un retard $1, 2 dans le cas de deux récepteurs 7 et 8 ou émetteurs 27 et 28, $1, $2, $3 dans le cas de trois récepteurs 7, 8 et 9 ou émetteurs 27, 28 et 29, $1, $2, $3, $4 dans le cas le plus favorable de quatre récepteurs 7,8, 9 et 10 ou émetteurs 27, 28,29 et 30. Ces retards dépendent de la distance qui sépare l'antenne 3 de l'hélicoptère 1 de chacune des antennes 11, 12, 13 et 14 du bateau 1.

Les retards < )) ! à 4 permettent de calculer la position relative de l'hélicoptère 1 par rapport au bateau 4. Dans le cas de la liaison descendante 59, c'est le calculateur 15 du bateau qui mesure les retards et effectue ce calcul. Dans le cas de la variante utilisant la liaison montante 60, c'est le décodeur 41 mesure ces retards et en envoi le résultat au calculateur de pilotage et navigation 17.

Dans le cas où l'on utiliserait que deux antennes, 11 et 12 par exemple, figure 9, l'écart $1 - $2 permet de calculer un hyperboloïde de révolution sur lequel se trouve l'hélicoptère 1. Cet hyperboloïde coupe un plan contenant le plan du pont 6 suivant une hyperbole 19 et un plan horizontal situé à une hauteur h, hauteur de l'hélicoptère 1, incluse dans le message

de télémesure, suivant une autre hyperbole 20, ayant deux asymptotes 21 et 22, et sur laquelle ledit hélicoptère se situe. Lorsque celui-ci est suffisamment éloigné du bateau, il se situe sensiblement sur l'une des deux asymptotes 21 ou 22.

On en déduit qu'il se trouve donc dans l'une des deux directions correspondantes.

Le doute entre les deux directions peut être levé en tenant compte des mouvements de lacet du bateau.

Lorsqu'il se rapproche, l'incertitude sur sa direction exacte et sa position ne peut être levée qu'avec l'aide d'une troisième antenne, 13 par exemple ainsi que le représente la figure 10. L'un des écarts $1 - $3 ou $2 - $3, permet de calculer un second hyperboloïde de révolution qui coupe le précédent suivant une courbe asymptotique 23 sur laquelle se situe l'hélicoptère. Cette courbe coupe le plan de hauteur h au point 24 où se trouve ledit hélicoptère. La précision du positionnement est d'autant meilleure que l'altitude de l'hélicoptère 1 est grande ou qu'il se rapproche du bateau.

Enfin, dans le cas de quatre antennes, figure 11, l'écart $1 - $4 par exemple, permet de calculer un troisième hyperboloïde qui va couper le premier hyperboloïde déjà calculé, par exemple, selon une autre courbe asymptotique 25. Cette courbe coupe obligatoirement la courbe précédente en un point 26 ou se trouve l'hélicoptère. La aussi, compte tenu du relativement faible écartement réalisable entre les antennes du bateau, on ne peut pas obtenir la distance de l'hélicoptère avec une grande précision lorsque celui-ci est encore loin du bateau. Dès qu'il se rapproche, il devient possible de connaître sa distance et donc sa position exacte avec une précision qui augmente au fur et à mesure que cette distance diminue.

Une seconde variante du dispositif ci-dessus consiste à recevoir, figure 12, toujours sur au moins deux antennes 11, 12, et de préférence trois, 11,12, 13, ou mieux encore quatre antennes 11,12, 13 et 14, des signaux 43, représentés par des

liaisons descendantes 61, émis par un altimètre radioélectrique, ou radiosonde 42, porté par l'hélicoptère 1 et qui mesure sa hauteur h. En effet, ces signaux 43 sont, le plus souvent, modulés en fréquence par une dent de scie 44, figure 5, selon un procédé bien connu. Dans le cas de quatre antennes, les signaux 55,56, 57 et 58, reçus par les antennes du bateau ont un retard 1, 2, 3 et 4 par rapport au signal 43 émis.

