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WO 2015/014945
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Système de programmation d'un système d'analyse de situation embarqué sur un
porteur comportant au moins un système d'écoute embarqué
La présente invention concerne un système de programmation d'un système
d'analyse de situation embarqué sur un porteur comportant au moins un système
d'écoute embarqué et un procédé de programmation d'un système d'analyse de
situation
embarqué sur un porteur associé.
L'invention se situe dans le domaine des méthodes d'interaction homme-machine,
adaptées au paramétrage de systèmes de mission, en particulier en
environnement
contraint.
Un système de mission permet à un ou plusieurs opérateurs de mener à bien une
mission donnée, par exemple une mission de surveillance d'environnement, de
reconnaissance ou de combat, à l'aide d'un système d'analyse de situation
comportant
divers capteurs (e.g. radars, caméras, détecteurs) et/ou effecteurs (e.g.
brouilleurs,
leurres). D'une manière générale, les capteurs passifs et effecteurs sont
désignés par
systèmes d'écoute. Le système de mission agrège des informations fournies par
les
divers systèmes d'écoute, pour fournir une vision synthétique à l'opérateur,
via une
interface homme-machine (IHM). En outre, l'opérateur est amené à régler un
ensemble
de paramètres relatifs aux capteurs et/ou effecteurs et à sélectionner des
types de
métadonnées à afficher, via l'interface homme-machine.
De tels systèmes de mission sont notamment destinés à être embarqués sur un
porteur (e.g. aéronef, véhicule terrestre, navire). Par conséquent,
l'utilisation d'un tel
système de mission est fortement contrainte par l'environnement, avec en
particulier des
phénomènes de mouvements brutaux, de vibrations importantes, de bruit ambiant
élevé
ou de faible ou forte luminosité selon les cas.
Il est difficile de concevoir une interface homme-machine adaptée pour de
telles
conditions d'utilisation, et notamment pour la programmation des systèmes
d'écoute
embarqués.
Les interfaces homme-machine pour systèmes de mission existantes sont
généralement constituées d'un ou plusieurs écrans, d'un clavier et d'une boule
roulante,
enchâssés dans une console fixée à la structure du porteur afin de limiter les
mouvements et vibrations. La boule roulante offre les mêmes capacités qu'une
souris
d'ordinateur, mais en position fixe, et possède une inertie plus importante
que celle d'une
souris afin d'éviter des mouvements autonomes sans action de l'opérateur. En
raison de
cette inertie, le déplacement d'un pointeur à l'écran par actionnement de la
boule roulante
demande des efforts non négligeables pour une précision moyenne en cas de
mouvements brutaux ou de fortes vibrations du porteur. De plus, le paramétrage
du
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système d'analyse pour des objets complexes caractérisés par un grand nombre
de
paramètres risque de prendre longtemps, ce qui est pénalisant en mission
opérationnelle.
Il existe donc un besoin d'améliorer la programmation des systèmes d'écoute
embarqués afin de faciliter la saisie et mise à jour des paramètres complexes.
A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, un système de
programmation d'un système d'analyse de situation embarqué sur un porteur
comportant
au moins un système d'écoute embarqué, comprenant un terminal d'opérateur
comportant des moyens d'affichage d'informations. Dans le système de
programmation,
les moyens d'affichage comprennent une première portion d'affichage de données
tactiques d'environnement du porteur et une seconde portion d'affichage d'aide
au
réglage des paramètres de fonctionnement d'au moins un système d'écoute
embarqué, le
système de programmation comportant des moyens de sélection par un opérateur
d'au
moins un objet d'intérêt sur ladite première portion d'affichage et des moyens
de réglage
automatique des paramètres de fonctionnement d'au moins un système d'écoute
embarqué sur le ou les objets d'intérêt sélectionnés.
Avantageusement, le système de programmation permet un réglage facile des
paramètres par rapport à des objets d'intérêt relatifs à des données tactiques
d'environnement sélectionnés, la séparation des moyens d'affichage en une
première
portion d'affichage de données tactiques et une seconde portion d'affichage
destinée au
réglage des paramètres de fonctionnement permettant d'améliorer l'ergonomie de
l'interface du terminal.
