FR3071816A1 - MULTIROTOR TYPE DRONE COMPRISING A ROTATION SPEED MANAGEMENT UNIT OF EACH ROTOR AND METHOD OF CONTROLLING SUCH A DRONE - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un drone (1) de type multirotor comportant un châssis porteur (2), au moins trois moteurs électriques (4) indépendants, au moins trois rotors (5) de propulsion et/ou de sustentation mobiles en rotation indépendamment les uns des autres par rapport audit châssis porteur (2) et entraînés respectivement en rotation par l'un desdits au moins trois moteurs électriques (4), au moins une source d'énergie électrique (6) destinée à alimenter en énergie électrique lesdits au moins trois moteurs électriques (4), et une unité de gestion (7) pour générer une consigne de vitesse de rotation de chacun desdits au moins trois moteurs électriques (4). Selon l'invention, un tel drone (1) permet de fournir une solution pour réduire l'intensité des impulsions acoustiques sur une plage de fréquences donnée tout en garantissant le maintien de ses performances de vol.The present invention relates to a drone (1) of multirotor type comprising a carrier frame (2), at least three independent electric motors (4), at least three rotors (5) for propulsion and / or lift independently movable in rotation with each other. others with respect to said carrier frame (2) and respectively rotated by one of said at least three electric motors (4), at least one source of electrical energy (6) for supplying electrical power to said at least three electric motors (4), and a management unit (7) for generating a rotational speed reference of each of said at least three electric motors (4). According to the invention, such a drone (1) makes it possible to provide a solution for reducing the intensity of the acoustic pulses over a given frequency range while guaranteeing the maintenance of its flight performance.
Description
(64J DRONE DE TYPE MULTIROTOR COMPORTANT UNE UNITE DE GESTION DE LA VITESSE DE ROTATION DE CHACUN DES ROTORS ET PROCEDE DE COMMANDE D'UN TEL DRONE.(64J MULTIROTOR TYPE DRONE INCLUDING A ROTATION SPEED MANAGEMENT UNIT FOR EACH ROTOR AND METHOD FOR CONTROLLING SUCH A DRONE.
©) La présente invention concerne un drone (1) de type multirotor comportant un châssis porteur (2), au moins trois moteurs électriques (4) indépendants, au moins trois rotors (5) de propulsion et/ou de sustentation mobiles en rotation indépendamment les uns des autres par rapport audit châssis porteur (2) et entraînés respectivement en rotation par l'un desdits au moins trois moteurs électriques (4), au moins une source d'énergie électrique (6) destinée à alimenter en énergie électrique lesdits au moins trois moteurs électriques (4), et une unité de gestion (7) pour générer une consigne de vitesse de rotation de chacun desdits au moins trois moteurs électriques (4).©) The present invention relates to a drone (1) of multirotor type comprising a supporting frame (2), at least three independent electric motors (4), at least three rotors (5) of propulsion and / or lift movable independently in rotation from each other with respect to said carrying frame (2) and driven respectively in rotation by one of said at least three electric motors (4), at least one source of electric energy (6) intended to supply electric energy to said at least three electric motors (4), and a management unit (7) for generating a speed setpoint for each of said at least three electric motors (4).
Selon l'invention, un tel drone (1) permet de fournir une solution pour réduire l'intensité des impulsions acoustiques sur une plage de fréquences donnée tout en garantissant le maintien de ses performances de vol.According to the invention, such a drone (1) makes it possible to provide a solution for reducing the intensity of the acoustic pulses over a given frequency range while guaranteeing the maintenance of its flight performance.
Drone de type multirotor comportant une unité de gestion de la vitesse de rotation de chacun des rotors et procédé de commande d’un tel drone.Multirotor type drone comprising a unit for managing the speed of rotation of each of the rotors and method for controlling such a drone.
La présente invention concerne le domaine des drones de type multirotor à au moins trois moteurs électriques permettant d’entraîner en rotation au moins trois rotors pour réaliser la propulsion et/ou la sustentation du drone. Classiquement, les drones de type multirotor comportent des rotors dits juxtaposés car agencés les uns à coté des autres en vue de dessus et qui peuvent avantageusement être également agencés dans un même plan.The present invention relates to the field of drones of the multirotor type with at least three electric motors making it possible to rotate at least three rotors to propel and / or lift the drone. Conventionally, multirotor drones include so-called juxtaposed rotors because they are arranged next to each other in top view and which can advantageously also be arranged in the same plane.
De tels rotors juxtaposés peuvent ainsi être agencés de façon coplanaire en étant espacés les uns des autres pour que les pales de deux rotors distincts n’entrent pas en collision entre elles. Selon d’autres modes de réalisation, de tels rotors juxtaposés peuvent également être inclinés par rapport à un même plan avec des inclinaisons distinctes les unes des autres ou encore être décalés suivant une direction en élévation par rapport à un plan.Such juxtaposed rotors can thus be arranged coplanarly, being spaced apart from each other so that the blades of two separate rotors do not collide with one another. According to other embodiments, such juxtaposed rotors can also be inclined relative to the same plane with distinct inclinations from one another or even be offset in a direction in elevation relative to a plane.
De tels drones sont des aéronefs dépourvus de tout pilote ou d’équipage à bord. En outre, de tels aéronefs sont couramment désignés par l’acronyme anglais UAV désignant en langue anglaise l’expression Unmanned Aerial Vehicle.Such drones are aircraft without any pilot or crew on board. In addition, such aircraft are commonly designated by the English acronym UAV, which in English means Unmanned Aerial Vehicle.
Par ailleurs, l’objet de l’invention se rapporte également au domaine des aéronefs pouvant être optionnellement piloté par un pilote agencé à bord de celui-ci. De tels aéronefs sont généralement désignés par l'acronyme anglais OPV désignant en langue anglaise l’expression Optionally Piloted Vehicle. De tels aéronefs correspondent ainsi en une combinaison entre les caractéristiques d’un aéronef conventionnel permettant le transport d’au moins un pilote et les aéronefs sans pilote embarqué de type UAV.Furthermore, the subject of the invention also relates to the field of aircraft which can be optionally piloted by a pilot arranged on board thereof. Such aircraft are generally designated by the acronym OPV, which in English denotes the expression Optionally Piloted Vehicle. Such aircraft thus correspond to a combination between the characteristics of a conventional aircraft allowing the transport of at least one pilot and UAV type on-board unmanned aircraft.
Par la suite, à des fins de simplification et de compréhension de la demande, le terme de drone sera utilisé et désignera donc tout aéronef de type UAV ou de type OPV tel que précédemment décrit.Thereafter, for purposes of simplification and understanding of the request, the term drone will be used and will therefore designate any aircraft of UAV type or of OPV type as previously described.
