Dissertations / Theses: 'Avionique'

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Canu, Antoine. "Conversion Analogique / Numérique versatile dans un environnement avionique contraint." Thesis, Supélec, 2013. http://www.theses.fr/2013SUPL0004/document.

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Abstract:

Les systèmes électroniques embarqués à bord des aéronefs rassemblent des informations sur l’environnement qui les entourent au moyen de différents types de capteurs. À l’heure actuelle, l’acquisition des signaux générés par ces capteurs se fait au moyen de circuits électroniques d’interfaçage dédiés à un type de capteur en particulier, ce qui limite les possibilités d’évolution des calculateurs de bord.Nos travaux visent à remplacer ces circuits d’interfaçage par une interface dite versatile, capable de faire l’acquisition de signaux issus de différents types de capteurs. L’environnement dans lequel les systèmes avioniques sont amenés à fonctionner est particulièrement difficile, notamment par la présence de modes communs parasites importants, supérieures à plusieurs dizaines de volts. Après une exploration détaillée de cet environnement, nous proposons une architecture d’interface versatile, basée sur un ASIC mixte et un FPGA. L’ASIC est chargé du conditionnement analogique des signaux et de leur conversion dans le domaine numérique, et peut-être configuré à plusieurs niveaux (gains, offsets, impédances...). Le FPGA comprend les différents traitements numériques nécessaires à l’extraction de l’information contenue dans les signaux. Nous proposons de plus une méthode mixte permettant de corriger les imprécisions analogiques, telles que les défauts d’appairage, souvent critiques dans l’acquisition de signaux différentiels. Un circuit de test a été réalisé dans une technologie CMOS High Voltage 0.35µm afin de valider les différents principes proposés dans nos travaux
Avionic embedded systems sense their environment through the use of various sensors. Currently, the electrical signals generated by these sensors are acquired by dedicated interface circuits, which limits the functionalities that can be implemented in the computer and slows down their evolution.Our work aims at replacing these interfacing circuits by a more flexible interface, called versatile interface, which has the ability to acquire different kind of signals. Avionic embedded systems usually operate in a pretty harsh environment, in which important common mode voltages of more than thirty volts can superimpose to useful signals. After a thorough exploration of this environment and its specifities, we propose an architecture of the versatile interface, based on a mixed signal ASIC and a FPGA. The ASIC includes a programmable analog signal conditioning stage which is able to withstand the high voltages present in the harsh avionic environment. The FPGA processes the different signals and extract the useful information from them. We also propose method which allows to correct the analog imprecisions due to mismatch or temperature drifts. This method uses analog and digital processing, and allow our versatile interface to be immune to process or temperature variations. A test circuit has been realized in a high voltage 0.35µm CMOS technology, in order to validate the different principles that we propose in this work

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Grieu, Jérôme Fraboul Christian Francès Fabrice. "Analyse et évaluation de techniques de commutation ethernet pour l'interconnexion des systèmes avioniques." Toulouse : INP Toulouse, 2005. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000084.

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Nasr, Andre. "Nouvelles structures de machines électriques pour la génération embarquée avionique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLN065.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse abordent le sujet de la génération électrique embarquée dans les avions de futur. L'objectif principal étant de trouver de nouvelles structures de machines électriques qui peuvent répondre aux nouvelles exigences avioniques. Nous nous sommes particulièrement intéressés à une Machine à Commutation de Flux à Double Excitation avec Pont Magnétique (MCFDEPM). La structure de cette machine présente plusieurs avantages comme des sources d'excitation statiques, un rotor passif et une structure particulière du stator qui permet d'avoir une faible tension rémanente respectant ainsi les contraintes de sécurité du cahier des charges. Dans le premier chapitre, nous avons présenté un état de l'art sur les machines à commutation de flux à simple et à double excitation. Nous avons donné aussi les règles qui définissent le choix du nombre de pôles statoriques et rotoriques. Le chapitre 2 a été consacré pour étudier les performances électromagnétiques de la MCFDEPM en utilisant un modèle en éléments finis. Ce modèle a été validé par des mesures expérimentales réalisées sur un prototype 3 kW. Dans un dernier chapitre, nous avons mis en place une méthodologie d'optimisation en éléments finis pour améliorer les performances en charge de la MCFDEPM et limiter sa tension rémanente. Les résultats de l'optimisation ont montré des performances bien améliorées. La MCFDEPM se présente comme une bonne candidate pour remplacer la machine à 3 étages dans l'avion du futur
This work addresses the subject of the embedded electric generation in future aircraft. The main objective is to find a new electrical machine structures that can meet the new avionic requirements. We have been particularly interested in a Hybrid Excited Flux Switching machine with a Magnetic Bridge (HEFSMMB). The structure of this machine has several advantages such as static excitation sources, a passive rotor and a unique stator structure which makes it possible to have a low residual voltage, thus respecting the safety constraints. We have presented in the first chapter a state of the art on singly and doubly excited flux switching machines. We have also given the rules which define the choice of the number of stator and rotor poles. Chapter 2 was devoted to study the electromagnetic performances of the HEFSMMB using a finite element model. This model has been validated by experimental measurements carried out on a 3 kW prototype. In the final chapter, we have put in place an optimization methodology in order to improve the overall performances of the HEFSMMB and to limit its residual voltage. The optimization results showed much improved performances. It can be concluded that the MCFDEPM is a good candidate to replace the three-stage machine in future aircraft

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Agrou, Hicham. "Architecture multi-coeur déterministe pour l'avionique." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/3070/.

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Abstract:

