CA2889036A1

CA2889036A1 - Carte pcmcia pour le transfert de donnees de vol

Info

Publication number: CA2889036A1
Application number: CA2889036A
Authority: CA
Inventors: Sonia Schindler; Denis DELVILLE; Patrick Valette
Original assignee: Sagem Defense Securite SA
Current assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: EP2912647B1; CN104969276A; CN104969276B; WO2014064167A1; EP2912647A1; CA2889036C; US20150279126A1; BR112015009045A2; US9767623B2; FR2997259A1; FR2997259B1; BR112015009045B1

Abstract

L'invention concerne une carte PCMCIA pour décharger des données de vol à distance par l'intermédiaire d'un réseau sans fil vers une station sol, la carte PCMCIA étant adaptée pour être connectée à un système ACMS d'un aéronef, le système ACMS étant adapté pour générer un rapport ACMS après qu'au moins une condition prédéterminée est vérifiée, et pour enregistrer des données de vol.

Description

CARTE PCMCIA POUR LE TRANSFERT DE DONNEES DE VOL
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
L'invention concerne les systèmes d'aides à la maintenance d'aéronef (en anglais, Aircraft Condition Monitoring Systems , (ACMS)) et plus particulièrement la transmission de données de vol issues d'un tel système en vue de leur analyse.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les systèmes ACMS permettent d'enregistrer et surveiller les données de vol et informations en provenance des systèmes et des équipements des aéronefs.
Nécessaires pour établir les rapports de vol destinés aux responsables de la sécurité
aérienne, ces données peuvent aussi être analysées pour améliorer la performance des avions et optimiser leurs durées de vie. Ces données de vol doivent être analysées régulièrement pour des raisons réglementaires et de maintenance.
Un système ACMS est, de manière classique, interfacé avec d'autres équipements embarqués dans l'aéronef.
Un système ACMS acquiert des données pendant le vol provenant de plusieurs dispositifs, par exemple des capteurs, disposés dans l'aéronef, mais aussi provenant des calculateurs embarqués. Les données enregistrées sont transmises à un enregistreur de données de vol (en anglais, Flight Data Recorder , (FDR)) qui stocke les données. En parallèle le système ACMS stocke aussi dans sa mémoire de masse une copie (soit strictement identique, soit modifiée c'est-à-dire des données ayant subies des traitements préliminaires) des données de cette enregistrement. Le système ACMS permet en outre de générer des rapports ACMS, par exemple au décollage ou pendant la phase de croisière. Ces rapports sont paramétrés en fonction des demandes et besoins des avionneurs.
Ce sont ces enregistrements et ces rapports ACMS qui doivent être récupérés et analysés de manière régulière, conformément à la législation.
Pour récupérer ces enregistrement et ces rapports ACMS, une carte PCMCIA
(en anglais, Personal Computer Memory Card International Association ) est connectée au système ACMS. Elle est utilisée comme une mémoire de masse extractible. Jusqu'à présent cette carte PCMCIA ne réalise que le stockage de ces

2 enregistrements et rapports. Il est nécessaire qu'un opérateur monte à bord de l'Aéronef régulièrement pour échanger cette carte et donc récupérer les données.
Le document WO 2005/101283 Al décrit un système et un procédé pour interfacer un réseau sans fil à un système ACMS afin de décharger des données de \/01 à distance.
L'invention s'inscrit dans ce contexte et propose une amélioration d'un tel système.
PRESENTATION DE L'INVENTION
A cet effet, l'invention propose une carte PCMCIA pour décharger des données de vol à distance par l'intermédiaire d'un réseau sans fil vers une station sol, la carte PCMCIA étant adaptée pour être connectée à un système ACMS d'un aéronef, le système ACMS étant adapté pour générer un rapport ACMS après qu'au moins une condition prédéterminée est vérifiée, le rapport ACMS comprenant plusieurs informations, et pour enregistrer des données de vol, la carte PCMCIA
comprenant - une unité de communication adaptée pour transférer des données vers la station au sol, l'unité de communication comprenant un transmetteur ;
- une unité de stockage connectée à l'unité de communication, l'unité de stockage étant adaptée pour stocker des données de vol, un rapport ACMS ;
le dispositif étant caractérisé en ce que - l'unité de stockage est adaptée pour en outre stocker un ensemble de données de configuration du transfert des données de vol ; en ce que la carte PCMCIA comprend en outre - une unité de contrôle de la communication adaptée pour inhiber le transmetteur de l'unité de communication sous certaines conditions ;
- l'unité de communication comprend un processeur pour détecter si un rapport ACMS a été généré, comparer les informations du rapport ACMS à
des données de configuration et en fonction de la comparaison déclencher automatiquement le transfert des données de vol, en fonction de paramètres de transfert des données de configuration, vers la station sol ; en ce que