Ils permettent donc de déterminer, comme précédemment, et en fonction du nombre d'antennes, la direction où se trouve l'hélicoptère 1, et lorsque celui est assez proche, sa position exacte par rapport au bateau.

Il faut noter que la direction d'émission de la radiosonde 42 se trouve orientée vers le bas. Cependant la directivité de l'émission est relativement étendue pour que le fonctionnement soit encore possible lorsque l'hélicoptère est fortement incliné en roulis. Pour cette raison, et du fait que la puissance émise par la radiosonde est très importante, la puissance reçue sur les antennes des récepteurs du bateau sera le plus souvent largement suffisante pour une bonne localisation. Dès que l'hélicoptère sera proche du bateau, la puissance reçue par les antennes sera très importante et l'erreur due au bruit de réception très faible.

Un premier perfectionnement, au premier mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus et à sa première variante, ainsi que le montrent les figures 13,14, 15 et 16, consiste à utiliser simultanément la liaison descendante 59 et la liaison montante 60 pour réaliser une liaison bidirectionnelle 63 entre le bateau 4 et l'hélicoptère 1, liaison qui peut bien entendu utiliser avantageusement l'émission de télémesure et l'émission de télécommande préexistantes entre ledit bateau et ledit hélicoptère. Il sera possible de retransmettre audit hélicoptère des informations sur sa direction et de lui permettre de calculer sa distance par rapport au bateau.

Dans ce but, et comme précédemment, un message de télécommande, élaboré par un codeur de télécommande 45, figure 14, est envoyé au calculateur 15 qui le complète par un message de datation donnant le temps écoulé entre la réception du dernier message

de télémesure reçu de l'hélicoptère et l'émission du message de télécommande. Il y ajoute également des informations de cap, de roulis, de tangage et de vitesse du bateau en provenance de la centrale de navigation 16. Pour des raisons de sécurité, ces informations peuvent être cryptées par tout moyens adaptés.

L'ensemble du message est envoyé à au moins deux et de préférence trois, ou mieux encore quatre émetteurs 27,28, 29 et 30, fonctionnant sur des fréquences différentes et reliés chacun à une antenne 31,32, 33 et 34. Le système peut être organisé en mode duplex, figure 16, à l'aide de coupleurs d'antenne 35,36, 37 et 38 reliant chaque antenne 11, 12,13 et 14 à chacun des émetteurs 27 à 30 d'une part et à chacun des récepteurs 7 à 10 d'autre part, de telle sorte que les antennes d'émission soient les mêmes que les antennes de réception 11, 12,13 et 14, et qu'ainsi la liaison soit bidirectionnelle.

Pour la réception, figure 15, l'hélicoptère 1 est muni d'un récepteur 39 de préférence relié à l'antenne 3 par un coupleur 40, capable de recevoir simultanément autant de fréquences différentes qu'il y a d'émetteurs sur le bateau 1.

Les signaux issus de ce récepteur 39 sont envoyés comme précédemment à un décodeur de distance 41 qui a déjà reçu les messages issus de l'émetteur 2 de l'hélicoptère. Ce décodeur 41 calcule le temps total écoulé entre l'émission de la télémesure et la réception de chacun des messages de télécommande reçus sur chacune des fréquences. Il en soustrait le temps écoulé entre la réception et l'émission sur le bateau pour déterminer le temps total de l'aller et retour des deux à quatre messages reçus tl, t2, t3 et t4. Il en déduit la distance D qui sépare l'hélicoptère 1 du bateau 4 par :

D = (tl + t2)/4. V dans le cas de deux réceptions, D = (tl + t2 + t3)/6. V ou D = (tl + t2 + t3 + t4)/8. V dans le cas de trois ou quatre réceptions, où V est la vitesse de la lumière.

Le décodeur 41 transmet au calculateur de pilotage et navigation 17 la distance D ainsi calculée ainsi que les écarts de temps de parcours mesurés entre les réceptions.