L'élaboration d'un système temps réel requiert des dates d'échéance pour chacune des tâches à effectuer. L'ordonnancement nécessite de connaître parmi tous les scénarios possibles d'exécution, la plus longue durée entre l'activation de la tâche et l'instant de sa terminaison. Pour répondre aux besoins accrus de performance, les fondeurs ont enrichi leurs architectures en fonctionnalités matérielles complexes. La réduction de la moyenne des temps d'exécution, la prise en compte matérielle du domaine d'application, et ce, en maintenant une rétrocompatibilité peuvent expliquer cette évolution qui rend difficile l'estimation des pires temps d'exécution. L'introduction des processeurs multi-cœurs en avionique soulève des interrogations notamment quant à la manière dont les instructions sont exécutées. Nous proposons une procédure d'évaluation d'architectures multi-cœurs permettant d'identifier des situations où les transactions présentent des latences anormalement élevées uniquement dues à la concurrence des accès au niveau de l'interconnexion. Nous appliquons ce protocole de test à une architecture PowerPC(c) octo-cœur citée par de nombreuses études avioniques, le P4080 du fabricant Freescale(c). Nous mettons en évidence les étapes clés de configuration pour la maîtrise des échanges et des moyens de mesure du temps jusqu'à la mise en évidence de situations présentant ces altérations temporelles. Nous proposons également une interconnexion dont le principe consiste à maîtriser le comportement transactionnel de tout type d'initiateur, à garantir le partitionnement spatial/ temporel et la politique de partage aux ressources. Une caractérisation temporelle est également présentée
The development of a real-time system requires deadlines for each task. Scheduling requires knowledge of all the possible scenarios of execution for the system in order to obtain the longest time between the activation of the task and the time of its termination. To increase the mean performance, the manufacturers have expanded the functionality of their architectures with more and more complex features. Reducing the average execution time, taking into account the scope of hardware and maintaining backward compatibility can explain this evolution, which makes it difficult to estimate the worst-case execution time. The introduction of multi-core processors in avionics raises questions, particularly about how the instructions should be executed. We propose a procedure for evaluating multicore architectures to highlight situations where transactions have abnormally high latencies due to the concurrency at interconnection level. We apply this test protocol to the Freescale(c) P4080, a PowerPC(c) processor often cited for future avionics solution. We highlight the key steps for configuring control trade and means for measuring the time until the detection of abnormal behaviors transaction. We also propose an interconnection whose principle of operation is to control the transactional behavior of any type of initiator, by implementing various hardware services to ensure spatial/temporal partitioning, and equitable access to shared resources. A measure of the temporal impact of the control units is also presented

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Raingeaud, Yves. "Approche théorique d'aide à la conception et à la mise en oeuvre d'expérimentations en compatibilité électromagnétique : application à l'avionique." Limoges, 1993. http://www.theses.fr/1993LIMO0180.

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Dazens, Véronique. "Polymérisation par ionisation : matrices hautes performances pour matériaux composites en avionique." Bordeaux 1, 1995. http://www.theses.fr/1995BOR10668.

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Abstract:

Parmi les nombreux utilisateurs de materiaux composites, les industries aeronautique et aerospatiale emploient et fabriquent des materiaux a hautes performances, qui presentent des proprietes mecaniques et physiques leur permettant de concurrencer les metaux. Lors de ce travail, la recherche de matrices thermostables pour materiaux composites 200c, polymerisables sous rayonnement ionisant a ete effectuee. Dans un premier temps, une analyse du comportement (en ionisation et lors de sollicitations thermiques) de resines epoxyacryliques commerciales a ete menee a travers l'examen de composes modeles. Ce travail a mis en evidence l'existence de reactions non classiques lors de ces traitements et a permis de developper de nouveaux outils d'analyses des materiaux thermostables. Dans un deuxieme temps et a partir des differents resultats obtenus, une nouvelle matrice 200c a ete mise au point et testee, avec succes, sur materiaux composites a fibres de carbone

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Delange, Julien. "Intégration de la sécurité et de la sûreté de fonctionnement dans la construction d'intergiciels critiques." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00006301.

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Abstract:

Les systèmes embarqués critiques (utilisés dans le domaine avionique, militaire ou médical) doivent assurer une continuité de service et la sécurité des données qu'ils contiennent ou échangent. La garantie de ces exigences s'effectue au travers d'un processus de développement rigoureux qui s'attache à détecter et corriger toute erreur avant la mise en production du système. Toutefois, plusieurs exemples (explosion de la fusée Ariane 5, échec de la mission Mars Climate Orbiter} ont montré les limites de ces méthodes. De plus, l'augmentation des fonctionnalités fournies par ces systèmes complique la garantie de règles de sécurité et de sûreté. Ce travail de thèse propose une méthode de conception de systèmes critiques visant à faciliter le respect des politiques de sécurité et de sûreté dans la production de systèmes critiques. L'approche décrite au sein de ce manuscrit définit des règles de spécifications des systèmes sûrs et sécurisés qui sont utilisés au cours d'un cycle de développement qui (i) valide, (ii) implante et (iii) certifie automatiquement le système. La validation de l'architecture (i) assure la bonne constitution des spécifications et garantit leur faisabilité. L'implantation automatique (ii) génère le système à partir des spécifications validées, garantissant la bonne traduction des spécifications en code exécutable. L'aspect certification (iii) compare l'exécution du système avec ses spécifications et vérifie sa conformité avec les standards de certification inhérents aux systèmes critiques. Cette partie de notre approche assure que les systèmes implantés respectent les contraintes de sécurité et de sûreté décrites par l'utilisateur

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Charara, Hussein Fraboul Christian. "Évaluation des performances temps réel de réseaux embarqués avioniques." Toulouse : INP Toulouse, 2008. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000527.

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Gatti, Marc. "Évolution des Architectures des Systèmes Avioniques Embarqués." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2016PA066725.pdf.

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Abstract:

De nos jours, les systèmes embarqués sont les éléments Cœurs des Systèmes avioniques. De plus en plus de fonctions sont intégrées et de ce fait leurs complexités croît. Afin que cette complexité puisse rester maîtrisable, l’architecture des systèmes avionique a également évolué de façon à minimiser les interactions entre les équipements. Cette évolution des Architectures a introduit, au niveau avionique, la notion de réseau largement répandue dans le monde dit « consumer ». Nos travaux de Recherche ont pour but d’accompagner cette évolution architecturale en minimisant l’impact des ruptures technologiques qu’il a été nécessaire d’introduire afin de supporter cette évolution. Pour cela, nous proposons une approche qui va nous permettre de dé-risquer chaque nouvelle brique technologique avant son introduction au sein des Systèmes Embarqués. Cette introduction pourra donc être réalisée en ayant au préalable défini les conditions ainsi que les limites d’utilisation de chaque nouvelle technologie, qu’elle soit matérielle et/ou logicielle
Nowadays, Embedded Systems are key elements of the Avionic Systems. As more and more functions are integrated, their complexity goes increasing. In order to keep mastering this complexity, Avionic Systems Architecture has also evolved so as to minimize the interactions between equipment. This evolution of the Architectures introduced, at the avionic level, the notion of network widely spread in the consumer domain. Our research works aim at accompanying this architectural evolution by minimizing the impact of the technological breakthroughs which were necessary to introduce to support this evolution. For that purpose, we propose an approach which is going to allow us to derisk every new technological brick before its introduction within the Embedded Systems. This introduction can thus be performed by having beforehand defined the conditions as well as the limits of use of every new technology that it is Hardware and/or Software

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Lafaye, Michaël. "Modélisation de plate-forme avionique pour exploration de performance en avance de phase." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-01001760.