3 -l'unité de communication est adaptée pour recevoir, par l'intermédiaire du réseau sans fil, une requête pour déclencher le transfert des données de vol si un rapport ACMS a été généré.
L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible :
- l'unité de communication déclenche automatiquement le transfert des données de vol dès lors qu'au moins une information du rapport ACMS est identique à une donnée de configuration ;
- l'unité de communication déclenche automatiquement le transfert des données de vol dès lors qu'une combinaison inclusive ou exclusive d'informations dudit rapport ACMS est identique à une combinaison de données de configuration ;
- la carte PCMCIA comprend en outre une unité de gestion de l'accès à
l'unité
de stockage de la carte PCMCIA par le processeur de l'unité de communication d'une part et le système ACMS d'autre part ;
- l'accès à l'unité de stockage est configuré selon la norme ATA et dans laquelle à chaque permutation de l'accès à l'unité de stockage, l'unité de gestion procède à une restitution de contexte des registres ATA dans l'unité de stockage ;
- les données de configuration sont : une liste de réseaux sans fil possibles et/ou une liste d'aéroports possibles et/ou une liste de données de vol à
transférer et/ou un taux de compression à appliquer aux données de vol et/ou un type de cryptage à appliquer aux données de vol et/ou une activation de l'itinérance ;
- les données de vol sont effacées de l'unité de stockage après leur transfert automatique ;
- le réseau sans fil est un réseau cellulaire ou bien mobile à architecture dédiée du type WiFi IEEE 802.11 ou IEEE 802.16;
- le réseau sans fil est un réseau cellulaire et dans laquelle en alternative du transfert automatique à la fin du vol il est possible de déclencher un transfert par la réception d'un message SMS ou équivalent ;
- l'unité de contrôle de la communication est adaptée pour recevoir du système ACMS au moins une donnée de vol afin de déterminer si le transmetteur de l'unité de communication doit être inhibé ;

4 - elle comprend une interface adaptée pour connecter ladite carte PCMCIA à
un système ACMS d'un aéronef, l'interface étant une interface PCMCIA, USB, PCI, PCI express.
La carte PCMCIA de l'invention s'intègre facilement dans un boitier avionique positionné dans un aéronef et ne nécessite pas d'antenne(s) et d'installation(s) supplémentaires, la carte PCMCIA comprenant toutes ces fonctions.
Cette carte PCMCIA comprend, outre une mémoire pour stocker les enregistrements et les rapports ACMS, une interface réseau sans fil pour permettre une connexion du système ACMS à un réseau sans fil (de type WiFi IEEE 802.11 ou cellulaire (2G, 3G ou 4G selon la disponibilité de l'opérateur choisi) et ainsi permettre la récupération des enregistrements et des rapports ACMS à distance de façon automatique et sans intervention humaine. Ainsi, les enregistrements et les rapports ACMS sont transmis automatiquement de façon sécurisée à une station sol dédiée et peuvent être analysés.
PRESENTATION DES FIGURES
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre un système de déchargement de données de vol conforme à un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 illustre une carte PCMCIA conforme à un mode de réalisation de l'invention ;
Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des références numériques identiques.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En relation avec la figure 1, un système de déchargement de données de vol comprend un dispositif 10 embarqué dans un aéronef et une station sol 20.
La station sol 20 est connectée à une station d'application/service sol GSA 21 (en anglais, Ground Service Application ) elle-même connectée à un réseau sans fil 30 pour accéder au dispositif embarqué dans l'aéronef.