Le système de programmation d'un système d'analyse de situation selon
l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-
dessous,
prises indépendamment ou en combinaison :
- les moyens d'affichage sont formés par au moins un écran tactile et la
sélection
est réalisée par l'opérateur en appuyant un doigt sur un objet d'intérêt de la
première
portion d'affichage de données tactiques et en faisant glisser ledit doigt
vers la seconde
portion d'affichage, afin de déclencher un affichage, dans la seconde portion,
d'objets
graphiques permettant le réglage des paramètres de fonctionnement d'au moins
un
système d'écoute embarqué en fonction dudit objet d'intérêt ;
- le système est apte à afficher, dans ladite première portion d'affichage, un
ensemble de données tactiques sous forme d'objets d'intérêt représentés dans
une
structure arborescente hiérarchisée ;
- le système est apte à afficher, dans ladite première portion d'affichage,
une liste
d'objets sélectionnables, filtrée en fonction de catégories de données
tactiques ;
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- le système est apte à afficher, dans ladite seconde portion d'affichage, un
ensemble de fenêtres de programmation chacune représentative du spectre
d'écoute d'un
des systèmes d'écoute embarqués ;
- au moins une desdites fenêtres de programmation comporte au moins une barre
de programmation représentative d'une plage d'écoute programmée ;
- un menu contextuel de programmation associé à une barre de programmation
est affichable par l'opérateur par appui prolongé sur ladite barre de
programmation ;
- ledit menu contextuel de programmation est de forme circulaire, et comporte
une
pluralité de zones sélectionnables par un doigt de l'opérateur, relatives à
des options de
programmation du système d'écoute associé à ladite barre de programmation ;
- chaque portion d'affichage comprend un menu de commande, lesdits menus de
commande étant positionnés à proximité de bords opposés dudit au moins un
écran
tactile, chaque menu de commande étant opérable par un pouce de l'opérateur ;
- lesdits menus de commande sont de forme semi-circulaire et comprennent
chacun une pluralité d'éléments disposés selon un arc de cercle, chaque
élément étant
actionnable par pression d'un doigt de l'opérateur.
- le menu de commande de ladite seconde portion comprend des boutons aptes à
commander, par pression d'un doigt de l'utilisateur, des actions de création
d'une
fréquence de détection, de modification lente ou rapide d'une fréquence de
détection du
système embarqué.
- ledit porteur est un aéronef ou une plateforme navale ou un véhicule
terrestre.
Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de programmation d'un
système d'analyse de situation embarqué sur un porteur comportant au moins un
système
d'écoute embarqué, mis en oeuvre dans un terminal d'opérateur comportant des
moyens
d'affichage d'informations, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes
suivantes :
-affichage, dans une première portion d'affichage des moyens d'affichage, de
données tactiques d'environnement du porteur,
-sélection par un opérateur d'au moins un objet d'intérêt sur ladite première
portion
d'affichage,
-en réponse à ladite sélection, affichage de paramètres de réglage d'au moins
un
système d'écoute embarqué dans une seconde portion d'affichage des moyens
d'affichage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la
description
qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en
référence aux
figures annexées, parmi lesquelles :
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-
la figure 1 est une vue en perspective d'un terminal mis en oeuvre dans un
système d'écoute selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 illustre un scénario d'utilisation de l'interface homme-
machine
du terminal de la figure 1 ;
- la figure 3
illustre schématiquement une interface homme-machine selon
un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 4 illustre un exemple d'affichage pour sélection d'objets
d'intérêt
dans une liste.
L'invention sera décrite ci-après dans un mode de réalisation dans lequel le
terminal d'opérateur est embarqué sur un porteur de type aéronef, véhicule
terrestre ou
plateforme navale, équipé d'un système d'analyse de situation comportant une
pluralité
de systèmes d'écoute aptes à fournir des informations d'analyse de situation
de
l'environnement du porteur. Les équipements des systèmes d'écoute du système
d'analyse de situation sont programmés par un opérateur pour fonctionner dans
des
secteurs de détection paramétrés par des plages de fréquence.