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Abstract:

De nos jours, les systèmes embarqués temps-réels critiques intègrent de plus en plus de composants, et voient leur complexité augmenter. Les systèmes avioniques ont suivi cette évolution, voyant augmenter leurs processus de développement. Dès lors, les développeurs de plates-formes avioniques se sont tournés vers les méthodes de modélisation en avance de phase (i.e. en tout début de cycle de développement), afin d'anticiper les performances de celles-ci et aider à leur dimensionnement. Particulièrement, l'exploration de l'utilisation des ressources matérielles de la plate-forme par la partie applicative (l'ensemble des applications) est le point central de cette exploration des performances. Si les méthodes de modélisation actuelles offrent la possibilité de modéliser une plate-forme depuis les exigences jusqu'au niveau architectural, elles ne sont pas encore adaptées à la modélisation comportementale. Elles ne permettent donc pas l'étude du comportement et la comparaison de différentes architectures d'une plate-forme en avance de phase. Mes travaux de thèse ont pour but d'offrir un processus de modélisation et simulation de plate-forme avionique répondant à cette problématique. L'objectif est de compléter les méthodes de modélisation actuelles pour apporter une analyse plus fine des performances d'une plate-forme en avance de phase, et les comparer avec les exigences. Pour cela, nous proposons une approche en quatre étapes : i) une étape de modélisation des applications et d'extraction des stimuli applicatifs ; ii) une étape de modélisation architecturale du système basée sur AADL (Architecture Analysis and Design Language) et son annexe ARINC653 ; iii) une étape de génération d'un modèle comportemental de la partie matérielle et intergicielle du système en SystemC-TLM ; iv) une étape de simulation et d'analyses, où les stimuli applicatifs sont exécutés par le modèle comportemental, et les performances extraites comparées aux exigences système. Enfin, nous avons validé notre méthode sur un cas d'étude avionique que nous présenterons également.

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Lafaye, Michaël. "Modélisation de plate-forme avionique pour exploration de performance en avance de phase." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2012. http://www.theses.fr/2012ENST0065.

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Abstract:

De nos jours, les systèmes embarqués temps-réels critiques intègrent de plus en plus de composants, et voient leur complexité augmenter. Les systèmes avioniques ont suivi cette évolution, voyant augmenter leurs processus de développement. Dès lors, les développeurs de plates-formes avioniques se sont tournés vers les méthodes de modélisation en avance de phase (i.e. en tout début de cycle de développement), afin d’anticiper les performances de celles-ci et aider à leur dimensionnement. Particulièrement, l’exploration de l’utilisation des ressources matérielles de la plate-forme par la partie applicative (l’ensemble des applications) est le point central de cette exploration des performances. Si les méthodes de modélisation actuelles offrent la possibilité de modéliser une plate-forme depuis les exigences jusqu’au niveau architectural, elles ne sont pas encore adaptées à la modélisation comportementale. Elles ne permettent donc pas l’étude du comportement et la comparaison de différentes architectures d’une plate-forme en avance de phase. Mes travaux de thèse ont pour but d’offrir un processus de modélisation et simulation de plate-forme avionique répondant à cette problématique. L’objectif est de compléter les méthodes de modélisation actuelles pour apporter une analyse plus fine des performances d’une plate-forme en avance de phase, et les comparer avec les exigences. Pour cela, nous proposons une approche en quatre étapes : i) une étape de modélisation des applications et d’extraction des stimuli applicatifs ; ii) une étape de modélisation architecturale du système basée sur AADL (Architecture Analysis and Design Language) et son annexe ARINC653 ; iii) une étape de génération d’un modèle comportemental de la partie matérielle et intergicielle du système en SystemC-TLM ; iv) une étape de simulation et d’analyses, où les stimuli applicatifs sont exécutés par le modèle comportemental, et les performances extraites comparées aux exigences système. Enfin, nous avons validé notre méthode sur un cas d’étude avionique que nous présenterons également
Nowadays, real-time critical embedded systems are more and more complex due to an increase of the integrated components. Following that trend, avionic systems development complexity increases too. So early modeling processes are more and more used in order to anticipate on plat-forms performance and help sizing them. Particularly, hardware resources usage exploration is a key aspect for performance exploration. Current processes allow to model avionic platform from requirements to architectural level of abstraction, but they do not allow to model a behavioral avionic platform. Thus, they do not allow to explore the hardware resources usage of the platform, neither to compare some alternatives of architectures at early phase of development cycle. My PhD work presents our avionic platform modeling and simulation process that answer that problem. The goal is to complete current modeling processes to offer more accurate early performance analysis, and compare them with the system requirements. For that, we propose a for steps method : i) an application modeling and stimuli extraction step ; ii) an architectural modeling step, based on the AADL (Architecture Analysis and Design Language) and its ARINC653 annex ; iii) a behavioral execution platform model (hardware and middleware) generation step with SystemC-TLM ; iv) a simulation and analysis step, when performance are compared with system requirements. At last, we will present our validation part on an avionic case study

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Cloute, François. "Étude de la conception des systèmes embarqués sur silicium : une approche de codesign matériel / logiciel." Toulouse, INPT, 2001. http://www.theses.fr/2001INPT018H.

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Abstract:

La conception des systèmes embarqués représente un défi majeur d'une importance croissante. Les technologies submicroniques permettent de fabriquer des systèmes toujours plus complexes, gagnant de nouveaux marchés dans les domaines des moyens de transport ou des télécommunications, tels que la téléphonie mobile, la télévision numérique, ou le multimédia. Cependant, cette potentialité est de plus en plus sous utilisée, car l'évolution de la capacité à concevoir de tels systèmes n'augmente pas au même rythme. Cette croissante capacité d'intégration accentue le besoin d'une nouvelle méthodologie de conception. L'objectif de cette thèse est de tentes d'apporter des éléments de réponse au problème de la conception des systèmes embarqués. Nous étudions pour ce faire une approche reposant sur la conception concurrente des parties matérielles câblées et des parties logicielles enfouies, en confrontant cette approche à la conception d'un équipement avionique. Cette thèse propose de passer d'une conception de niveau composant vers une conception qui appréhende le problème à partir d'un point de vue plus global : le niveau système. Les bénéfices issus de cette élévation d'abstraction doivent apporter un gain d'optimisation de la conception aussi bien en terme de qualité qu'en terme de productivité. Les étapes d'une méthodologie de codesign incluent au delà de la spécification de l'application au niveau système, un partitionnement matériel/logiciel, une modélisation des architectures potentielles, une sélection de l'architecture, une synthèse concurrente du matériel et du logiciel, et une covérification.