En outre, de tels drones sont généralement utilisés pour prendre des photos ou réaliser des vidéos lors par exemple de missions de surveillance ou encore pour le transport et/ou la livraison d’objets ou de marchandises. De tels drones sont donc amenés à voler au plus proche de la population et notamment au dessus de villes.In addition, such drones are generally used to take photos or make videos during, for example, surveillance missions or even for the transport and / or delivery of objects or goods. Such drones are therefore required to fly as close as possible to the population and in particular over cities.
Cependant, de tels drones sont particulièrement bruyants du fait de la rotation des pales des rotors. Un tel bruit est notamment produit par le passage régulier et simultané d’au moins deux pales de deux rotors au dessus d’un châssis porteur et/ou le passage d’une extrémité libre d’une pale d’un premier rotor en regard d’une autre extrémité libre d’une autre pale d’un second rotor juxtaposé avec le premier rotor. Un tel passage régulier et simultané des extrémités de pales à proximité l’une de l’autre en étant sensiblement alignées l’une avec l’autre provoque alors un bourdonnement caractéristique à l’origine même du nom de drone donné à ce type d’aéronef, « drone » signifiant en effet en langue anglaise « faux-bourdon » ou « bourdonnement ».However, such drones are particularly noisy due to the rotation of the rotor blades. Such noise is produced in particular by the regular and simultaneous passage of at least two blades of two rotors over a carrier frame and / or the passage of a free end of a blade of a first rotor opposite another free end of another blade of a second rotor juxtaposed with the first rotor. Such a regular and simultaneous passage of the blade ends close to one another while being substantially aligned with each other then causes a characteristic buzz at the very origin of the name of drone given to this type of aircraft, "drone" meaning in English in English "faux-bourdon" or "buzzing".
Par suite, des dispositifs visant à masquer ou réduire l’empreinte acoustique de ce type de drone multirotor ont été développés. De tels dispositifs ont notamment été divulgués dans les documents US 9 646 597 et US 9 442 496.As a result, devices aimed at masking or reducing the acoustic footprint of this type of multirotor drone were developed. Such devices have in particular been disclosed in documents US 9,646,597 and US 9,442,496.
Cependant, de tels documents se rapportent à la réduction du bruit émis par les rotors en procédant à un contrôle actif du bruit. Un tel contrôle consiste généralement à émettre en temps réel une onde de même fréquence mais en opposition de phase.However, such documents relate to the reduction of noise emitted by the rotors by carrying out active noise control. Such control generally consists in transmitting in real time a wave of the same frequency but in phase opposition.
Le document US 9 489 937 décrit quant à lui, un système permettant de réduire le bruit généré par les rotors d’un drone sur un signal audio et/ou vidéo obtenu lors du vol d’un tel drone par des moyens d’enregistrement agencés sur ce drone. Cependant comme précédemment, cette réduction du bruit enregistré est également obtenue en effectuant une superposition entre une première onde sonore produite par la rotation des rotors avec une onde générée dynamiquement en opposition de phase par rapport à la première onde.Document US Pat. No. 9,489,937 describes a system making it possible to reduce the noise generated by the rotors of a drone on an audio and / or video signal obtained during the flight of such a drone by recording means arranged on this drone. However, as previously, this reduction in recorded noise is also obtained by superimposing a first sound wave produced by the rotation of the rotors with a wave generated dynamically in phase opposition with respect to the first wave.
Par suite, de tels documents ne fournissent pas une solution permettant d’atténuer à leur source les causes du bruit généré par la rotation des pales équipant les rotors de tels drones.Consequently, such documents do not provide a solution making it possible to mitigate at their source the causes of the noise generated by the rotation of the blades equipping the rotors of such drones.
La présente invention a alors pour objet de proposer un nouveau type de drone permettant de s’affranchir des limitations mentionnées ci-dessus. En effet, un drone de type multirotor selon l’invention permet d’agir directement et de manière active sur les causes du bruit. A tout le moins, un tel type de drone permet de fournir une solution pour réduire l’intensité des impulsions acoustiques sur une plage de fréquences donnée tout en garantissant un maintien des performances de vol de ce type de drone.The object of the present invention is therefore to propose a new type of drone which makes it possible to overcome the limitations mentioned above. Indeed, a multirotor drone according to the invention makes it possible to act directly and actively on the causes of noise. At the very least, such a type of drone makes it possible to provide a solution for reducing the intensity of the acoustic pulses over a given frequency range while guaranteeing maintenance of the flight performance of this type of drone.
En outre, un tel type de drone peut limiter son empreinte acoustique sur l’environnement extérieur tout en conservant par exemple une vitesse de déplacement et/ou une accélération constante(s).In addition, such a type of drone can limit its acoustic footprint on the external environment while maintaining, for example, a speed of movement and / or constant acceleration (s).
L’invention concerne donc un drone de type multirotor comportant :The invention therefore relates to a multirotor drone comprising:
• un châssis porteur, • au moins trois moteurs électriques indépendants, • au moins trois rotors de propulsion et/ou de sustentation mobiles en rotation indépendamment les uns des autres par rapport au châssis porteur et entraînés respectivement en rotation par l’un des au moins trois moteurs électriques, • au moins une source d’énergie électrique destinée à alimenter en énergie électrique les moteurs électriques, • une unité de gestion pour générer une consigne de vitesse de rotation de chacun des moteurs électriques.• a supporting frame, • at least three independent electric motors, • at least three propulsion and / or lifting rotors movable in rotation independently of each other with respect to the supporting frame and driven respectively in rotation by one of the at least three electric motors, • at least one source of electric energy intended to supply electric energy to the electric motors, • a management unit for generating a set speed of rotation of each of the electric motors.
Selon l’invention, un tel drone est remarquable en ce qu’il comporte :According to the invention, such a drone is remarkable in that it comprises:
• des premiers moyens de mesure pour mesurer, pour chaque rotor, des positions relatives en azimut d’au moins une pale de chaque rotor par rapport à un élément structural du châssis porteur, les premiers moyens de mesure étant connectés à l’unité de gestion pour transmettre les mesures de positions relatives en azimut de la (ou des) pale(s) de chaque rotor à l’unité de gestion, et • des seconds moyens de mesure pour mesurer, pour chaque rotor, une vitesse de rotation instantanée de chaque rotor par rapport au châssis porteur, les seconds moyens de mesure étant connectés à l’unité de gestion pour transmettre les mesures de vitesse de rotation instantanée de chaque rotor à l’unité de gestion.• first measurement means for measuring, for each rotor, relative positions in azimuth of at least one blade of each rotor with respect to a structural element of the support frame, the first measurement means being connected to the management unit to transmit the measurements of relative positions in azimuth of the blade (s) of each rotor to the management unit, and • second measurement means to measure, for each rotor, an instantaneous speed of rotation of each rotor relative to the carrier frame, the second measurement means being connected to the management unit for transmitting the instantaneous speed measurement of each rotor to the management unit.