Un terminal d'opérateur 10 d'un système de mission 12, faisant partie d'un
système de programmation selon un mode de réalisation de l'invention est
illustré dans
les figures 1 et 2.
Dans ce mode de réalisation, le terminal 10 est fixé à la structure du porteur
(non
représenté) sur une tablette horizontale 14, qui est par exemple encastrée
dans un
tableau de bord et qui permet à un opérateur de reposer ses avant-bras de
manière à
stabiliser sa position et à éviter une fatigue musculaire lors de
l'utilisation du terminal.
Le bord inférieur du terminal 10 est positionné en contact avec la tablette
14.
Dans ce mode de réalisation le terminal 10 est positionné selon un
positionnement
incliné d'un angle d'environ 45 par rapport à la tablette 14, de manière à
rendre
l'affichage optimal et une manipulation plus aisée pour un opérateur.
De préférence le terminal 10 est fixé à la tablette 14 par un organe de
fixation
placé au centre du terminal 10, de manière à laisser un espace dégagé derrière
les bords
périphériques 15 du terminal 10. Ainsi, un bord périphérique 15 du terminal 10
est utilisé
comme moyen de fixation pour les mains de l'opérateur, permettant à
l'opérateur de
s'accrocher au terminal 10 en cas de secousses ou de mouvements brusques du
porteur.
De préférence, les bords verticaux 15 du terminal 10 ont une épaisseur
comprise
entre 1 cm et 3 cm, de manière à faciliter la préhension.
Le terminal 10 est connecté à une unité de calcul centrale 16, via une liaison
filaire
18. L'unité centrale 16 est apte à mettre en oeuvre une application logicielle
de mise en
oeuvre d'un procédé selon l'invention. L'unité centrale 16 comprend une unité
de
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stockage, permettant de stocker des données et des paramètres, par exemple des
paramètres des équipements de bord du porteur du système de mission 12, et des
données tactiques stockées dans une base de données.
L'unité centrale 16 est représentée dans ce mode de mise en oeuvre sous la
forme
5 d'un ordinateur, mais en alternative, l'unité centrale 16 est mise en
oeuvre par un circuit
imprimé, intégré dans le terminal 10.
Le terminal 10 comporte des moyens d'affichage 20. Dans le mode de réalisation
préféré, les moyens d'affichage 20 sont formés par un écran tactile,
permettant à la fois
l'affichage d'informations et la saisie de commandes et d'informations
fournies par un
opérateur du terminal.
Ainsi, on a représenté sur les figures 1 et 2 les mains 22, 24 d'un opérateur
en
interaction avec le terminal 10.
L'écran tactile 20 est divisé en deux portions 26 et 28, séparées par une
charnière
de séparation 30. La première portion 26, positionnée à la gauche de
l'opérateur dans le
mode de réalisation illustré, est destinée à l'affichage et à la sélection de
données
tactiques d'environnement d'un porteur, comme expliqué plus en détail ci-après
en
référence à la figure 3. Les données tactiques d'environnement disponibles
dans le
système de mission sont affichées sous forme de structure arborescente
hiérarchisée 31
d'objets d'intérêt 32 sélectionnables.
La seconde portion 28 comporte un panneau d'aide au réglage des paramètres de
fonctionnement du système d'analyse, qui sont des paramètres relatifs aux
fréquences ou
plages de fréquence de détection des émetteurs dans ce mode de réalisation. Le
panneau de la seconde portion 28 comporte une pluralité d'objets graphiques,
dont des
fenêtres de programmation 34, chacune représentative du spectre complet d'un
des
systèmes d'écoute embarqués, donc de l'ensemble des plages d'écoute
paramétrables.
Des valeurs de paramètres sont automatiquement fixés en fonction du ou des
objets
d'intérêt sélectionnés par l'opérateur.
Comme illustré dans les figures 1 et 2, chaque portion 26, 28 comporte un menu
de commande, notés respectivement 36, 38. Chaque menu de commande 36, 38 est
composé de plusieurs éléments 40, facilement sélectionnables par l'opérateur
par
pression tactile d'un doigt, y compris par le pouce de l'utilisateur.