Dans le cas de deux réceptions, ainsi que le montre la figure 17, à l'aide de l'écart de temps de parcours tl-t2, de la

distance D, de son altitude h et des informations de positionnement du bateau 4, le calculateur de pilotage et navigation 17 détermine l'une des deux positions possibles 46 et 47 de l'hélicoptère 1 par rapport audit bateau. Il lève l'indétermination entre les deux positions par exemple en provoquant un ordre de déplacement de l'hélicoptère vers le bateau dans l'une des directions possibles. Dans le cas de trois réceptions ou plus, figure 15, à l'aide des écarts de temps de parcours tl-t2, tl-t3, tl t4, par exemple, de la distance D et des informations de positionnement du bateau, il détermine la position de l'hélicoptère par rapport à celui-ci et le cap à prendre pour le rejoinre. Du fait du calcul de la distance D par mesure du temps d'aller et retour des signaux, il est possible de n'utiliser que deux écarts tl-t2, et tl-t3 et donc seulement trois antennes sur le bateau pour localiser avec précision l'hélicoptère. Une quatrième antenne peut néanmoins s'avérer utile pour palier une défaillance et améliorer la fiabilité du système. Pour cette raison, le récepteur 10, l'émetteur 30, le coupleur d'antenne 38 ainsi que les antennes 14 et 35, qui ne sont pas nécessaires au fonctionnement nominal du dispositif mais en améliorent les performances et la fiabilité, sont représentés en traits interrompus sur les figures 14,16 et 20.

Ce système peut encore être perfectionné en faisant calculer, dans l'hélicoptère 1, par le décodeur 41 par exemple, le temps écoulé entre la réception du dernier message de télécommande et l'envoi du message de télémesure suivant. Ce temps est incorporé au message de télémesure de sorte que le même calcul de la distance D peut être fait à l'arrivée du message sur le bateau. Ainsi la distance D entre le bateau et l'hélicoptère est calculée à la fois par l'hélicoptère et par le bateau et les informations peuvent être comparées pour améliorer les performances du système.

Il est possible de n'utiliser qu'un seul émetteur 27, de préférence l'émetteur de télécommande préexistant et donc une seule fréquence pour les émissions du bateau et un récepteur

mono-fréquence 39 pour transmettre la télécommande et les messages complémentaires en effectuant cette transmission de façon séquentielle. Pour cela, figure 20, le coupleur d'antenne de l'émetteur 27 est relié à un commutateur d'antenne 48 commandé par un séquenceur 49. Le séquenceur oriente, au travers du commutateur 48, un premier message vers une première antenne, 11 par exemple. Le message suivant est transmis par la seconde antenne 12, un troisième message suit sur la troisième antenne 13 etc. Le cycle recommence ensuite. A l'arrivée, le récepteur 39 et le décodeur 41, figure 15, reconstituent les temps de parcours respectifs des trois messages dans le cas de trois antennes d'émission, pour calculer sa position par rapport au bateau. Du fait que le bateau et l'hélicoptère se déplacent, les écarts tl-t2, t2-t3, tl-t3 sont erronés et doivent être corrigés d'une valeur égale respectivement à 1/3, 1/3 et 2/3 de la variation du temps de parcours entre deux cycles.

De la même façon, le premier mode de réalisation de la figure 1 utilisant la liaison descendante 59 et le mode de réalisation perfectionné utilisant la liaison bidirectionnelle 61 peut être arrangé pour travailler avec une réception séquentielle des informations reçues de l'hélicoptère en n'utilisant qu'un seul récepteur 7, de préférence le récepteur de télémesure, et en commutant son entrée séquentiellement à l'aide du commutateur 48 sur chacune des antennes de réception.

A noter que, en cas de défaillance de la télémesure, les signaux de la radiosonde tels que décrits dans la première variante peuvent être utilisés, en mode secours, pour transmettre à l'hélicoptère, par la télécommande, les informations temporelles nécessaires au calcul de la distance par l'hélicoptère, figure 19.