En outre, l’unité de gestion modifie alors, en fonction des différentes mesures des positions relatives en azimut des pales des rotors, la consigne de vitesse de rotation d’au moins un des rotors.In addition, the management unit then modifies, as a function of the various measurements of the relative positions in azimuth of the blades of the rotors, the rotation speed setpoint of at least one of the rotors.
Autrement dit, l’unité de gestion peut faire varier très rapidement la consigne de vitesse de rotation d’un rotor pour éviter que l’une des pales de ce premier rotor passe au dessus d’un premier élément structural du châssis porteur périodiquement selon une première période et que l’une des pales d’un second rotor passe au dessus d’un second élément structural du châssis porteur également périodiquement selon la même première période. Au surplus, un tel premier élément structural d'un châssis porteur peut être choisi distinct ou encore confondu avec le second élément structural de ce châssis porteur.In other words, the management unit can vary the speed of rotation of a rotor very quickly to prevent one of the blades of this first rotor from passing over a first structural element of the supporting frame periodically according to a first period and that one of the blades of a second rotor passes over a second structural element of the supporting frame also periodically according to the same first period. In addition, such a first structural element of a supporting frame can be chosen as separate or even confused with the second structural element of this supporting frame.
L’unité de gestion peut également faire varier très rapidement la consigne de vitesse de rotation d’un rotor pour éviter que deux extrémités libres de deux pales de deux rotors distincts passent simultanément en regard l’une de l’autre, dans ce deuxième cas les pales des deux rotors distincts étant alors, en vue de dessus, sensiblement alignées l’une avec l’autre suivant une même direction et comportent ainsi un azimut décalé d’environ 180 degrés.The management unit can also vary the rotation speed setpoint of a rotor very quickly to avoid that two free ends of two blades of two separate rotors pass simultaneously opposite one another, in this second case the blades of the two separate rotors then being, when viewed from above, substantially aligned with each other in the same direction and thus have an azimuth offset by approximately 180 degrees.
Par ailleurs, les premiers moyens de mesure peuvent être formés par exemple par des capteurs de type potentiomètre, à effet hall, des roues codeuses optiques ou encore de type résolveur. De tels capteurs peuvent en effet permettre de connaître précisément et instantanément la position angulaire de chacune des pales d’un rotor par rapport au châssis porteur.Furthermore, the first measurement means can be formed for example by potentiometer type sensors, hall effect, optical coding wheels or even resolver type. Such sensors can in fact make it possible to know precisely and instantaneously the angular position of each of the blades of a rotor relative to the carrier frame.
De même, les seconds moyens de mesure peuvent aussi être formés par exemple par des capteurs de type potentiomètre, à effet hall, des roues codeuses optiques ou encore de type résolveur. De tels capteurs peuvent en effet permettre de connaître précisément et instantanément la vitesse de rotation instantanée de chacun des rotors par rapport au châssis porteur.Similarly, the second measurement means can also be formed for example by potentiometer type sensors, hall effect, optical coding wheels or even resolver type. Such sensors can in fact make it possible to know precisely and instantaneously the instantaneous speed of rotation of each of the rotors relative to the carrier frame.
En outre, les seconds moyens de mesure peuvent être des capteurs indépendants avec les premiers moyens de mesure. Alternativement, les seconds moyens de mesure peuvent être des capteurs confondus avec les premiers moyens de mesure. Au surplus, les premiers moyens de mesure et les seconds moyens de mesure peuvent être respectivement intégrés ou séparés des moteurs électriques indépendants.In addition, the second measurement means can be independent sensors with the first measurement means. Alternatively, the second measurement means can be sensors combined with the first measurement means. In addition, the first measuring means and the second measuring means can be respectively integrated or separated from independent electric motors.
Avantageusement, l’unité de gestion peut modifier la consigne de vitesse de rotation du (ou des) rotor(s) pendant une période de temps prédéterminée inférieure au temps nécessaire pour que le(s) rotor(s) effectue(nt) un tour complet.Advantageously, the management unit can modify the rotational speed setpoint of the rotor (s) for a predetermined period of time less than the time necessary for the rotor (s) to perform one revolution. full.
De cette manière, la variation de la vitesse de rotation du (ou des) rotor(s) n’engendre alors pas une dégradation de la stabilité et des performances du drone. Ainsi, l’unité de gestion permet de faire varier la vitesse de rotation instantanée d’un rotor pendant une durée très limitée d’environ quelques dixièmes ou centièmes de seconde correspondant par exemple au temps nécessaire pour que le rotor effectue une moitié ou un quart de tour sur lui même. Pour ce faire, les moteurs électriques indépendants peuvent être de type synchrone à aimant permanent également couramment désignés par l’acronyme PMSM (selon l’expression en langue anglaise Permanent Magnet Synchronous Motor).In this way, the variation in the speed of rotation of the rotor (s) does not then degrade the stability and performance of the drone. Thus, the management unit makes it possible to vary the instantaneous speed of rotation of a rotor for a very limited period of approximately a few tenths or hundredths of a second corresponding, for example, to the time necessary for the rotor to perform a half or a quarter. turn on itself. To do this, the independent electric motors can be of the permanent magnet synchronous type also commonly designated by the acronym PMSM (according to the expression in English Permanent Magnet Synchronous Motor).
En pratique, l’unité de gestion peut modifier la consigne de vitesse de rotation du (ou des) rotor(s) en lui (leur) ajoutant/soustrayant +/-x tours/min (tours par minute), avec x étant choisi inférieur ou égal à 10 par exemple.In practice, the management unit can modify the rotational speed setpoint of the rotor (s) by adding / subtracting +/- x revs / min (revolutions per minute), with x being chosen. less than or equal to 10 for example.
Une telle augmentation ou diminution de la vitesse de rotation instantanée d’un rotor est en effet adaptée et suffisante pour permettre de limiter l’empreinte acoustique d’un drone sur l’environnement extérieur sans pénaliser ses performances de vol.Such an increase or decrease in the instantaneous speed of rotation of a rotor is in fact suitable and sufficient to make it possible to limit the acoustic footprint of a drone on the external environment without penalizing its flight performance.
Selon un exemple de réalisation avantageux de l’invention, chaque rotor comportant au moins deux pales agencées respectivement mobiles en rotation par rapport à un moyeu et pivotant individuellement autour d’au moins un axe parallèle à leur envergure respective, le drone peut comporter des organes de commande pour modifier le pas des au moins deux pales du (ou des) rotor(s) dont la consigne de vitesse de rotation est modifiée, les organes de commande étant connectés à l’unité de gestion et permettant de compenser une variation de portance du (ou des) rotor(s).According to an advantageous embodiment of the invention, each rotor comprising at least two blades arranged respectively movable in rotation relative to a hub and pivoting individually around at least one axis parallel to their respective wingspan, the drone may comprise members control to modify the pitch of at least two blades of the rotor (s) whose speed reference is modified, the control members being connected to the management unit and making it possible to compensate for a variation in lift of the rotor (s).