La station sol 20 peut comporter un équipement de support au sol 22 (en anglais, Ground Support Equipment , (GSE)) et une station d'analyse 23 AGS
(en anglais, Analysis Ground Station , (AGS)).
La station GSA 21 permet de recevoir des données de vol du dispositif 10

5 embarqué dans l'aéronef et de les transmettre à l'équipement GSE 22, à la station AGS 23.
L'équipement GSE 22 permet de contrôler le système de déchargement de données de vol et la station d'analyse AGS 23 permet d'analyser les données de vol.
Par son caractère générique, ce moyen permet de communiquer avec tout autre équipement relatif aux divers domaines de maintenance de l'aéronef tels que systèmes embarqués, moteurs, trains, performances.....
Le réseau sans fil 30 peut être un réseau cellulaire du type GSM, GPRS, EDGE, UMTS, HSDPA, HSPA+ ou bien mobile à architecture dédiée du type WiFi IEEE 802.11 ou IEEE 802.16. Ces moyens de communication ne sont pas exclusif, d'autres protocoles et bande de fréquences peuvent être utilisés, en fonction des évolutions du marché des communications grand publique. A cet effet, le système est conçu pour détecter automatiquement le réseau sans fil disponible avec le meilleur débit.
Le dispositif embarqué dans l'aéronef comprend un système ACMS 11. Le système ACMS permet l'acquisition de données de vol à partir de plusieurs capteurs disposés dans l'aéronef. Le système ACMS permet de générer des enregistrements et des rapports ACMS.
Les données de vol acquises sont transmises à un enregistreur de données de vol 12 FDR et peuvent être transmises à un système de surveillance 13 (en anglais, Aircraft Communication And Reporting System , (ACARS)).
En outre, les données de vol peuvent être transmises au pilote et/ou au personnel de maintenance pour délivrer des informations au cours du vol et/ou en phase de maintenance par l'intermédiaire d'un système d'affichage 14 (en anglais, Multifunction Condition and Display Unit , (MCDU)) situé dans le cockpit de l'aéronef.
Pour permettre le transfert des données de vol, le système ACMS 11 est connecté au réseau sans fil 30 par l'intermédiaire d'une carte PCMCIA 15 connectée

6 à un port PCMCIA (non représenté) du système ACMS 11. Bien sûr, l'interface PCMCIA est un exemple, mais d'autre interface, tel l'USB, le PCI, le PCI
express, ou autre, pourraient être utilisées.
Ainsi, la carte PCMCIA comprend une interface (non représentée) adaptée pour connecter la carte PCMCIA au système ACMS 11, l'interface peut être une interface PCMCIA, USB, PCI, PCI express.
La carte PCMCIA comprend une unité 151 de stockage pour stocker les enregistrements de données de vol ainsi que des rapports ACMS.
La carte PCMCIA comprend une unité 152 de communication comprenant toutes les fonctionnalités pour assurer une connexion sans fil avec le réseau sans fil (antenne, contrôle de puissance, etc.).
La carte PCMCIA comprend une unité 153 de contrôle programmée pour autoriser ou interdire qu'une connexion sans fil soit établie par l'unité 152 de communication. En d'autres termes, sous certaines conditions, l'unité 153 de contrôle permet d'inhiber le transmetteur de l'unité 152 de communication.
Une telle interdiction doit par exemple intervenir lorsque l'aéronef est en vol, en roulage, en phase de décollage ou d'atterrissage. En effet, l'établissement d'une connexion dans ces circonstances pourrait avoir pour effet de nuire à des équipements nécessaires au bon fonctionnement de l'aéronef au cours de ces phases.
Pour déterminer si le transmetteur doit être inhibé l'unité 153 de contrôle reçoit au moins une donnée de vol du système ACMS. Il est nécessaire, pour des raisons de sécurité, de confirmer par plusieurs informations l'autorisation de transmission.
L'unité 152 de communication comprend un processeur programmé pour assurer la gestion du transfert des données de vol. Une telle gestion est la récupération des données de vol de l'unité de stockage et un déclenchement du transfert.
La carte PCMCIA permet de transférer des données de vol après qu'un rapport ACMS soit généré.
Un tel rapport ACMS est généré après qu'au moins une condition prédéterminée soit vérifiée.