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Afonso, George. "Vers une nouvelle génération de systèmes de test et de simulation avionique dynamiquement reconfigurables." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00921874.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est la proposition de nouvelles solutions dans le domaine des systèmes de test et de simulation avioniques et ce, à plusieurs niveaux. Dans un premier temps, nous avons proposé un modèle d'exécution dynamique permettant d'unifier les métiers du test et de la simulation, de répondre aux contraintes imposées, d'apporter de nouvelles possibilités et ainsi d'accélérer le cycle de développement des futurs équipements embarqués. Ensuite, un support matériel basé sur une architecture hétérogène CPU-FPGA a été défini afin de répondre à la problématique proposée et aux contraintes imposées par le domaine d'application telles que le respect du temps-réel et la capacité de reconfiguration dynamique hétérogène. A ce support matériel, est venue s'ajouter une méthodologie de développement permettant une meilleure prise en charge du code "legacy" de l'industriel. Enfin, un environnement unifié temps réel mou pour le test et la simulation avionique a été mis en avant, permettant de diminuer les coûts liés à la maîtrise et à la maintenance d'un nouvel environnement. Finalement, une étude de cas a permis de mettre en avant les capacités de reconfiguration dynamique et les performances de l'environnement développé.

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Laarouchi, Youssef. "Sécurité (immunité et innocuité) des architectures ouvertes à niveaux de criticité multiples : application en avionique." Toulouse, INSA, 2009. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000333/.

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Abstract:

La conception et le développement des applications critiques en avionique sont soumis à des contraintes strictes visant à assurer un niveau de confiance compatible avec les exigences de sécurité-innocuité (au sens safety) des tâches mises en œuvre. Ces contraintes induisent un accroissement considérable des coûts de production et de maintenance, ce qui rend le prix de revient de tels systèmes prohibitif. D’un autre côté, les composants sur étagère (Commercial Off-The-Shelf, COTS), matériels et logiciels, sont maintenant d’usage courant et offrent des services étendus pour un coût faible. Cependant, les COTS ne répondent pas aux contraintes d’innocuité exigées pour les tâches critiques ; de plus, ils présentent des vulnérabilités facilement exploitables par des attaques, les rendant incompatibles avec des exigences élevées de sécurité-immunité (au sens security). Il serait toutefois intéressant de profiter de tels composants dans un contexte avionique, mais en faisant en sorte qu’ils ne puissent affecter de façon préjudiciable les tâches critiques. Intégrer de tels composants dans les systèmes avioniques conduit donc à prendre en considération l’hétérogénéité des niveaux de confiance entre d’une part les applications critiques classiques, et d’autre part de nouvelles applications utilisant des composants sur étagère. Dans le cadre de cette thèse, nous proposons une architecture autorisant de telles interactions tout en préservant les propriétés de safety et security. La définition de cette architecture s’appuie sur le modèle Totel, et elle utilise la virtualisation afin de faciliter la mise en œuvre des mécanismes de tolérance aux fautes destinés à augmenter la crédibilité d’une application exécutée de façon répliquée sur des plateformes d’exécution COTS de niveau de confiance faible. Afin de valider notre approche, nous avons réalisé un prototype en nous appuyant sur deux cas d’étude identifiés avec Airbus et concernant tous deux des ordinateurs portables : un dédié à la maintenance et un au calcul du profil de décollage d’un avion
In avionics, the design and development of critical software applications are strictly constrained in order to ensure a confidence level commensurate with the safety requirements of the implemented tasks. These constraints considerably increase the development and maintenance costs, making such critical systems very expensive. On the other hand, Commercial Off-The-Shelf (COTS) components (hardware and software) are widespread and offer extensive functionalities for a reasonable cost. However, such components are unreliable and vulnerable to malicious attacks. Nevertheless, it would be interesting to take advantage of such (hardware and software) COTS components for non-critical tasks in avionics while preventing them from detrimentally affecting critical tasks. To do so, we need to consider interactions between components with heterogeneous criticality levels. In this thesis, we propose an architecture allowing such interactions in a safe and secure manner, i. E. , such that correct operation of the critical components is not affected. This architecture is based on Totel’s model and uses virtualization to support the implementation of fault tolerance techniques to increase the confidence level of an application executed redundantly on untrusted COTS platforms. To demonstrate our approach, we have implemented a prototype based on two case studies identified with Airbus: a maintenance laptop and a take-off profile computation laptop

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Berrebi, Johanna. "Contribution à l'intégration d'une liaison avionique sans fil. L'ingénierie système appliquée à une problématique industrielle." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00800141.

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Abstract:

Dans un avion, un hélicoptère ou un lanceur actuel, des milliers de capteurs, pour la plupart non critiques sont utilisés pour la mesure de divers paramètres (températures, pressions, positions...) Les résultats sont ensuite acheminés par des fils vers les calculateurs de bord qui les traitent. Ceci implique la mise en place de centaines de kilomètres de câbles (500 km pour un avion de ligne) dont le volume est considérable. Il en résulte une grande complexité de conception et de fabrication, des problèmes de fiabilité, notamment au niveau des connexions, et une masse importante. Par ailleurs l'instrumentation de certaines zones est impossible car leur câblage est difficilement envisageable par manque d'espace. En outre, s'il est souvent intéressant d'installer de nouveaux capteurs pour faire évoluer un aéronef ancien, l'installation des câbles nécessaires implique un démantèlement partiel, problématique et coûteux, de l'appareil. Pour résoudre ces problèmes, une idée innovante a émergé chez les industriels de l'aéronautique : commencer à remplacer les réseaux filaires reliant les capteurs d'un aéronef et leur centre de décision par des réseaux sans fil. Les technologies de communication sans fil sont aujourd'hui largement utilisées dans les marchés de l'électronique de grande consommation. Elles commencent également à être déployées pour des applications industrielles comme l'automobile ou le relevé à distance de compteurs domestiques. Cependant, remplacer des câbles par des ondes représente un défi technologique considérable comme la propagation en milieu confiné, la sécurité, la sureté de fonctionnement, la fiabilité ou la compatibilité électromagnétique. Cette thèse est motivée d'une part par l'avancée non négligeable dans le milieu aérospatial que pourrait être l'établissement d'un réseau sans fil à bord d'aéronefs dans la résolution de problématique classiques comme l'allégement et l'instrumentation. Il en résulterait donc : * Une meilleure connaissance de l'environnement et de la santé de l'aéronef * Un gain sur le poids. * Un gain en flexibilité. * Un gain en malléabilité et en évolutivité. * Un gain sur la complexité. * Un gain sur la fiabilité D'autre part, étant donnée la complexité de la conception de ce réseau de capteur sans fil, il a été nécessaire d'appliquer une méthodologie évolutive et adaptée mais inspirée de l'ingénierie système. Il est envisageable, vu le nombre de sous-systèmes à considérer, que cette méthodologie soit réutilisable pour d'autre cas pratiques. Une étude aussi complète que possible a été réalisée autour de l'existant déjà établi sur le sujet. En effet, on peut en lisant ce mémoire de thèse avoir une idée assez précise de ce qui a été fait. Une liste a été dressée de toutes les technologies sans fil en indiquant leur état de maturité, leurs avantages et leurs inconvénients afin de préciser les choix possibles et les raisons de ces choix. Des projets de capteurs sans fil ont été réalisés, des technologies sans fil performantes et personnalisables ont été développées et arrivent à maturité dans des secteurs variés tels que la domotique, la santé, l'automobile ou même l'aéronautique. Cependant aucun capteur sans fil n'a été véritablement installé en milieu aérospatial car de nombreux verrous technologiques n'ont pas été levés. Fort des expériences passées, et de la maturité qu'ont prise certaines technologies, des conclusions ont été tirées des projets antérieurs afin de tendre vers des solutions plus viables. Une fois identifiés, les verrous technologiques ont été isolés. Une personnalisation de notre solution a été à envisager afin de remédier tant que faire se peut à ces points bloquants avec les moyens mis à disposition. La méthodologie appliquée nous a permis d'identifier un maximum de contraintes, besoins et exigences pour mieux focaliser les efforts d'innovation sur les plus importantes et choisir ainsi les technologies les plus indiquées.