De préférence, chaque élément 40 a une superficie au moins égale à 1
centimètre
carré, permettant ainsi une manipulation facile et précise par le pouce d'un
utilisateur.
Dans un mode de réalisation, le terminal 10 comporte des moyens de fixation 42
des mains de l'opérateur, par exemple un enfoncement creux sur la face arrière
du
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terminal 10, à proximité du bord 15, permettant à un opérateur de s'accrocher
au terminal
et de se stabiliser en cas de mouvements brusques du porteur.
De préférence les menus de commandes 36, 38 sont positionnés à hauteur des
moyens de fixation 42, de manière à ce que l'opérateur puisse se fixer par
positionnement
5 des doigts d'une main, sauf le pouce, au niveau des moyens de fixation
42, et agir sur un
menu de commande en utilisant son pouce, comme illustré sur les figures 1 et
2.
Les menus de commandes 36, 38 sont de préférence semi-circulaires, comme
illustré dans les figures 1 à 3. Les éléments 40 de ces menus sont, dans ce
mode de
réalisation, positionnés sur un arc de cercle, dont le centre (non représenté)
se situe à
10 l'extérieur de l'écran, et dont le rayon est choisi pour correspondre à
l'extension du pouce
pour une taille de main moyenne, lorsque l'opérateur positionne sa main en
préhension
au niveau des moyens de fixation 42, l'avant bras reposant sur la tablette 14.
De
préférence, le rayon est compris entre 3 cm et 7 cm.
L'opérateur peut donc, lorsqu'il utilise le terminal 10 selon l'invention,
sélectionner
des menus et effectuer des actions tout en restant accroché au terminal 10.
De plus, l'opérateur peut conserver une fixation au terminal 10 via une main,
et
effectuer des commandes tactiles par des opérations de glisser-déposer ou par
appui
prolongé d'un doigt sur un menu.
Ainsi, dans un mode de réalisation, la sélection et le réglage sont réalisées
par
l'opérateur en appuyant un doigt sur un objet d'intérêt 32 de la première
portion
d'affichage 26 et en faisant glisser le doigt maintenu en appui sur l'écran
tactile 20 vers la
seconde portion d'affichage 28, afin de déclencher un affichage dans la
seconde portion
28 d'objets graphiques permettant le réglage des paramètres de fonctionnement
dudit
objet d'intérêt.
Dans la seconde portion d'affichage 28, l'opérateur peut sélectionner des
paramètres à régler via des boutons de sélection 44, situés de préférence
situés
également à proximité du bord 15 du terminal 10 de manière à faciliter la
manipulation
comme expliqué ci-dessus.
De préférence, la distance d entre un bord 15 du terminal 10 et la partie
tactile de
la portion d'affichage la plus proche est inférieure ou égale à 2 cm.
En option, un ou plusieurs boutons 46 de type bouton-poussoir de commande, par
exemple ouverture/fermeture de fenêtres de commande 34 sont prévus sur la face
arrière
de l'écran 20 ou sur les tranches du bord 15 de l'écran 20, à distance
suffisamment faible
des moyens de fixation 42 pour autoriser un actionnement par l'index de
l'opérateur
lorsque les autres doigts de sa main, sauf le pouce, sont en prise avec les
moyens de
fixation 42.
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Selon un mode de fonctionnement, lorsque l'opérateur appuie de manière
prolongée au moyen d'un doigt sur une des fenêtres de programmation 34 de la
seconde
portion 28, un menu contextuel de programmation 48 relatif aux équipements des
systèmes d'écoute de bord associés à cette fenêtre de programmation 34 est
affiché si la
fenêtre 34 a des plages d'écoute 35 associées programmées, comme expliqué plus
en
détail ci-après.
En variante, d'autres actions tactiles (click, double click) sur les fenêtres
de
programmation 34 permettent de faire apparaître le menu contextuel 48.
Une utilisation du terminal 10 et de son interface homme-machine est décrite
ci-
après plus en détail, en référence à la figure 3.