7 PCT/EP2013/072204 Par exemple, le rapport ACMS est généré après que l'aéronef a atterri. Ainsi des conditions à vérifier peuvent être : l'ouverture des portes de l'aéronef, une vitesse nulle de l'aéronef, un débit de carburant nul, etc. Toutes ces conditions sont configurables.
L'homme du métier peut envisager d'autres conditions pour mettre en place la génération du rapport ACMS.
Ce rapport ACMS comprend entres autres un certains nombres d'information : la localisation de l'aéronef, la date, le numéro de vol, le numéro de série de l'aéronef. Ces informations sont configurables.
1.0 Ainsi, le rapport ACMS permet de connaitre un ensemble d'informations à
chaque atterrissage de l'aéronef.
Une fois généré, ce rapport ACMS est stocké dans l'unité 151 de stockage.
L'unité 151 de stockage comprend également un ensemble de données de configuration. Ces données de configuration permettent de définir une politique de transfert des données de vol ainsi que des paramètres quant au transfert effectif des données de vol.
Ces données de configuration sont par exemple :
- une liste de réseau sans fils possibles : seuls les réseaux de la liste peuvent être utilisés ;
- une liste d'aéroports possibles : les données ne seront déchargées que dans certains aéroports ;
- un taux de compression à appliquer aux données de vol ;
- un type de cryptage à appliquer ou pas : dans certains pays il n'est pas autorisé de crypter les données ;
- une activation de l'itinérance (en anglais, roaming ) : pour des raisons économiques on peut ne pas activer l'itinérance ;
- le type de données à décharger : il n'est pas nécessaire de décharger à
chaque fois les mêmes données.
Bien entendu, on peut définir d'autres données de configuration.
Ces données de configuration correspondent à un choix d'une compagnie aérienne et offrent une souplesse d'utilisation du système en fonction des besoins.

8 Selon un mode de réalisation, ce rapport généré, l'unité de communication détecte la génération de ce rapport ACMS. Une telle détection est suivie d'une comparaison des informations contenues dans le rapport ACMS aux données de configuration.
Le résultat de la comparaison est principalement une décision quant au déclenchement automatique du transfert des données de vol vers la station sol.

Une comparaison est par exemple, si au moins une information du rapport ACMS est identique à une donnée de configuration (par exemple l'aéronef se trouve dans un aéroport dans lequel les données doivent être déchargées) le processeur de l'unité de communication va décharger automatiquement des données de vol conformément aux données de configuration.
Une autre comparaison peut consister à comparer une combinaison inclusive ( ET logique ) ou exclusive ( OU logique ) d'informations du rapport ACMS
par rapport aux données de configuration.
Dans ce cas-là, le processeur va initialiser le déchargement des données de vol en fonction de données de configuration : choix du réseau sans fil, taux de compression etc.
Bien entendu le déchargement des données de vol n'est possible que si l'unité de contrôle de la communication n'a pas inhibé le transmetteur de l'unité de communication.
Selon un autre mode de réalisation, l'unité 152 de communication peut recevoir, par l'intermédiaire du réseau 30 sans fil, une requête pour déclencher le transfert des données de vol.
Cette requête permet de déclencher le transfert des données de vol indépendamment du déchargement automatique et peut comprendre des données d'initialisation du transfert pour par exemple récupérer un certain type de données même s'il n'est pas prévu dans les données de configuration stockées dans l'unité
de stockage.
Le déclenchement du déchargement sur requête permet de garantir que les données de vol pourront être récupérées. Il pallie, par exemple, une erreur humaine à la création des données de configuration. Il permet de plus une récupération