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Laarouchi, Youssef. "Sécurités (immunité et innocuité) des architectures ouvertes à niveaux de criticité multiples : application en avionique." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00468923.

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Abstract:

La conception et le développement des applications critiques en avionique sont soumis à des contraintes strictes visant à assurer un niveau de confiance compatible avec les exigences de sécurité-innocuité (au sens safety) des tâches mises en Suvre. Ces contraintes induisent un accroissement considérable des coûts de production et de maintenance, ce qui rend le prix de revient de tels systèmes prohibitif. D'un autre côté, les composants sur étagère (Commercial Off-The-Shelf, COTS), matériels et logiciels, sont maintenant d'usage courant et offrent des services étendus pour un coût faible. Cependant, les COTS ne répondent pas aux contraintes d'innocuité exigées pour les tâches critiques ; de plus, ils présentent des vulnérabilités facilement exploitables par des attaques, les rendant incompatibles avec des exigences élevées de sécurité-immunité (au sens security). Il serait toutefois intéressant de profiter de tels composants dans un contexte avionique, mais en faisant en sorte qu'ils ne puissent affecter de façon préjudiciable les tâches critiques. Intégrer de tels composants dans les systèmes avioniques conduit donc à prendre en considération l'hétérogénéité des niveaux de confiance entre d'une part les applications critiques classiques, et d'autre part de nouvelles applications utilisant des composants sur étagère. Dans le cadre de cette thèse, nous proposons une architecture autorisant de telles interactions tout en préservant les propriétés de safety et security. La définition de cette architecture s'appuie sur le modèle Totel, et elle utilise la virtualisation afin de faciliter la mise en Suvre des mécanismes de tolérance aux fautes destinés à augmenter la crédibilité d'une application exécutée de façon répliquée sur des plateformes d'exécution COTS de niveau de confiance faible. Afin de valider notre approche, nous avons réalisé un prototype en nous appuyant sur deux cas d'étude identifiés avec Airbus et concernant tous deux des ordinateurs portables : un dédié à la maintenance et un au calcul du profil de décollage d'un avion.

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Chevalley, Philippe. "Approche statistique pour le test de logiciels critiques orientés-objet : expérimentation sur un logiciel avionique." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2001. http://www.theses.fr/2001ESAE0018.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour objectif de définir une stratégie appropriée pour le test de logiciels critiques orientés-objet. La stratégie de test que nous préconisons s'appuie sur la complémentarité de données de test statistique et déterministe. Les entrées de test statistiques sont générées automatiquement à partir de l'information présente dans les diagrammes d'état UML; en complément, les entrées de test déterministes ciblent des points singuliers du domaine d'entrée. Cette stratégie mixte s'intègre dans un environnement commercial de modélisation (Rose RealTime) permettant ainsi la génération automatique à la fois des entrées de test statistiques et des sorties attendues. Le pouvoir d'efficacité de cette stratégie mixte est évalué par une technique d'injection de fautes logicielles, analyse de mutation. Dans ce cadre, un outil d'analyse de mutation pour programmes Java a été développé sur les bases d'une idée originale, associant analyse syntaxique et réflexivité pour l'injection de différents types de fautes (traditionnelles et orientées-objet). Ces travaux théoriques sont illustrés sur une étude de cas industrielle du domaine avionique. Les résultats expérimentaux confirment la pertinence de l'approche élaborée et montrent son efficacité prometteuse vis-à-vis de la recherche de fautes. Ces mesures d'efficacité sont complétées par une étude comparative de l'approche proposée avec une approche déterministe utilisée expérimentalement chez Rockwell-Collins.

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Jean, Xavier. "Maîtrise de la couche hyperviseur sur les architectures multi-coeurs COTS dans un contexte avionique." Thesis, Paris, ENST, 2015. http://www.theses.fr/2015ENST0034/document.

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Abstract:

Nous nous intéressons dans cette thèse à la maîtrise de processeurs multi-cœurs COTS dans le but de les rendre utilisables dans des équipements avioniques, qui ont des exigences temps réelles dures. L’objectif est de permettre l'application de méthodes connues d’évaluation de pire temps d’exécution (WCET) sur un ensemble de tâches représentatif d’applications avioniques. Au cours de leur exécution, les tâches exécutées sur différents cœurs vont accéder simultanément à des ressources matérielles qui sont partagées entre les cœurs, en particulier la mémoire principale. Cela pourra entraîner des mises en attente de certains accès que l'on qualifie d'interférences. Ces interférences peuvent avoir un impact élevé sur le temps d'exécution du logiciel embarqué. Sur un processeur COTS, qui est acheté dans le commerce et vise un marché plus large que l'avionque, cet impact n'est pas borné. Nous cherchons à garantir l'absence d'interférences grâce à des moyens logiciels, dans la mesure où les processeurs COTS ne proposent pas de mécanismes adéquats au niveau matériel. Nous cherchons à étendre des concepts de logiciel déterministe de telle sorte à les rendre compatibles avec un objectif de réutilisation de logiciel existant. A cet effet, nous introduisons la notion de logiciel de contrôle, qui est un élément fonctionnellement neutre, répliqué sur tous les cœurs, et qui contrôle les dates des accès des cœurs aux ressources communes de telle sorte à offrir une isolation temporelle entre ces accès. Nous étudions dans cette thèse le problème de faisabilité d'un logiciel de contrôle sur un processeur COTS, et de son efficacité vis à vis d'applications avioniques
We focus in this thesis on issues related to COTS multi-core processors mastering, especially regarding hard real-time constraints, in order to enable their usage in future avionics equipment. We aim at applying existing Worst Case Execution Time (WCET) evaluation methods on a set of tasks similar to those we can find in avionics software. At runtime, tasks executed among different cores are likely to access hardware resources at the same time, e.g. the main memory. It may lead to additional delays due to hardware contention, called “interferences”. Interferences slow down embedded software within ranges that may be important. Additionnally, no bound has been established for their impact on WCET when using COTS processors, that target larger markets than avionics. We try to provide guarantees that all interferences are eliminated through software, as COTS processors do not provide adequate mechanisms at hardware level. We extend deterministic software concepts that have been developed in the state of the art, in order to make them compliant with the use of legacy software. We introduce the concept of "control software", which is functionnaly neutral, is replicated among all cores, and performs active control of core's accesses to shared resources, so that concurrent accesses are temporally isolated. We formalize and study in this thesis the problem of control software feasibility on COTS processors, and questions of efficiency with regard to legacy avionics software