De cette manière, l’unité de gestion permet de piloter les organes de commande du pas des pales instantanément et simultanément avec la consigne de vitesse de rotation du rotor. La résultante des forces aérodynamiques produite par le rotor dont la portance peut alors être maintenue constante quelle que soit sa vitesse de rotation instantanée.In this way, the management unit makes it possible to control the control members of the pitch of the blades instantaneously and simultaneously with the setpoint for the speed of rotation of the rotor. The result of the aerodynamic forces produced by the rotor whose lift can then be kept constant regardless of its instantaneous speed of rotation.
Avantageusement, les organes de commande peuvent modifier collectivement le pas des au moins deux pales.Advantageously, the control members can collectively modify the pitch of the at least two blades.
De tels organes de commande peuvent ainsi comporter notamment un moteur de commande du pas, une bielle de commande et des leviers de pas pour modifier collectivement le pas des pales d’un même rotor.Such control members may thus in particular comprise a pitch control motor, a control rod and pitch levers to collectively modify the pitch of the blades of the same rotor.
Comme déjà évoqué, l’invention se rapporte également à un procédé de commande d’un drone de type multirotor comportant :As already mentioned, the invention also relates to a method for controlling a multirotor drone comprising:
• un châssis porteur • au moins trois moteurs électriques indépendants, • au moins trois rotors de propulsion et/ou de sustentation mobiles en rotation indépendamment les uns des autres par rapport au châssis porteur et entraînés respectivement en rotation par l’un des moteurs électriques, • au moins une source d’énergie électrique destinée à alimenter en énergie électrique les moteurs électriques, et • une unité de gestion pour générer une consigne de vitesse de rotation de chacun des moteurs électriques.• a supporting frame • at least three independent electric motors, • at least three propulsion and / or lift rotors movable in rotation independently of each other relative to the supporting frame and driven respectively in rotation by one of the electric motors, • at least one source of electrical energy intended to supply electrical energy to the electric motors, and • a management unit for generating a set speed of rotation of each of the electric motors.
Selon l’invention, un tel procédé de commande est remarquable en ce qu’il comporte :According to the invention, such a control method is remarkable in that it comprises:
• au moins une première étape de mesure pour mesurer, pour chaque rotor, des positions relatives en azimut d’au moins une pale du rotor par rapport à un élément structural du châssis porteur, • au moins une première étape de transmission pour transmettre les mesures de positions relatives en azimut de la (ou des) pale(s) du rotor à l’unité de gestion, • au moins une deuxième étape de mesure pour mesurer, pour chaque rotor, une vitesse de rotation instantanée du rotor par rapport au châssis porteur, • au moins une seconde étape de transmission pour transmettre les mesures de vitesse de rotation instantanée du rotor à l’unité de gestion, et • au moins une étape de variation pour modifier, en fonction des différentes mesures de positions relatives en azimut des pales de chaque rotor, la consigne de vitesse de rotation d’au moins un des rotors.• at least a first measurement step to measure, for each rotor, relative positions in azimuth of at least one blade of the rotor with respect to a structural element of the support frame, • at least a first transmission step to transmit the measurements relative azimuth positions of the rotor blade (s) at the management unit, • at least a second measurement step to measure, for each rotor, an instantaneous speed of rotation of the rotor relative to the chassis carrier, • at least a second transmission step for transmitting the measurements of instantaneous speed of rotation of the rotor to the management unit, and • at least one variation step for modifying, as a function of the different measurements of relative positions in azimuth of the blades of each rotor, the rotational speed setpoint of at least one of the rotors.
Autrement dit, l’étape de variation est opérée par l’unité de gestion et permet de faire varier rapidement et instantanément la consigne de vitesse de rotation d’un rotor pour limiter l’empreinte acoustique du drone sur le milieu extérieur.In other words, the variation step is operated by the management unit and allows the rotational speed setpoint of a rotor to be varied quickly and instantaneously to limit the acoustic footprint of the drone on the outside environment.
La (ou les) première(s) étape(s) de transmission ou la (ou les) seconde(s) étape(s) de transmission peuvent être réalisées par des liaisons de type filaire ou alternativement de type sans fil. Dans ce deuxième cas, les étapes de transmissions sont réalisées au moyen de modules émetteurs et récepteurs sans fil tels que notamment des modules utilisant des protocoles de communication de type Wifi, Bluetooth ou analogues.The first transmission step (s) or the second transmission step (s) can be carried out by wired type links or alternatively wireless type. In this second case, the transmission steps are carried out by means of wireless transmitter and receiver modules such as in particular modules using communication protocols of the Wifi, Bluetooth or similar type.
Avantageusement, la (ou les) étape(s) de variation peu(ven)t modifier la consigne de vitesse de rotation du (ou des) rotor(s) pendant une période de temps prédéterminée inférieure au temps nécessaire pour que le(s) rotor(s) effectue(nt) un tour complet.Advantageously, the variation step (s) can (t) modify the rotation speed setpoint of the rotor (s) for a predetermined period of time less than the time necessary for the (s) rotor (s) make a full revolution.
En d’autres termes, une telle étape de variation permet de faire varier la vitesse de rotation instantanée d’un rotor pendant une durée très limitée d’environ quelques dixièmes ou centièmes de seconde correspondant par exemple au temps nécessaire pour que le rotor effectue un secteur angulaire de quelques degrés, voire d’une dizaine de degrés, avant et après passage en vis-à-vis d’une pale d’un premier rotor avec un élément structural du châssis porteur ou d’une autre pale d’un second rotor.In other words, such a variation step makes it possible to vary the instantaneous speed of rotation of a rotor for a very limited period of approximately a few tenths or hundredths of a second corresponding, for example, to the time necessary for the rotor to perform a angular sector of a few degrees, or even ten degrees, before and after passing opposite a blade of a first rotor with a structural element of the supporting frame or another blade of a second rotor.
En pratique, la (ou les) étape(s) de variation peu(ven)t modifier la consigne de vitesse de rotation du (ou des) rotor(s) en lui(leur) ajoutant/soustrayant +/-x tours/min (tours par minute), avec x étant choisi inférieur ou égal à 10 par exemple. En outre, un tel seuil dépend de la stabilité requise et des performances du drone.In practice, the variation step (s) can change the speed setting of the rotor (s) by adding / subtracting +/- x revs / min (revolutions per minute), with x being chosen less than or equal to 10 for example. In addition, such a threshold depends on the required stability and the performance of the drone.