9 exceptionnelle outre passant la comparaison des rapports ACMS et des données de configurations précédemment décrites.
Une telle requête peut, être dans le cas d'un réseau cellulaire, un SMS
paramétré sous certaines conditions.
Là aussi, le déchargement des données de vol n'est possible que si l'unité de contrôle de la communication n'a pas inhibé le transmetteur de l'unité de communication.
La carte PCMCIA comprend une unité 154 de gestion de l'accès à l'unité de stockage 151, d'une part par le processeur de l'unité de communication 152 et d'autre part le système ACMS au travers du contrôleur PCMCIA 155.
La carte PCMCIA comprend un contrôleur 155 PCMCIA pour interfacer le système ACMS avec les composantes de la carte PCMCIA.
L'unité de de gestion 154 est connectée au système ACMS par l'intermédiaire du contrôleur 155 PCMCIA.
La connexion entre l'unité de gestion 154 et le contrôleur 155 PCMCIA est effectuée au moyen d'un bus de connexion standard dit ATA (pour Advanced Technology Attachment'). Il est à noter que ce bus de connexion standard dit ATA est connu aussi sous le terme IDE , pour Integrated Drive Electronics . C'est également un bus ATA qui connecte l'unité 151 de stockage à
l'unité 154 de gestion d'une part et à l'unité 152 de communication d'autre part.
On note que l'utilisation d'un bus ATA implique aussi une méthode d'accès selon cette norme.
En particulier, les accès à l'unité 151 de stockage sont conformes à la norme ATA.
L'unité 154 de gestion de l'accès à l'unité 151 de stockage permet de gérer les conflits d'accès entre le système ACMS et le processeur de l'unité 152 de communication.
Ainsi, l'unité de gestion de l'accès 154 permet de paralléliser la lecture et de l'écriture de l'unité de stockage 151. En effet, l'unité de gestion de l'accès permettra à la fois à l'unité de communication 152 de lire les données présentes dans l'unité 151 de stockage sans perturber les écritures par le système ACMS, écriture qui arrive via le contrôleur PCMCIA 155.

En effet, dans le cas où, il arrive simultanément, une demande d'écriture, depuis le contrôleur PCMCIA 155, et une demande de lecture par l'unité de transmission 151, l'unité de gestion de l'accès 154, attribuera et séquencera les deux commandes, en donnant la priorité au contrôleur PCMCIA 155.
5 Ainsi à chaque permutation de l'accès à l'unité de stockage, l'unité
de gestion procède à une restitution de contexte des registres ATA dans l'unité
de stockage.
En particulier huit registres ATA sont sauvegardés et restaurés à chaque permutation du maître sur l'unité de stockage, le maitre étant alternativement soir

10 le processeur de l'unité 152 de communication soit le système ACMS
au travers du contrôleur PCMCIA 155.
Ces registres sont les suivants (issus de la norme ATA) : Feature, Sector Count, Sector Number, Cylinder Low, Cylinder High, Drive/Head, Command and Device Control.
Ces registres correspondent à l'adresse, type d'accès (lecture/écriture), que le système ACMS au travers du contrôleur PCMCIA 155 ou bien le processeur de l'unité 152 de communication souhaite faire sur l'unité de stockage.
On note qu'il n'est pas prévu dans la norme ATA, que ces informations soient mises à jour à chaque nouvel accès.
Sans cette restitution par l'unité de gestion de l'accès 154, le système ACMS
et le processeur de l'unité 152 de communication seraient dans l'obligation de fournir ces informations avant chaque accès pour replacer l'unité de stockage dans le contexte du maître en cours. Pour ce faire, une modification des logiciels de l'ACMS et du processeur de l'unité 152 est indispensable. Faute de quoi les erreurs seraient :
- En lecture par le processeur de l'unité 152: lectures erronées indétectables - En écriture par le système ACMS, via le contrôleur PCMCIA 155 : écritures erronées non détectées, atteinte à l'intégrité des données existantes, atteinte à l'intégrité du format de l'unité de stockage.
L'utilisation d'une telle unité de gestion est totalement transparente, contrairement à une solution qui consisterait en la modification des deux logiciels.