La base de données tactique et stratégique est représentée sous forme
arborescente et hiérarchique 31. La base de données est stockée dans une unité
de
stockage associée à l'unité centrale de calcul 16. La structure arborescente
hiérarchisée
31 est composée d'éléments 32, qui sont des objets d'intérêt sélectionnables
par
l'opérateur. Les objets sélectionnables sont représentatifs des émetteurs que
l'on
souhaite surveiller. Le système pilote les détecteurs embarqués pour
surveiller les objets
sélectionnés. Le menu de commande 36 de la première portion d'affichage 26
permet
d'appliquer un filtrage des éléments affichables dans la structure
arborescente
hiérarchisée 31 (bouton 50), ou de faire apparaître un clavier (bouton 52)
pour la saisie
ultérieure de diverses commandes.
L'opérateur a la possibilité de sélectionner un objet ou plusieurs objets de
la
structure arborescente hiérarchisée 31 par une gestuelle prédéterminée, par
exemple
click ou double click sur l'écran tactile, ou encore par appui maintenu par un
ou plusieurs
doigts sur le ou les objets sélectionnés.
En variante, la sélection de la base de données tactiques affichée sous forme
graphique et des objets 32 de la structure arborescente hiérarchisée affichée
se fait au
moyen d'une saisie clavier, par exemple sur un clavier virtuel, par sélection
de catégorie
de porteurs et d'éléments associés à la catégorie sélectionnée.
Selon une autre variante, une liste d'éléments 54, filtrée selon une ou
plusieurs
catégories 56 de données tactiques, est affichée dans la première portion
d'affichage.
L'opérateur a la possibilité de sélectionner un ou plusieurs éléments 58 de la
liste filtrée,
comme illustré dans l'exemple de la figure 4. Dans l'exemple de la figure,
deux catégories
de la liste de catégories 56 sont cochées, et un élément 58, appelé élément 4,
est
sélectionné par sélection tactile de l'opérateur. Tous les objets des
catégories 56
sélectionnées correspondant aux éléments 58 sélectionnés sont par la suite
affichés sous
forme arborescente dans la structure 31.
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Lorsque l'opérateur sélectionne un objet 32, ou un objet composite formé de
plusieurs objets simples 32, par pression d'un ou plusieurs doigts et les fait
glisser vers la
seconde portion 28 des moyens d'affichage 20, un ensemble de paramètres de
programmation sont illustrés sur les fenêtres de programmation 34
correspondant à l'objet
sélectionné dans la seconde portion d'affichage 28. Dans le mode de
réalisation illustré à
la figure 3, l'ajout d'un ou plusieurs objets modifie les fenêtres de
programmation 34
présentes, par ajout des barres de programmation 35, représentées en hachuré
sur la
figure 3, correspondant à des plages de surveillance spécifiques.
Lorsqu'un objet 32 est un objet composite comportant plusieurs autres objets
dit
descendants dans l'arborescence 31, la sélection de l'objet 32 entraîne
l'affichage des
paramètres des systèmes d'écoute embarqués relatifs à l'ensemble de ces objets
faisant
partie de l'objet composite.
Les nouvelles barres de programmation 35 sont, dans un mode de réalisation,
signalées comme nouvelles fenêtres, par exemple par un affichage clignotant
pendant
quelques secondes, ou par un autre marqueur visuel associé.
Les paramètres courants associés aux objets d'intérêt sélectionnés sont
automatiquement affichés, par exemple la liste des intervalles ou des valeurs
de
fréquence à détecter. Une initialisation automatique des valeurs des
paramètres est
proposée, l'opérateur ayant par la suite la possibilité de modifier les
valeurs des
paramètres à l'aide des éléments d'interaction 40 de la figure 3.
Comme illustré à la figure 3, lorsque le paramétrage concerne une fréquence de
détection, une barre de fréquence représentative de la plage de fréquences
programmée
est représentée dans une barre de programmation 35.
Un menu contextuel 48, qui est de préférence circulaire comme représenté à la
figure 3, apparaît lorsqu'une pression prolongée est effectuée sur une barre
de
programmation 35. Le menu contextuel 48 propose des options relatives à la
programmation des systèmes d'écoute de bord en fonction de l'objet d'intérêt
32
sélectionné, via par exemple une pluralité de zones ou boutons sélectionnables
par un
doigt de l'opérateur.