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Jean, Xavier. "Maîtrise de la couche hyperviseur sur les architectures multi-coeurs COTS dans un contexte avionique." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2015. http://www.theses.fr/2015ENST0034.

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Abstract:

Nous nous intéressons dans cette thèse à la maîtrise de processeurs multi-cœurs COTS dans le but de les rendre utilisables dans des équipements avioniques, qui ont des exigences temps réelles dures. L’objectif est de permettre l'application de méthodes connues d’évaluation de pire temps d’exécution (WCET) sur un ensemble de tâches représentatif d’applications avioniques. Au cours de leur exécution, les tâches exécutées sur différents cœurs vont accéder simultanément à des ressources matérielles qui sont partagées entre les cœurs, en particulier la mémoire principale. Cela pourra entraîner des mises en attente de certains accès que l'on qualifie d'interférences. Ces interférences peuvent avoir un impact élevé sur le temps d'exécution du logiciel embarqué. Sur un processeur COTS, qui est acheté dans le commerce et vise un marché plus large que l'avionque, cet impact n'est pas borné. Nous cherchons à garantir l'absence d'interférences grâce à des moyens logiciels, dans la mesure où les processeurs COTS ne proposent pas de mécanismes adéquats au niveau matériel. Nous cherchons à étendre des concepts de logiciel déterministe de telle sorte à les rendre compatibles avec un objectif de réutilisation de logiciel existant. A cet effet, nous introduisons la notion de logiciel de contrôle, qui est un élément fonctionnellement neutre, répliqué sur tous les cœurs, et qui contrôle les dates des accès des cœurs aux ressources communes de telle sorte à offrir une isolation temporelle entre ces accès. Nous étudions dans cette thèse le problème de faisabilité d'un logiciel de contrôle sur un processeur COTS, et de son efficacité vis à vis d'applications avioniques
We focus in this thesis on issues related to COTS multi-core processors mastering, especially regarding hard real-time constraints, in order to enable their usage in future avionics equipment. We aim at applying existing Worst Case Execution Time (WCET) evaluation methods on a set of tasks similar to those we can find in avionics software. At runtime, tasks executed among different cores are likely to access hardware resources at the same time, e.g. the main memory. It may lead to additional delays due to hardware contention, called “interferences”. Interferences slow down embedded software within ranges that may be important. Additionnally, no bound has been established for their impact on WCET when using COTS processors, that target larger markets than avionics. We try to provide guarantees that all interferences are eliminated through software, as COTS processors do not provide adequate mechanisms at hardware level. We extend deterministic software concepts that have been developed in the state of the art, in order to make them compliant with the use of legacy software. We introduce the concept of "control software", which is functionnaly neutral, is replicated among all cores, and performs active control of core's accesses to shared resources, so that concurrent accesses are temporally isolated. We formalize and study in this thesis the problem of control software feasibility on COTS processors, and questions of efficiency with regard to legacy avionics software

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Cosse, Ronan. "Le diagnostic de système de systèmes : une approche à base de modèles appliquée aux bancs d’intégration avionique." Thesis, Valenciennes, 2016. http://www.theses.fr/2016VALE0019.

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Abstract:

Le but de cette thèse est d’étudier le diagnostic de systèmes de test utilisés en aéronautique chez AIRBUS HELICOPTERS, appelés bancs d’intégration avioniques.Les hélicoptères embarquent une vingtaine de fonctionnalités pour offrir aux clientsd’hélicoptère les fonctions qui vont lui permettre d’opérer son appareil dans toutes lesconditions de vol (visibilité réduite, accès restreint, terrain hostile, en zone de combat). Les tests d’intégration permettent de valider le système embarqué par rapport à un ensemble d’exigences définies par les autorités de certification européenne et américaine. Ils consistent à évaluer l’état des sous-systèmes avioniques au sein du système global, c’est-à-dire à l’aide de simulation de l’environnement réel de l’hélicoptère. Chez AIRBUS HELICOPTERS, pour diminuer le coût des tests réalisés sur l’hélicoptère, des tests préliminaires dans un environnement simulé, appelé banc d’intégration, sont effectués. Le banc d’intégration doit être compatible avec les différentes configurations de l’hélicoptère et les simulations de son environnement. Nous nous intéressons dans cette thèse au diagnostic du banc d’intégration avionique. La mise en œuvre de méthodes de diagnostic est indispensable pour identifier les causes de défaillances du banc d’intégration. Nous avons travaillé sur un modèle de diagnostic adapté au banc d’intégration. Les notions de diagnostic fonctionnel et structurel ont été définies et ont servi à la mise en place d’un algorithme de diagnostic. Nous avons ainsi défini des fonctions de vérification que nous avons intégrées au banc de test afin de valider notre méthode
The aim of this thesis is to study the diagnostic of test systems used at Airbus HELICOPTERS called avionics test benches. Helicopters embark twenty features to offer helicopter customers functions that will enable to operate the aircraft in all flight conditions (reduced visibility, restricted area, hostile terrain, in a combat zone). Integration tests are used to validate the embedded system with regards to a set of requirements defined by the European and US certification authorities. The state of avionics subsystems is assessed within the overall system, that is to say, using simulation of the real environment of the helicopter. AIRBUS HELICOPTERS wants to reduce the cost of the tests of the helicopter, preliminary testing in a simulated environment, called integration benches. The integration bench must be compliant with the various configurations of the helicopter and simulation environment.We are interested in this thesis in the diagnosis of avionics integration bench. The implementation of diagnostic methods is essential to identify the causes of failures of integration benches. We work on a diagnostic model adapted to the integration bench. functional and structural diagnostic concepts were defined and used for the establishment of a diagnostic algorithm. We have defined verfications functions we have integrate on test benches to validate our method

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Damien, Aliénor. "Sécurité par analyse comportementale de fonctions embarquées sur plateformes avioniques modulaires intégrées." Thesis, Toulouse, INSA, 2020. http://www.theses.fr/2020ISAT0001.

