Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les techniques d'anémométrie à laser sont utilisées en laboratoire, notamment avec des modèles embarqués sur des aéronefs. L'évolution des techniques de laser liée aux télécommunications et les techniques d'intégration des composants optiques ont rendu possible une simplification et une miniaturisation extrêmement significative des équipements. Diverses applications sont envisageables, tant pour l'anémométrie de série des avions, que pour celle des hélicoptères, ou pour l'étalonnage et le calibrage lors des essais en vol. Une utilisation à plus long terme pour la mesure des hétérogénéités de vent est aussi envisagée.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
Laser anemometry techniques are used in laboratories , notably with on-board aircraft models. Due to the development of laser techniques related to telecommunications and integration techniques for optical components, considerable simplification and miniaturization of equipment have been made possible. Various applications exist for the series anemometry of aircrafts and helicopters as well as for calibration during flight testing. A longer-term use for measuring wind in homogeneities is also considered.
Auteur(s)
-
Jacques MANDLE : Direction technique, centre de compétence navigation
-
Jean-Pierre SCHLOTTERBECK : Responsable produit, centre de compétence navigation
-
Alain VERBEKE : Responsable produit, centre de compétence navigation - Thales Avionics
INTRODUCTION
Depuis de nombreuses années, les techniques d'anémométrie à laser sont utilisées par des chercheurs en laboratoire et en soufflerie. Une première synthèse de ces techniques existait, objet de la précédente version de l'article [E 4 320], mais elle datait de 1994. Ce nouvel article, décrit l'évolution de l'état de la technique, en particulier sur les deux décennies qui ont suivi, en ce qui concerne l'anémométrie embarquée sur aéronef, et envisage les applications les plus probables.
Dans un premier temps, on passe en revue les principes physiques fondamentaux qui pilotent les mesures de décalage Doppler, soit dans l'infrarouge, soit dans l'ultraviolet. Les principes de détection hétérodynes et le traitement « monoparticule », traitement fondamental permettant d'envisager un fonctionnement permanent sont décrits. Un tour d'horizon des travaux dans le monde est ensuite effectué, puis les travaux au sein de la société Thales sont présentés. Du fait de l'évolution des techniques de laser liée aux télécommunications (généralisation des lasers « état solide », de longueur d'onde voisine de 1,5 μm) et aux techniques d'intégration des composants optiques, une simplification et une miniaturisation extrêmement significatives des équipements ont été rendues possibles. Diverses applications sont envisageables, tant pour l'anémométrie de série des avions, en utilisant une mécanisation complètement différente de celles des systèmes actuels, que pour celle des hélicoptères, ou pour l'étalonnage et le calibrage lors des essais en vol. Une utilisation à plus long terme pour la mesure des hétérogénéités de vent est aussi envisagée. En parallèle, l'évolution des normes aéronautiques concernant l'indépendance des constituants favorisera l'utilisation en série de systèmes mixtes sur avion de transport à moyen terme.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
optoelectronics | airborne systems
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 1998 par Jacques MANDLE
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Électronique - Photonique > Optique Photonique > Systèmes optroniques > Anémométrie laser embarquée sur aéronef > Utilisations
Cet article fait partie de l’offre
Optique Photonique
(221 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Conclusion
En anglais
3. Utilisations
3.1 Mesures anémométriques sur avion
La manière de calculer les paramètres essentiels pour le pilotage de l'avion est notablement différente dans un système classique ou un système à base de lidars. Un système classique utilise en effet trois mesurandes : la pression statique locale Psloc , la pression d'arrêt Pt et la température d'impact Ti . Ces valeurs sont corrigées des perturbations aérodynamiques locales pour devenir Ps et TAT. La différence Pt – Ps est appelée Δp. La mécanisation associée, qui permet l'élaboration des paramètres tels que la température statique, SAT, l'altitude Hp calculée à partir de la pression de l'air, le nombre de Mach, la vitesse air, TAS, la masse volumique de l'air, ρ et la vitesse conventionnelle, CAS, est présentée sur la figure 6.
En anémométrie laser, les mesurandes sont la vitesse d'air, la pression statique et la température d'impact. La mécanisation associée est celle de la figure 7.
Le niveau de criticité de la mesure de température augmente en anémométrie à laser par rapport à l'anémométrie classique afin d'être au niveau de celui de la vitesse conventionnelle.
HAUT DE PAGE
Les réglementations concernant le développement des systèmes sur avion se précisent au cours du temps. Il est fait désormais mention de démonstrations excluant des pannes de conception communes. Dans ce sens, l'utilisation simultanée, mais sur des voies différentes, de techniques classiques et de techniques laser permet d'obtenir une dissimilarité sur la mesure de la vitesse.
Un exemple d'architecture possible est donné sur la figure 8, où AOA (Angle Of Attack) est la valeur de l'incidence.
Incidence...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Optique Photonique
(221 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Utilisations
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SMART (A.) - Optical velocity sensor for air data application. - Optical engineering, vol. 31, p. 1 (1992).
-
(2) - WOODFIELD (A.A.), VAUGHAN (J.M.) - Using an airborne CO2 CW laser for stream airspeed and windshear measurements. - TM FSB 557 (1964).
-
(3) - MANDLE (J.) - Apport de l'anémométrie laser à la sécurité aérienne. - L'Aéronautique et l'Astronautique, janv. 1987.
-
(4) - MANDLE (J.) - A laser anemometer reference for air data calibration. - NAECON, Dayton Ohio (1988).
-
(5) - WERNER (C.), KÖPP (F.), BISELLI (E.) - Measurements of the wind profile over sea. - Proceedings of the 3rd Topical Meeting on Coherent Laser Radar, juil. 1985.s
-
(6) - DESTARAC (G.), CATTIN-VALSECCHI (F.), LOPEZ (C.), MANDLE (J.) - Apport de l'anémométrie laser aux...
Thales http://www.thalesgroup.com
ONERA http://www.onera.fr
HAUT DE PAGE
ARP 4754A - 12-10 - Guidelines for Development of Civil Aircraft and Systems, Society of Automotive Engineers (SAE) - -
HAUT DE PAGE
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Optique Photonique
(221 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