Comme déjà évoqué, cette augmentation ou diminution de +/x tours/min de la vitesse de rotation instantanée d’un rotor est optimale pour limiter l’empreinte acoustique d’un drone sur l’environnement extérieur mais sans impact sur ses performances de vol que sont sa vitesse de déplacement, ses accélérations ou encore pour permettre au drone de réaliser un vol stationnaire ou en pallier à vitesse constante.As already mentioned, this increase or decrease of + / x revolutions / min of the instantaneous rotation speed of a rotor is optimal to limit the acoustic footprint of a drone on the external environment but without impact on its flight performance that are its speed of movement, its accelerations or even to allow the drone to hover or to compensate for it at constant speed.
Selon un exemple de réalisation avantageux de l’invention, chaque rotor comportant au moins deux pales agencées respectivement mobiles en rotation par rapport à un moyeu et pivotant individuellement autour d’au moins un axe parallèle à leur envergure respective, le procédé peut comporter au moins une étape de commande pour modifier le pas des au moins deux pales du (ou des) rotor(s) dont la consigne de vitesse de rotation est modifiée, la (ou les) étape(s) de commande permettant de compenser une variation de portance du (ou des) rotor(s).According to an advantageous embodiment of the invention, each rotor comprising at least two blades arranged respectively movable in rotation relative to a hub and pivoting individually around at least one axis parallel to their respective wingspan, the method can comprise at least a control step to modify the pitch of the at least two blades of the rotor (s) whose speed reference is modified, the control step (s) making it possible to compensate for a variation in lift of the rotor (s).
Une telle étape de commande permet ainsi de piloter les organes de commande de pas des pales instantanément et simultanément avec la consigne de vitesse de rotation du rotor. La portance du rotor considéré peut alors être maintenue constante quelle que soit sa vitesse de rotation instantanée.Such a control step thus makes it possible to control the pitch control members of the blades instantaneously and simultaneously with the setpoint for the speed of rotation of the rotor. The lift of the rotor considered can then be kept constant whatever its instantaneous speed of rotation.
Avantageusement, l’étape de commande peut modifier collectivement le pas des au moins deux pales.Advantageously, the control step can collectively modify the pitch of the at least two blades.
De cette manière, l’étape de commande permet de modifier simultanément le pas de pales d’un même rotor en fonction de leur vitesse de rotation pour maintenir constante la portance du rotor.In this way, the control step makes it possible to simultaneously modify the pitch of the blades of the same rotor as a function of their speed of rotation in order to keep the lift of the rotor constant.
Avantageusement, la (ou les) étape(s) de variation peu(ven)t modifier la consigne de vitesse de rotation du (ou des) rotor(s) lorsqu’au moins deux pales de deux rotors distincts passent périodiquement chacune respectivement en regard de deux éléments structuraux du châssis porteur.Advantageously, the variation step (s) can change the set speed of rotation of the rotor (s) when at least two blades of two distinct rotors pass periodically each respectively of two structural elements of the supporting frame.
Ainsi, un tel procédé de commande permet de limiter l’empreinte acoustique d’un drone sur le milieu extérieur en évitant que deux pales de deux rotors distincts passent avec une même fréquence au dessus de deux éléments structuraux, tels des bras de liaison, permettant de maintenir écartés les moteurs électriques par rapport à un corps central du châssis porteur.Thus, such a control method makes it possible to limit the acoustic footprint of a drone on the external environment by preventing two blades of two separate rotors passing with the same frequency over two structural elements, such as link arms, allowing to keep the electric motors apart from a central body of the supporting chassis.
En pratique, la (ou les) étape(s) de variation peu(ven)t modifier la consigne de vitesse de rotation du (ou des) rotor(s) lorsqu’une extrémité libre d’une pale d’un premier rotor passe à proximité d’une autre extrémité libre d’une autre pale d’un second rotor, le premier rotor et le second rotor étant juxtaposés directement l’un à côté de l’autre.In practice, the variation step (s) can change the set speed of rotation of the rotor (s) when a free end of a blade of a first rotor passes near another free end of another blade of a second rotor, the first rotor and the second rotor being juxtaposed directly one next to the other.
Dans ce cas, un tel procédé de commande permet de limiter l’empreinte acoustique d’un drone sur le milieu extérieur en évitant que la distance séparant les extrémités libres de deux pales de deux rotors juxtaposés soit inférieure à une valeur de seuil prédéterminée. Une telle valeur de seuil peut être définie géométriquement par l’entraxe correspondant au positionnement relatif des axes de rotation des deux rotors juxtaposés et par la mesure de la longueur des pales des deux rotors juxtaposés selon leur envergure respective. En outre, cette valeur de seuil pour la distance séparant les extrémités libres de deux pales de deux rotors juxtaposés dépend aussi des attitudes du drone et du profile aérodynamique des deux pales.In this case, such a control method makes it possible to limit the acoustic footprint of a drone on the external environment by preventing the distance separating the free ends of two blades from two juxtaposed rotors from being less than a predetermined threshold value. Such a threshold value can be defined geometrically by the center distance corresponding to the relative positioning of the axes of rotation of the two juxtaposed rotors and by measuring the length of the blades of the two juxtaposed rotors according to their respective wingspan. In addition, this threshold value for the distance separating the free ends of two blades from two juxtaposed rotors also depends on the attitudes of the drone and on the aerodynamic profile of the two blades.
L’invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent :The invention and its advantages will appear in more detail in the context of the description which follows with examples given by way of illustration with reference to the appended figures which represent:
- la figure 1, une vue perspective d’une première variante de drone conforme à l’invention,FIG. 1, a perspective view of a first variant of a drone according to the invention,
- les figures 2 et 3, des vues de dessus d’un drone selon une seconde variante de drone conforme à l’invention,FIGS. 2 and 3, top views of a drone according to a second variant of drone according to the invention,
- la figure 4, une vue en coupe transversale au niveau d’un rotor d’un drone conforme à l’invention, etFIG. 4, a cross-sectional view at the level of a rotor of a drone according to the invention, and
- les figures 5 et 6, deux logigrammes illustrant schématiquement le principe de deux exemples de réalisation d’un procédé de commande d’un drone conforme à l’invention.- Figures 5 and 6, two flow diagrams schematically illustrating the principle of two exemplary embodiments of a method for controlling a drone according to the invention.
Comme déjà évoqué l’invention se rapporte donc à un drone ou un aéronef dépourvu d’un pilote à bord de celui-ci tel un aéronef de type UAV ou encore un aéronef de type OPV dont le pilotage peut optionnellement être réalisé par un pilote à bord de celui-ci. Par la suite, l’utilisation du terme générique drone désignera donc les aéronefs de type UAV ainsi que ceux de type OPV. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes représentatives de plusieurs variantes de drone peuvent être affectés d’une seule et même référence.As already mentioned the invention therefore relates to a drone or an aircraft devoid of a pilot on board thereof such as an aircraft of the UAV type or even an aircraft of the OPV type whose piloting can optionally be carried out by a pilot with edge of it. Thereafter, the use of the generic term drone will therefore designate aircraft of the UAV type as well as those of the OPV type. The elements present in several separate figures representative of several drone variants can be assigned a single reference.