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Abstract:

Aujourd’hui, le transport aérien est l’un des modes de transport les plus sûrs pour lequel les risques d'incidents depuis les débuts de l'aviation ne cessent de diminuer. Ces dernières décennies ont vu les systèmes avioniques évoluer (connectivité, partage de ressources, COTS) afin d’améliorer l’expérience passager et réduire les coûts. Si ces évolutions sont maîtrisées d’un point de vue safety, elles induisent néanmoins de nouveaux vecteurs d’attaque d’un point de vue security. Au regard des attaques récentes sur des systèmes embarqués ou critiques, il devient primordial d’anticiper ce type de menace pour l'avionique. Récemment, plusieurs études ont vu le jour concernant la sécurité des systèmes avioniques. La plupart se concentrent sur les interfaces de l’aéronef (moyens de communication ou de mises à jour logicielles) ou sur la phase de développement (analyses de risques, tests de vulnérabilités). Quelques travaux proposent des mesures de défense en profondeur (durcissement d’OS, détection d’intrusion), notamment pour se protéger d’attaquants internes.Dans cette thèse, nous prenons l’hypothèse qu’une application malveillante s’est introduite sur un calculateur avionique. Plus précisément, nous étudions donc la mise en place d’un système de détection d’intrusion au sein d’un calculateur avionique. Étant donné l’environnement considéré, nous avons formalisé six objectifs spécifiques relatifs à l’efficacité de détection, la durée de vie de l’aéronef, les performances, l’impact temps-réel, l’impact sur la sûreté, et la certification. Pour y répondre, nous proposons une approche complète permettant d’intégrer un système de détection d’intrusion sur un calculateur, en se basant sur le processus de développement IMA (Integrated Modular Avionics). Cette approche propose de modéliser le comportement normal d’une application avionique pendant la phase d’intégration, en s’appuyant sur les caractéristiques statiques et déterministes des applications avioniques, et sur les moyens déjà existants pour la safety. Ce modèle de comportement normal est ensuite embarqué à bord de l’aéronef et permet de détecter toute déviation de comportement pendant la phase d’opération. En complément, une fonction d’analyse d’anomalies embarquée offre un premier niveau de diagnostic à bord, et une certaine flexibilité une fois l’aéronef en opération.Cette approche a été implémentée sur deux cas d’étude afin de valider sa faisabilité et d’évaluer ses capacités de détection et sa consommation de ressources. Un outil d’injection d’attaque a été réalisé afin de pallier au manque de moyens existants pour tester notre approche. Plusieurs solutions de détection comportementale ont été proposées et évaluées, en se basant sur deux types de modèles : OCSVM et Automate temporisé. Deux implémentations sur calculateur embarqué ont permis d’observer de très bons résultats en termes d’efficacité de détection et d’utilisation des ressources. Enfin, l’implémentation de la fonction d’analyse d’anomalies et les expérimentations associées ont donné des résultats encourageants quant à la possibilité d’embarquer un tel système sur un aéronef
Today, air transportation is one of the safest transportation modes, with a continuous reduction in the risk of accidents since the early days of aviation. In recent decades, several advances have been achieved in avionics systems (such as connectivity, resource sharing, COTS) to improve the passenger experience and reduce costs. While these evolutions have been well managed from safety point of view, nevertheless, from the security point of view, they have led to new attack vectors. Considering recent attacks on embedded or critical systems, it is becoming essential to anticipate the potential malicious modification of an aircraft application in future systems. Recently, several studies have been carried out to improve aircraft security. Most of them focus on the aircraft interfaces (communication means or software updates) or on the development phase (risk analysis, vulnerability tests). A few works proposed in-depth defense measures (OS hardening, intrusion detection), in particular to protect against internal attackers.In this thesis, we assume that a malicious application was introduced inside an avionics computer. More specifically, we study the development of an intrusion detection system within an avionics computer. Taking into account the specific constraints related to avionics applications, we have formalized six specific objectives to develop such solution, related to detection efficiency, aircraft lifetime, performance, real-time impact, safety impact, and certification. To fulfill these objectives, this thesis presents a comprehensive approach to integrate an anomaly-based intrusion detection system into an avionics computer, based on the IMA (Integrated Modular Avionics) development process. The normal behavior of an avionics application is modeled during the integration phase, based on the static and deterministic characteristics of avionics applications, and on the existing means that have been developed for safety. This model of normal behavior is then embedded onboard the aircraft and allows to detect any deviation of behavior during the operation phase. In addition, an on-board anomaly analysis function offers a first level of on-board diagnosis and some flexibility once the aircraft is in operation.This approach has been implemented on two case studies to validate its feasibility and assess its detection capabilities and resource consumption. Firstly, an attack injection tool was developed in order to compensate for the lack of existing means to test our approach. Then, several behavioral detection solutions were proposed and evaluated, based on two types of models: OCSVM and Timed Automata. Two of them were implemented in an embedded prototype, and provided very good results in terms of detection efficiency and resource consumption. Finally, the anomaly analysis function has also been implemented, and the associated experiments showed encouraging results regarding the possibility to embed such a system onboard an aircraft

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Charara, Hussein. "Évaluation des performances temps réel de réseaux embarqués avioniques." Toulouse, INPT, 2007. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000527/.

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Abstract:

Les nouvelles générations d'aéronefs embarquent de plus en plus de systèmes avioniques, pour augmenter à la fois la sécurité et le confort des passagers. Ces nouvelles fonctions entraînent une forte hausse des échanges de données, ce qui nécessite plus de débit et de possibilités d'interconnexion. Les bus classiques de communications avioniques ne peuvent répondre à cette nouvelle demande, ce qui a poussé les constructeurs (Airbus et Boeing) à installer à bord un réseau de communication utilisant la technologie Ethernet commuté. Le principal apport de cette thèse est le développement d'une méthode d'évaluation de performances de ce type de réseaux basée sur une modélisation en file d'attente et simulation. Nous proposons également des approches pour la classification du trafic qui réduisent l'espace de la simulation afin de permettre une analyse plus fine du comportement moyen du réseau. Les résultats de ces simplifications nous ont permis ainsi d'établir un modèle de simulation générique et d'acquérir des répartitions des délais de bout en bout pour la majorité des chemins, devant être étudiés sur la configuration avionique réelle retenue
The recent aircrafts need to accommodate more passengers or freight, with increasing safety and comfort conditions. The new embedded systems imply a large burst in the number and the volume of exchanged data. The avionic data buses cannot cope anymore with these new communications needs. Both Airbus and Boeing made the choice to replace these buses with a network using the Switched Ethernet technology. The main contribution of this thesis is a method, based on a simulation model, which evaluates the performances of this type of networks. We also propose approaches for the traffic classification allowing the reduction of the simulation space, in order to lead to a more refined analysis of the network behaviour. The results of these simplifications enabled us to establish a generic simulation model and to acquire distributions of the end to end delay for the majority of the virtual links, having to be studied on the selected real avionic configuration

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Martin, Frank. "Modélisation et évaluation de performances prévisionnelles d'architectures avioniques modulaires intégrées." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 1999. http://www.theses.fr/1999ESAE0014.