Un autre perfectionnement peut être apporté au système pour améliorer sa précision. En effet, la précision du calcul des angles va dépendre de la précision de la mesure des déphasages entre les signaux reçus par les trois antennes du bateau d'une

part et de l'égalité entre les retards apportés par les liaisons entre le calculateur 15, les émetteurs 27 à 30 et les antennes 11 à 14. Ces déphasages et ces retards peuvent varier faiblement dans le temps mais suffisamment pour créer des erreurs importantes. Une variation de 1 nanoseconde peut en effet entraîner une erreur équivalente à 30 cm sur la distance et une erreur angulaire de 1 degré sur la position d'un hélicoptère arrivant par l'arrière avec des antennes distantes entre elle de 20 m.

Pour connaître ces variations et les compenser, un ensemble d'émission, ou d'émission et réception supplémentaire, muni d'une antenne 66 est placé sur le bateau, de préférence à l'arrière. Cet ensemble peut émettre par une liaison 65, de préférence bi-directionnelle, vers les autres antennes du bateau, 11 à 14, de préférence par intermittence et sur commande, des signaux analogues à ceux émis par l'hélicoptère.

Le calculateur du bateau, connaissant la position de cette nouvelle antenne détermine et corrige les erreurs de déphasage apportées par chacun des récepteurs et de leurs liaisons. Il corrige donc les erreurs de localisation du système dues à la réception des signaux sur le bateau. De la même façon, le récepteur supplémentaire, du même type que celui de l'aéronef, reçoit les messages émis par le bateau vers l'hélicoptère, mesure leur déphasage et envoi l'information correspondante au calculateur du bateau qui commande les corrections à imposer aux émissions et donc corrige les erreurs de localisation dues à l'émission.

Il faut noter qu'une calibration initiale de ces erreurs de localisation peut être faite avec l'hélicoptère lui-même avant son décollage. Mais qu'il est intéressant de pouvoir la vérifier périodiquement pendant la mission de l'hélicoptère pour éviter toute dérive due par exemple aux variations de température.

Le dispositif décrit ci-dessus et ses perfectionnements peuvent évidemment être utilisés pour déterminer la position de n'importe quel aéronef, piloté ou non, par rapport à n'importe

qu'elle plate-forme, maritime ou terrestre, sans sortir du cadre de l'invention. Dans le cas d'une plate-forme terrestre, des informations sur la position de ladite plate-forme sont envoyées directement au calculateur.

Le dispositif et ses perfectionnements décrits ci-dessus peuvent être étendu à un nombre quelconque d'émetteurs et de récepteurs, sur l'aéronef et sur la plate-forme maritime ou terrestre, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote du type comprenant : - au moins un aéronef, - des moyens fixes de mise en oeuvre de l'aéronef, installés sur le pont d'un bateau, - des liaisons de données radioélectriques, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux et de préférence trois liaisons radioélectriques entre l'aéronef d'une part et au moins deux et de préférence trois points sensiblement séparés les uns des autres et placés sur une zone de préférence proche des moyens fixes de mise en ouvre dudit aéronef.

2. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte : - un émetteur (2) de signaux modulés (18), associé à une antenne d'émission (3), placé sur l'aéronef (1), - au moins deux, de préférence trois et mieux encore quatre récepteurs (7,8, 9 et 10), associés chacun à une antenne (11,12, 13 et 14) et aux moyens fixes de mise en ouvre installés sur le pont du bateau (4), - un moyen de calcul de la position utilisant une mesure de différence de temps de parcours entre les signaux (55,56,

57 et 58) reçus par chacun des récepteurs (7,8, 9 et 10) pour calculer la position dudit aéronef.

3. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il utilise, pour réaliser l'émission des signaux modulés (18), un émetteur de télémesure 2 préexistant sur l'aéronef.

4. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il utilise, comme émetteur de signaux (43), un altimètre du type radiosonde (42) mesurant l'altitude de l'aéronef.

5. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'un des récepteurs est le récepteur (7) de télémesure préexistant.

6. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins deux, de préférence trois et mieux encore quatre émetteurs (27,28, 29 et 30), associés chacun à une antenne (31,32, 33 et 34) et aux moyens fixes de mise en oeuvre, - un récepteur (39) de signaux modulés (18), associé à une antenne de réception (3), placés sur l'aéronef et capable de recevoir plusieurs fréquences distinctes correspondant au nombre d'émetteurs du bateau (4), - un moyen de calcul de la position, comportant par exemple un décodeur (41) et un calculateur de pilotage et navigation (17), ledit moyen de calcul utilisant une mesure de différence de temps de parcours entre les signaux (51,52,

53 et 54) reçus par le récepteur (39) sur chacune des fréquences pour calculer la position dudit aéronef.

7. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le moyen de calcul est un calculateur (15) relié à une centrale de navigation (16) du bateau (4) qui lui communique des informations de navigation et de positionnement dudit bateau.

8. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'un des émetteurs (27) est un émetteur de télécommande de l'aéronef.

9. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte à la fois : un émetteur (2) et un récepteur capable de recevoir plusieurs fréquences (39), de préférence l'émetteur de télémesure et le récepteur de télécommande, sur l'aéronef (1), - au moins deux, de préférence trois et mieux encore quatre récepteurs (7,8, 9 et 10) ainsi que au moins deux, de préférences trois et mieux encore quatre émetteurs (27,28,

29 et 30) sur le bateau, l'un de ces récepteurs étant de préférence un récepteur de télémesure et l'un des émetteurs étant de préférence un émetteur de télécommande, - un calculateur (15) relié à la centrale de navigation (16) du bateau (4).

10. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un message de télécommande contient une information sur le temps écoulé entre la réception du dernier message de télémesure et l'émission dudit message de télécommande.

11. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que les messages de télécommande contiennent des informations sur les paramètres de navigation du bateau.

12. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon la revendication 11, caractérisé en ce que les informations sur les paramètres de navigation du bateau sont cryptées.

13. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'un message de télémesure contient une information sur le temps écoulé entre la réception du dernier message de télécommande et l'émission dudit message de télémesure.

14. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que l'émission des messages de télécommande est faite séquentiellement et cycliquement par un seul émetteur (27) sur chacune des antennes (11,12, 13 et 14) du bateau (4) et en ce que le récepteur de télécommande (39) de l'aéronef (1) ne reçoit qu'une seule fréquence.

15. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon l'une des revendications 2 à 5 et 9 à 14, caractérisé en ce que la réception des messages de télémesure est faite séquentiellement et cycliquement sur chacune des antennes (11,12, 13 et 14) du bateau (4) par un récepteur unique 7.

16. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon l'une des revendications 2 à 5 et 9 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte, placé sur le bateau (4), un autre émetteur et une autre antenne (65) et en ce que cet émetteur envoi des signaux simulant l'émetteur (2) de l'aéronef (1) pour que le dispositif de localisation mesure et corrige ses erreurs de localisation dues aux récepteurs (7 à 10) du bateau.

17. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon l'une des revendications 8 à 17, caractérisé en ce qu'il comporte, placé sur le bateau (4), un récepteur du type de celui (39) monté sur l'aéronef (1) et une autre antenne (65), en ce que ce récepteur reçoit les messages émis par les antennes (11,12, 13 et 14) dudit bateau, et en ce qu'il en mesure les déphasages qu'il transmet au calculateur

(15) du bateau pour que celui-ci corrige les erreurs du dispositif de localisation dues aux émetteurs (27 à 30) du bateau.

18. Dispositif de localisation pour système d'aéronef sans pilote selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens fixes sont placés sur une plate-forme terrestre et en ce que le calculateur reçoit directement des informations sur la position de la plate-forme.