Ainsi, tel que représenté à la figure 1 selon une première variante, le drone 1 comporte quatre rotors 5 entraînés en rotation par quatre moteurs électriques 4 indépendants les uns des autres. De tels rotors 5 sont ainsi des rotors de propulsion et/ou de sustentation d’un tel drone 1. En outre, les moteurs électriques 4 sont supportés par un élément structural 3, tel un bras de liaison, d’un châssis porteur 2.Thus, as shown in FIG. 1 according to a first variant, the drone 1 comprises four rotors 5 driven in rotation by four electric motors 4 independent of each other. Such rotors 5 are thus propulsion and / or lift rotors of such a drone 1. In addition, the electric motors 4 are supported by a structural element 3, such as a link arm, of a carrying frame 2.
Un tel châssis porteur 2 peut également comporter un corps central 14 permettant de supporter une source d’énergie 6 permettant d’alimenter en énergie électrique les quatre moteurs électriques 4. Un tel corps central 14 peut également servir de support à une unité de gestion 7 permettant de générer la consigne de vitesse de rotation de chacun des quatre moteurs électriques 4.Such a supporting frame 2 can also include a central body 14 making it possible to support an energy source 6 making it possible to supply electrical energy to the four electric motors 4. Such a central body 14 can also serve as a support for a management unit 7 used to generate the rotation speed setpoint for each of the four electric motors 4.
Le drone 1 comporte par ailleurs des premiers moyens de mesure 8 permettant de mesurer, pour chacun des quatre rotors 5, une position relative en azimut d’au moins une pale 9 du rotor 5 par rapport à un élément structural 3 du châssis porteur 2. Tels que représentés, les premiers moyens de mesure 8 peuvent être respectivement agencés à proximité des quatre moteurs électriques 4. Cependant selon une autre variante non représentée, les premiers moyens de mesure 8 peuvent également être montés respectivement sur les quatre éléments structuraux 3 du châssis porteur 2. En outre, de tels premiers moyens de mesure 8 sont connectés à l’unité de gestion 7 pour transmettre les mesures de positions relatives en azimut des pales 9 du rotor 5 à l’unité de gestion 7.The drone 1 also comprises first measurement means 8 making it possible to measure, for each of the four rotors 5, a relative position in azimuth of at least one blade 9 of the rotor 5 relative to a structural element 3 of the supporting frame 2. As shown, the first measuring means 8 can be respectively arranged near the four electric motors 4. However according to another variant not shown, the first measuring means 8 can also be mounted respectively on the four structural elements 3 of the supporting frame 2. In addition, such first measurement means 8 are connected to the management unit 7 for transmitting the measurements of relative positions in azimuth of the blades 9 of the rotor 5 to the management unit 7.
Le drone 1 comporte également des seconds moyens de mesure 10 permettant de mesurer, pour chacun des quatre rotors 5, une vitesse de rotation instantanée du rotor 5 par rapport au châssis porteur 2. Ainsi, les seconds moyens de mesure 10 sont également connectés à l’unité de gestion 7 pour transmettre les mesures de vitesse de rotation instantanée du rotor 5 à l’unité de gestion 7.The drone 1 also comprises second measurement means 10 making it possible to measure, for each of the four rotors 5, an instantaneous speed of rotation of the rotor 5 relative to the support frame 2. Thus, the second measurement means 10 are also connected to the management unit 7 for transmitting the measurements of instantaneous speed of rotation of the rotor 5 to the management unit 7.
L’unité de gestion 7 peut alors modifier instantanément, en fonction des différentes mesures de positions relatives en azimut des pales 9 des quatre rotors 5, la consigne de vitesse de rotation d’au moins un des quatre rotors 5.The management unit 7 can then instantly modify, as a function of the various relative position measurements in azimuth of the blades 9 of the four rotors 5, the rotation speed setpoint of at least one of the four rotors 5.
Avantageusement, la modification de la consigne de vitesse peut être effectuée par l’unité de gestion 7 lorsque deux pales 9 et 9’ de deux rotors distincts 5 et 5’ passent périodiquement chacune respectivement en regard de deux éléments structuraux 3 et 3’ distincts l’un de l’autre du châssis porteur 2.Advantageously, the modification of the speed reference can be carried out by the management unit 7 when two blades 9 and 9 'of two separate rotors 5 and 5' pass periodically each each respectively opposite two separate structural elements 3 and 3 'l one of the other of the supporting frame 2.
Tel que représenté à la figure 2 selon une seconde variante, le drone 11 peut également comporter un châssis porteur 12 supportant huit rotors 5 de propulsion et/ou de sustentation.As shown in Figure 2 according to a second variant, the drone 11 may also include a support frame 12 supporting eight propulsion and / or lift rotors 5.
Dans ce cas également, la modification de la consigne de vitesse peut être effectuée par l’unité de gestion 7 lorsque deux pales 9 et 9’ de deux rotors distincts 5 et 5’ passent périodiquement chacune respectivement en regard de deux éléments structuraux 13 et 13’ distincts du châssis porteur 12.In this case also, the modification of the speed setpoint can be carried out by the management unit 7 when two blades 9 and 9 'of two separate rotors 5 and 5' pass periodically each each respectively opposite two structural elements 13 and 13 'separate from the supporting frame 12.
Cependant comme les rotors 5 et 5’ sont agencés côte à côte les uns des autres en étant sensiblement juxtaposés en vue de dessus, la modification de la consigne de vitesse peut également dans ce cas être effectuée par l’unité de gestion 7 lorsque ‘une extrémité libre 16 d’une pale 9 d’un premier rotor 5 passe en regard d’une autre extrémité libre 17 d’une autre pale 9’ d’un second rotor 5’, le premier rotor 5 et le second rotor 5’étant agencés d’un même côté du châssis porteur 12 tel que par exemple un côté supérieur du châssis porteur 12, c’est-à-dire tel que le terme côté désigne une position par rapport à XY, X étant par exemple un axe de roulis et Y un axe de tangage. En effet, les variations de la vitesse de rotation qui peuvent avantageusement être réalisées sur l’ensemble des rotors 5, 5’ du drone 11 permettent d’équilibrer les assiettes de vol selon les axes X et Y. Par exemple, il est envisageable de faire varier de quelques tours minutes la vitesse de rotation du premier rotor 5 et de varier à l’opposé de quelques tours minutes la vitesse de rotation du second rotor 5’ et ainsi ne pas générer un pivotement suivant l’axe de roulis X.However, since the rotors 5 and 5 ′ are arranged side by side with one another while being substantially juxtaposed in plan view, the modification of the speed reference can also in this case be carried out by the management unit 7 when a free end 16 of a blade 9 of a first rotor 5 passes opposite another free end 17 of another blade 9 'of a second rotor 5', the first rotor 5 and the second rotor 5 'being arranged on the same side of the supporting frame 12 such as for example an upper side of the supporting frame 12, that is to say such that the term side designates a position relative to XY, X being for example a roll axis and Y is a pitch axis. In fact, the variations in the speed of rotation which can advantageously be carried out on all of the rotors 5, 5 ′ of the drone 11 make it possible to balance the flight bases along the axes X and Y. For example, it is possible to envisage vary the rotation speed of the first rotor 5 by a few revolutions per minute and vary the opposite speed of rotation of the second rotor 5 'as opposed to a few revolutions per minute, and thus not generate a pivoting along the roll axis X.