Claims

REVENDICATIONS

1. Carte PCMCIA (15) pour décharger des données de vol à distance par l'intermédiaire d'un réseau (30) sans fil vers une station sol (20), la carte PCMCIA
(15) étant adaptée pour être connectée à un système ACMS (11) d'un aéronef, le système ACMS (11) étant adapté pour générer un rapport ACMS après qu'au moins une condition prédéterminée est vérifiée, le rapport ACMS comprenant plusieurs informations, et pour enregistrer des données de vol, la carte PCMCIA (15) comprenant - une unité (152) de communication adaptée pour transférer des données vers la station au sol, l'unité de communication comprenant un transmetteur ;
- une unité (151) de stockage connectée à l'unité (152) de communication, l'unité (151) de stockage étant adaptée pour stocker des données de vol, un rapport ACMS ;
le dispositif étant caractérisé en ce que - l'unité (151) de stockage est adaptée pour en outre stocker un ensemble de données de configuration du transfert des données de vol ; en ce que la carte PCMCIA comprend en outre - une unité (153) de contrôle de la communication adaptée pour inhiber le transmetteur de l'unité (152) de communication sous certaines conditions ;
- l'unité (152) de communication comprend un processeur pour détecter si un rapport ACMS a été généré, comparer les informations du rapport ACMS à
des données de configuration et en fonction de la comparaison déclencher automatiquement le transfert des données de vol, en fonction de paramètres de transfert des données de configuration, vers la station sol (20) ; en ce que - l'unité (152) de communication est adaptée pour recevoir, par l'intermédiaire du réseau (30) sans fil, une requête pour déclencher le transfert des données de vol si un rapport ACMS a été généré.

2. Carte PCMCIA selon la revendication 1, dans laquelle l'unité (152) de communication déclenche automatiquement le transfert des données de vol dès lors qu'au moins une information du rapport ACMS est identique à une donnée de configuration.

3. Carte PCMCIA selon la revendication 1, dans laquelle l'unité de communication déclenche automatiquement le transfert des données de vol dès lors qu'une combinaison inclusive ou exclusive d'informations dudit rapport ACMS est identique à une combinaison de données de configuration.

4. Carte PCMCIA selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre une unité de gestion de l'accès à l'unité de stockage de la carte PCMCIA par le processeur de l'unité de communication d'une part et le système ACMS d'autre part.

5. Carte PCMCIA selon la revendication précédente, dans laquelle l'accès à
l'unité de stockage est configure selon la norme ATA et dans laquelle à chaque permutation de l'accès à l'unité de stockage, l'unité de gestion procède à une restitution de contexte des registres ATA dans l'unité de stockage.

6. Carte PCMCIA selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les données de configuration sont : une liste de réseaux sans fil possibles et/ou une liste d'aéroports possibles et/ou une liste de données de vol à transférer et/ou un taux de compression à appliquer aux données de vol et/ou un type de cryptage à

appliquer aux données de vol et/ou une activation de l'itinérance.

7. Carte PCMCIA selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les données de vol sont effacées de l'unité de stockage après leur transfert automatique.

8. Carte PCMCIA selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le réseau sans fil est un réseau cellulaire ou bien mobile à architecture dédiée du type WiFi IEEE 802.11 ou IEEE 802.16.

9. Carte PCMCIA selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le réseau sans fil est un réseau cellulaire et dans laquelle en alternative du transfert automatique à la fin du vol il est possible de déclencher un transfert par la réception d'un message SMS ou équivalent.

10. Carte PCMCIA selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'unité
de contrôle de la communication est adaptée pour recevoir du système ACMS au moins une donnée de vol afin de déterminer si le transmetteur de l'unité de communication doit être inhibé.

11. Carte PCMCIA selon l'une des revendications précédentes, comprenant une interface adaptée pour connecter ladite carte PCMCIA à un système ACMS (11) d'un aéronef, l'interface étant une interface PCMCIA, USB, PCI, PCI express.