Par exemple, le menu contextuel 48 permet la sélection, lorsqu'un équipement
de
droite et un équipement de gauche sont présents, situés respectivement sur le
côté droit
et sur le côté gauche du porteur, de l'équipement de droite seul (bouton R
), de
l'équipement de gauche seul ( bouton L ) , de l'ensemble des deux
équipements
(bouton UR ), d'une durée de programmation (bouton TIME ), d'un
paramétrage
des alertes (bouton ALERT ), ou de la suppression d'une programmation
(bouton
DEL ).
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Par exemple, dans un mode de réalisation, les boutons du menu contextuel de
programmation 48 sont sélectionnables par appui ponctuel d'un doigt, tandis
qu'un autre
doigt de l'utilisateur, par exemple l'index comme illustré à la figure 2,
reste appuyé. Ainsi,
le menu contextuel de programmation 48 s'affiche centré sur le doigt en appui
(index dans
l'exemple de la figure 2), et chaque bouton est sélectionnable successivement
par un
autre doigt de l'opérateur. De préférence, l'opérateur peut effectuer une
rotation des
éléments du menu 48 par action d'un autre doigt, par exemple le pouce. Ainsi,
la
manipulation du menu contextuel de programmation 48 est particulièrement
ergonomique
et facile, ce qui permet une manipulation rapide.
Ainsi, avantageusement, un terminal selon l'invention permet une saisie rapide
et
intuitive à l'aide d'une seule main des paramètres de fonctionnement du
système de
mission, quelque soient les conditions environnantes (secousses, vibrations
etc).
Comme illustré plus en détail à la figure 3, le menu de commande 38 comporte
des éléments 40 permettant une programmation facile des paramètres.
Dans le cas où les paramètres à fixer sont des fréquences ou des plages de
fréquence, le menu de commande 38 de la seconde portion permet de commander :
la
création (bouton l< ) d'une nouvelle fréquence, la modification lente
(boutons + et
- ) ou rapide (bouton ++ et bouton -- ) d'une fréquence, la création
d'une plage
de fréquences prédéfinies avec pour valeur de début la fréquence déterminée
avec le
bouton l< et pour valeur de fin celle que l'on va définir via le bouton >I .
Ainsi, les divers objets graphiques 34, 35, 40, 48 permettent le réglage des
paramètres de fonctionnement des systèmes d'écoute embarqués en fonction de
l'objet
d'intérêt 32 sélectionné.
Divers autres boutons permettent à l'opérateur d'effectuer la programmation du
système d'analyse de situation, comme les boutons StartProg et Cancel
pour le
début de programmation et l'annulation de programmation. Bien évidemment,
d'autres
variantes non représentées, incluant d'autres boutons de commande adaptés sont
envisageables selon des modes de réalisation alternatifs de l'invention.
Selon une variante, les moyens d'affichage d'un terminal 10 selon l'invention
sont
composés de deux écrans tactiles, un premier écran dit écran principal de
programmation
tel que décrit en référence aux figures 1 et 2, et un deuxième écran tactile,
positionné au
dessus du premier écran, incliné à environ 77 degrés par rapport à
l'horizontale, le bord
inférieur du deuxième écran étant en contact avec le bord supérieur de l'écran
principal.
Avantageusement, la surface d'affichage est augmentée, pour améliorer le
confort de
l'utilisateur. Le deuxième écran est de préférence de même dimension que
l'écran
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principal. Selon une variante, le deuxième écran a des dimensions différentes
des
dimensions de l'écran principal.
Selon une autre variante, le terminal selon l'invention comporte plus de deux
écrans.
5 Avantageusement, un terminal selon l'invention permet, du fait de
l'ergonomie de
la division des moyens d'affichage en portions, une saisie rapide de parties
complètes de
programmation des systèmes d'écoute quelque soit l'environnement du porteur.
De plus, grâce aux menus de commande situés à hauteur des moyens de fixation
des mains de l'opérateur, un terminal selon l'invention permet une saisie
rapide et fiable
10 des paramètres de programmation en environnement contraint, en
particulier en cas de
fortes secousses et vibrations.