Par ailleurs, le drone 11 comporte également des organes de commande 15 pour modifier un pas d’une pale 9, 9’ des rotors 5, 5’ lorsque leur consigne de vitesse de rotation est modifiée. De tels organes de commande 15 sont alors connectés à l’unité de gestion 7 de permettent d’éviter une variation de portance des rotors 5, 5’.Furthermore, the drone 11 also includes control members 15 for modifying a pitch of a blade 9, 9 ’of the rotors 5, 5’ when their rotation speed setpoint is modified. Such control members 15 are then connected to the management unit 7 to avoid a variation in the lift of the rotors 5, 5 ’.
Tel que représenté à la figure 3, la position relative en azimut 02 d’une pale 9 du premier rotor 5 peut être identifiée par rapport au premier élément structurel 3 via des premiers moyens de mesure 8 agencés sur le premier rotor 5. De même, la position relative en azimut 03 d’une pale 9’ du second rotor 5’ peut être identifiée par rapport au second élément structurel 3’ via des premiers moyens de mesure 8 agencés sur le premier rotor 5’. De plus, pour chaque rotor 5, 5’, on identifie également à tout instant sa vitesse de rotation Ω2, Ω3 via les seconds moyens de mesure 10 agencés respectivement sur chaque rotor 5, 5’ et on applique si nécessaire une correction de quelques tours/minutes pour modifier pendant un secteur de tour limité au moins l’une des vitesses de rotation Ω2, Ω3 d’un rotor 5, 5’.As shown in FIG. 3, the relative position in azimuth 0 2 of a blade 9 of the first rotor 5 can be identified with respect to the first structural element 3 via first measuring means 8 arranged on the first rotor 5. Similarly , the relative position in azimuth 0 3 of a blade 9 'of the second rotor 5' can be identified with respect to the second structural element 3 'via first measuring means 8 arranged on the first rotor 5'. In addition, for each rotor 5, 5 ′, its rotation speed Ω 2 , Ω 3 is also identified at all times via the second measuring means 10 arranged respectively on each rotor 5, 5 ′ and a correction is applied if necessary. a few revolutions / minute to modify during a limited revolution sector at least one of the rotation speeds Ω 2 , Ω 3 of a rotor 5, 5 '.
Tels que représentés, les premiers et seconds moyens de mesure 8, 10 peuvent être confondus et intégrés dans un même ensemble de mesure monolithique agencé par exemple coaxialement avec l’axe de rotation des rotors 5, 5’. En outre, le drone 11 comporte, tel que représenté huit rotors 5, 5’ et une unité de gestion 7 montée sur le châssis porteur 2. Les différentes mesures 0i, ..., 08 et Ω-ι, ..., Ω8 effectuées par les premiers et seconds moyens de mesure 8, 10 des huit rotors 5, 5’ sont alors transmises à l’unité de gestion 7 qui peut alors les analyser et modifier en conséquence la consigne de vitesse de rotation d’au moins un des huit rotors 5, 5’.As shown, the first and second measurement means 8, 10 can be combined and integrated into the same monolithic measurement assembly arranged for example coaxially with the axis of rotation of the rotors 5, 5 '. In addition, the drone 11 comprises, as shown eight rotors 5, 5 'and a management unit 7 mounted on the carrier frame 2. The different measures 0i, ..., 0 8 and Ω-ι, ..., Ω 8 carried out by the first and second measuring means 8, 10 of the eight rotors 5, 5 ′ are then transmitted to the management unit 7 which can then analyze them and consequently modify the rotation speed setpoint by at least one of the eight 5, 5 'rotors.
Par ailleurs tels que représentés à la figure 4, les organes de commande 15 permettant de modifier le pas des pales 9 du rotor 5 lorsque sa consigne de vitesse de rotation est modifiée comportent une servocommande 41 pilotée par l’unité de gestion 7. Cette servocommande 41 actionne un levier de commande 40 apte à pivoter par rapport au premier élément structurel 3 pour actionner une bielle de commande 42 et permette un déplacement relatif par rapport à un mât rotor 43. En outre, cette bielle de commande 42 permet alors de transmettre son mouvement à un levier de pas 44 solidarisé avec un manchon 45 de la pale 9.Furthermore, as shown in FIG. 4, the control members 15 making it possible to modify the pitch of the blades 9 of the rotor 5 when its rotation speed setpoint is modified include a servo control 41 controlled by the management unit 7. This servo control 41 actuates a control lever 40 able to pivot relative to the first structural element 3 to actuate a control rod 42 and allows relative movement relative to a rotor mast 43. In addition, this control rod 42 then makes it possible to transmit its movement to a pitch lever 44 secured to a sleeve 45 of the blade 9.
Par ailleurs, le moteur électrique 4 peut comporter un stator 46 solidarisé au premier élément structurel 3 et un rotor 47 apte à entraîner en rotation le mât rotor 43 et ainsi permettre la mise en mouvement de rotation du rotor 5 par rapport au premier élément structurel 3 et au châssis porteur 2.Furthermore, the electric motor 4 may include a stator 46 secured to the first structural element 3 and a rotor 47 capable of driving the rotor mast 43 in rotation and thus allowing the rotor 5 to move in rotation relative to the first structural element 3 and to the supporting frame 2.
Tel que représenté à la figure 5 selon un premier exemple de réalisation, l’invention se rapporte également à un procédé de commande 20 d’un drone 1 tel que décrit à la figure 1.As shown in FIG. 5 according to a first embodiment, the invention also relates to a method for controlling a drone 1 as described in FIG. 1.
En outre, un tel procédé de commande 20 comporte au moins une première étape de mesure 21 permettant de mesurer, pour chacun des quatre rotors 5, une position relative en azimut d’au moins une pale 9 du rotor 5 par rapport à un élément structural 3 du châssis porteur 2. Le procédé de commande 20 comporte également au moins une première étape de transmission 22 pour transmettre les mesures de positions relatives en azimut de la (ou des) pale(s) 9 du rotor 5 à l’unité de gestion 7.In addition, such a control method 20 comprises at least a first measurement step 21 making it possible to measure, for each of the four rotors 5, a relative position in azimuth of at least one blade 9 of the rotor 5 relative to a structural element 3 of the carrier frame 2. The control method 20 also includes at least a first transmission step 22 for transmitting the relative position measurements in azimuth from the blade (s) 9 of the rotor 5 to the management unit 7.
