Dispositif de fiabilisation de la mesure d’une sonde de Pitot par prise en compte de l’évolution des conditions opérationnelles et environnementales

Efficient device for assessing the Pitot sensor reliability taking into account the changing of the operational and the environmental conditions

• Auteur / Autrice : Wajih Ezzeddine
• Direction : Nidhal Rezg, Jérémie Schutz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Traitement du signal et des images, Génie Informatique
• Date : Soutenance le 01/09/2017
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine (1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Génie Informatique, de Production et de Maintenance (Metz)
• Jury : Président / Présidente : Lionel Amodeo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Abdelhakim Artiba, Ali Gharbi, Alice Yalaoui
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Abdelhakim Artiba, Ali Gharbi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mesure

Vitesse

Fiabilité

Pitot, Tubes de

Capteurs (technologie)

Mots clés libres

Sondes de Pitot

Modélisation

Fiabilité

Optimisation

Pitot sensors

Modeling

Reliability

Optimization

Résumé

Avec plus de 2 milliards de passagers transportés chaque année, l’avion reste le moyen de transport le plus sûr pour voyager. D’après différents rapports, il apparaît que 75 % des accidents sont liés à des facteurs humains présents chez les pilotes, les contrôleurs aériens, les responsables de maintenance, voire même les ingénieurs des bureaux d'études. Parmi les accidents aériens de ces dernières années, il en est un qui a été principalement meurtrier. Il s’agit du vol AF 447 du 1er Juin 2009. Après différentes enquêtes, les experts sont parvenus à la conclusion que cet accident était dû à une défaillance matérielle, en l’occurrence aux capteurs de mesure de la vitesse, les sondes de Pitot. Les différents rapports concordent sur l’hypothèque que cet accident est principalement lié à une incohérence des mesures de la vitesse renvoyées par les sondes. Cette incohérence est liée au gel des tubes de Pitot puis à une combinaison de facteurs humains résultant d’une incompréhension de la situation. Une solution technique envisageable serait d’ajouter un tube de Pitot supplémentaire, rétractable, qui permettrait de vérifier la concordance des valeurs renvoyées par les sondes fixes. La mise en place de cette nouvelle solution technique nécessite, dans un premier temps, la connaissance des différentes variables et relations qui peuvent influer sur la qualité des mesures. A partir de ces variables et relations, il devient possible de modéliser la dégradation de la qualité des mesures. Par la suite et grâce à ces modèles, des politiques d'inspection, périodique et séquentielle, peuvent être déterminées en considérant la qualité des mesures comme critère décisionnel. L'optimisation de ces politiques d'inspection sera réalisée à l'aide de procédures numériques ou de méta-heuristiques. Le travail de recherche a donc pour objectif de proposer une contribution originale à la sûreté de fonctionnement des tubes de Pitot par l'ajout d'un tube rétractable

Safety is the primary consideration in the air transportation sector. According to various accident reports, it seems that 75% of these accidents are related to human factors such as pilots, air traffic controllers, maintenance managers and even design engineers. This study is derived from an aeronautic problem defined following the crash of the Airbus 330 in the Rio-Paris flight, in 1 June 2009. Investigations concluded that the accident was due to the aircraft’s pitot tubes failure, after which the crew reacted incorrectly. In order to overcome the problem of Pitot sensors measurements inaccuracy and incoherence, we propose a technical solution which consists in setting up a fourth retractable probe to assess the Pitot sensors measurement accuracy during the flight. The implementation of this new technical solution implies a need to know the different variables that can affect the Pitot sensors measurements quality. From these variables, it is possible to model the Pitot sensors measurements quality degradation. Subsequently and thanks to these models, periodic and sequential inspection policies are proposed by considering the measurement quality degradation as a decision criterion. Optimization of these inspection policies will be carried out using numerical procedures or meta-heuristics. The current research work aims to propose an original contribution for operational safety of Pitot sensors