Le chargement électrostatique d’un avion en vol peut mener à des perturbations électromagnétiques sur les systèmes de communication et navigation à bord. Ce phénomène est appelé Precipitation Static (P-Static). Cette thèse vise à développer un outil capable de localiser la source des perturbations pour ainsi réduire le coût et la durée des missions d’investigation spécifiques en compagnie aérienne. Les principaux objectifs sont :
• Comprendre les mécanismes de charge et décharge électrique d’un avion en vol.
• Développer une instrumentation capable de mesurer les émissions des sources de P-Static et qui soit conforme à une installation sur avion.
• Développer une méthode de localisation capable d’estimer la position de la source.
Le comportement électrostatique d’un avion en vol a été étudié. Le défi de la mesure temporelle de l’impulsion générée par des décharges sur avion a été relevé à l’aide des antennes VHF, d’une chaine d’amplification à fort gain, de filtres sélectifs, d’un déclenchement de mesure automatique et de l’exploitation de nombreuses mesures. Les retards mesurés entre les impulsions ont été utilisés comme entrée de la méthode inverse de localisation développée. Cette méthode repose sur une base de données de retards, construite par modélisation de la propagation, permettant après comparaison avec la mesure, de déterminer la position de la source. Les tests effectués au laboratoire et sur avion au sol ont montré des résultats prometteurs puisque les zones estimées contenant la source correspondent à une zone réduite sur la surface de l’avion.
|
The static charging of an aircraft in flight may lead to electrostatic discharges that in turn lead to electromagnetic disturbances on aircraft radio and avionic systems. This phenomenon is called Precipitation Static (P-Static). This thesis aims to develop a tool capable of narrowing down the location of the source of disturbances in order to reduce the cost and duration of specific troubleshooting missions in airlines. The main objectives are :
• To understand the electrical charging and discharging dynamics of an aircraft
• To develop an instrumentation capable of measuring the electromagnetic emissions of P-Static sources and that is compliant to aircraft installation constraints
• To develop a location method capable of estimating the position of the source
The electrostatic behaviour of an aircraft has been studied. The challenge in measuring the pulse generated by discharges on an aircraft was achieved by the combination of VHF antennas, a high gain amplifier chain, selective filters, automated triggering and numerous acquisitions. The delays obtained between the three pulses serve as input for the location inverse method developed. This method is based on a database of delays, built using propagation models, allowing after comparison with measurements, to determine the source position. The tests performed in laboratory and on aircraft on ground show promising results as the estimated zones containing the source correspond to a reduced zone on the surface of the aircraft.
|