De même, le procédé de commande 20 comporte au moins une deuxième étape de mesure 23 permettant de mesurer, pour chacun des quatre rotors 5, une vitesse de rotation instantanée du rotor 5 par rapport au châssis porteur 2. Le procédé de commande 20 comporte ensuite au moins une seconde étape de transmission 24 pour transmettre les mesures de vitesse de rotation instantanée du rotor 5 à l’unité de gestion 7.Likewise, the control method 20 comprises at least a second measurement step 23 making it possible to measure, for each of the four rotors 5, an instantaneous speed of rotation of the rotor 5 relative to the support frame 2. The control method 20 then comprises at least a second transmission step 24 for transmitting the measurements of instantaneous speed of rotation of the rotor 5 to the management unit 7.
Une fois ces étapes de mesure 21, 23 et de transmission 22, 24 réalisées, le procédé de commande comporte au moins une étape de variation 25 de manière à modifier, en fonction des différentes mesures de positions relatives en azimut de la (ou des) pale(s) 9, 9’ des quatre rotors 5, 5’, la consigne de vitesse de rotation d’au moins un des quatre rotors 5, 5’. Une telle étape de variation 25 peut ainsi permettre de modifier la consigne de vitesse de rotation d’un rotor 5, 5’ lorsqu’une pale 9 d’un premier rotor 5 passe au dessus d’un premier élément structural 3 du châssis porteur 2 et que simultanément une pale 9’ d’un second rotor 5’ passe au dessus d’un second élément structural 3’ du châssis porteur 2.Once these measurement steps 21, 23 and transmission 22, 24 have been carried out, the control method comprises at least one variation step 25 so as to modify, as a function of the different measurements of relative positions in azimuth of the (or) blade (s) 9, 9 ′ of the four rotors 5, 5 ′, the speed setpoint of at least one of the four rotors 5, 5 ′. Such a variation step 25 can thus make it possible to modify the rotational speed setpoint of a rotor 5, 5 ′ when a blade 9 of a first rotor 5 passes over a first structural element 3 of the supporting frame 2 and that simultaneously a blade 9 ′ of a second rotor 5 ′ passes over a second structural element 3 ′ of the carrying frame 2.
Tel que représenté, le premier élément structural 3 peut être choisi distinct du second élément structural 3’. Cependant, selon un autre exemple de réalisation équivalent mais non représenté, le premier élément structural 3 peut également être confondu avec le second élément structural 3’ d’un châssis porteur. Ainsi un unique élément structural en forme de T ou de Y peut s’étendre depuis un châssis porteur et comporter deux extrémités distantes l’une de l’autre. Chaque extrémité de l’élément structural est alors apte à supporter un rotor 5, 5’.As shown, the first structural element 3 can be chosen distinct from the second structural element 3 ’. However, according to another equivalent exemplary embodiment but not shown, the first structural element 3 can also be confused with the second structural element 3 ’of a supporting frame. Thus a single structural element in the form of a T or a Y can extend from a load-bearing frame and have two ends distant from each other. Each end of the structural element is then able to support a rotor 5, 5 ’.
En outre, le procédé de commande 20 peut également comporter au moins une étape de commande 26 pour modifier le pas des pales 9, 9’ du rotor 5, 5’ dont la consigne de vitesse de rotation est modifiée. Cette étape de commande 26 permet ainsi de compenser instantanément une variation de portance du rotor 5, 5’ due à la variation de sa consigne de vitesse de rotation.In addition, the control method 20 can also include at least one control step 26 for modifying the pitch of the blades 9, 9 ’of the rotor 5, 5’ whose speed reference is modified. This control step 26 thus makes it possible to instantly compensate for a variation in the lift of the rotor 5, 5 ′ due to the variation in its rotation speed setpoint.
Tel que représenté à la figure 6 selon un second exemple de réalisation, l’invention se rapporte également à un procédé de commande 30 d’un drone 11 tel que décrit à la figure 2.As shown in FIG. 6 according to a second exemplary embodiment, the invention also relates to a method for controlling a drone 11 as described in FIG. 2.
Dans ce cas, le procédé de commande 30 comporte également des étapes de mesure 21 et 23 et des étapes de transmissions 22 et 24 des mesures effectuées.In this case, the control method 30 also includes measurement steps 21 and 23 and transmission steps 22 and 24 of the measurements carried out.
En outre, un tel procédé de commande 30 peut comporter au moins une étape de variation 35 de manière à modifier, en fonction des différentes mesures de positions relatives en azimut des pales 9 et 9’ des huit rotors 5, 5’ du drone 11, la consigne de vitesse de rotation d’au moins un des huit rotors 5, 5’.In addition, such a control method 30 can comprise at least one variation step 35 so as to modify, as a function of the different relative position measurements in azimuth of the blades 9 and 9 ′ of the eight rotors 5, 5 ′ of the drone 11, the rotation speed setpoint of at least one of the eight rotors 5, 5 '.
Cette étape de variation 35 peut quant à elle modifier la consigne de vitesse de rotation d’un rotor 5, 5’ lorsque l’extrémité libre 16 d’une pale 9 d’un premier rotor 5 passe en regard d’une autre extrémité libre 17 d’une pale 9’ d’un second rotor 5’ juxtaposé avec le premier rotor 5, le premier rotor 5 et le second rotor 5’ étant agencés d’un même côté du châssis porteur 2 tel que par exemple un côté supérieur du châssis porteur 2.This variation step 35 can in turn modify the rotational speed setpoint of a rotor 5, 5 'when the free end 16 of a blade 9 of a first rotor 5 passes opposite another free end 17 of a blade 9 'of a second rotor 5' juxtaposed with the first rotor 5, the first rotor 5 and the second rotor 5 'being arranged on the same side of the carrying frame 2 such as for example an upper side of the supporting frame 2.
En pratique, un tel passage à proximité l’une de l’autre des extrémités libres 16 et 17 des pales 9 et 9’ peut être déterminé géométriquement à la conception du drone 11 par une position angulaire en azimut précise des différentes pales 9 et 9’ par rapport à la structure porteuse 12.In practice, such a passage close to one another of the free ends 16 and 17 of the blades 9 and 9 'can be determined geometrically when designing the drone 11 by an angular position in precise azimuth of the different blades 9 and 9 'with respect to the supporting structure 12.
Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en œuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu’il n’est pas concevable d’identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.Naturally, the present invention is subject to numerous variations as to its implementation. Although several embodiments have been described, it is understood that it is not conceivable to identify exhaustively all the possible modes. It is of course conceivable to replace a means described by an equivalent means without departing from the scope of the present invention.
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- 2017-09-29 FR FR1771032A patent/FR3071816B1/en active Active
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