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Abstract:

Les architectures avioniques traditionnelles peuvent être assimilées à un ensemble de systèmes distincts construit autour d'équipements dédiés interconnectés. Elles ne répondent plus aux critères de développement, de maintenance et d'évolution. Les avancées technologiques mènent à la définition de nouveaux concepts d'architectures tels que l'Architecture Modulaire Intégrée (AMI), basée sur le partage de ressources génériques. Ces architectures s'appuient sur la définition de modules logiciels et matériels interconnectés par des bus multiplexés. La complexité des projets de conception d'architectures AMI nécessitent de s'intéresser à une nouvelle génération d'outils permettant à l'intégrateur de décrire et d'évaluer différents choix d'implémentation. Ceci rejoint l'idée d'utiliser la modélisation et la simulation le plus tôt possible dans le cycle de développement des systèmes complexes. Nous proposons alors un environnement de conception basé sur quatre niveaux de modèles (Application, Architecture, Intégration et Exécution). Ces modèles sont suffisamment abstraits afin de permettre au concepteur de se concentrer sur les points importants mais sont également assez précis afin de capturer les informations essentielles à l'analyse de performances. Les trois premiers modèles sont instanciés afin d'obtenir une description globale d'un ensemble donné de fonctions avioniques allouées sur une plate-forme AMI. Le modèle Exécution est utilisé conjointement aux informations capturées par les autres modèles pour générer un modèle de simulation. Il s'appuie sur le formalisme LDC, basé sur le langage SDL, introduit pour permettre la description du comportement temporel des composants identifiés par le modèle d'Architecture, indépendamment d'un outil de simulation particulier. Le modèle de simulation, implémenté à l'aide du formalisme de simulation par événements discrets est exécuté par un environnement du marché, au travers du scénario décrit par le modèle d'Application.

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Perseil, Isabelle. "Méthode C, une méthode de génie logiciel pour les systèmes avioniques temps-réel." Paris, Télécom ParisTech, 2009. http://www.theses.fr/2009ENST0057.

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Abstract:

Nous proposons ici une méthode de génie logiciel pour les systèmes avioniques temps-réel embarqués distribués (DRE) et tolérants aux fautes, capable de couvrir tout le cycle de vie du logiciel à l'aide d'un processus de développement continu. Nous avons appelé cette méthode la ''Méthode C'' parce que C signifie ''continuum'', le concept phare que nous avons introduit entre chaque phase du cycle de vie. Étant donné que les systèmes ''DRE" possèdent des problématiques de systèmes critiques liés à la sûreté de fonctionnement, ils ont recours aux langages formels (qui permettent des spécifications non ambiguës et rigoureuses) afin d'être en mesure de prouver l'ensemble de leurs propriétés non fonctionnelles. Par conséquent la Méthode C repose sur l'utilisation de langages formels dans les premières étapes de spécification du système ainsi que sur l'utilisation des langages semi-formels pour ce qui concerne les étapes d'analyse, de conception et de programmation. La question fondamentale est de savoir comment intégrer plusieurs langages dont les niveaux d'abstraction et de formalisation sont différents. Dans cette thèse, nous proposons de ''naviguer'' d'un langage à l'autre grâce aux techniques de transformation de modèles pendant l'étape d'analyse, et à la génération de code pendant l'étape de conception lorsque l'on requière une automatisation complète du processus. En prenant en considération les arguments qui précèdent, la Méthode C est ainsi fondée sur la coopération des modèles et des langages, de manière à favoriser la continuité
We present here a software engineering method for avionic fault-tolerant distributed, real-time and embedded (DRE) systems which covers the whole software lifecycle thanks to a seamless process. We have called this method the “C-Method” as C stands for the main notion of “continuum” that we have introduced between each phase of the lifecycle. Because these “DRE” systems have safety critical concerns, they require the use of formal languages (that allow non ambiguous and rigorous specifications) in order to be able to prove their non functional properties. Therefore, the “C-Method” relies on the use of formal languages in the earliest steps of the system specification and on the use of semi-formal languages in the analysis, design and programming steps. The fundamental question is how to integrate several languages with different levels of formalization and abstraction. Here we propose to “navigate” from one language to another one thanks to model transformations techniques at the analysis step and code generation at the design step, when a full mechanization of the process is required. As the systems that we are studying are complex systems, and also because they need modularity, change management (these systems have a long duration), reuse, to be taken into account, the model-driven approach is the most appropriate to start with Considering the previous arguments, the “C-Method” is founded upon the cooperation of models and languages, in a way that enables continuity

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Beaulieu, Steve. "Analyse du déterminisme et de la fiabilité du protocole PCI express dans un contexte de certification avionique." Mémoire, École de technologie supérieure, 2012. http://espace.etsmtl.ca/965/1/BEAULIEU_Steve.pdf.

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Abstract:

L’avionique classique n’a plus à démontrer ses capacités en termes de fiabilité. Cependant, des contraintes économiques ont poussé les avionneurs à moderniser les systèmes existants. Ainsi, les systèmes avioniques modulaires intégrés (IMA) ont vu le jour dans le but de réduire la masse, le volume et la consommation électrique du matériel embarqué. Pour combler les besoins en communication des systèmes IMA, les bus de données traditionnels sont devenus limitatifs. Bien que les protocoles actuels comme l’AFDX (Avionics Full Duplex Switched Ethernet) soient très performants, d’autres alternatives sont envisageables. Par conséquent, ce mémoire propose une étude du protocole PCI Express en vue de son utilisation dans les systèmes avioniques. La caractérisation des bus de communication a permis d’identifier les éléments pertinents en lien avec les exigences imposées par les autorités de certification avionique. Ainsi, les contraintes relatives au déterminisme et à la fiabilité représentent les éléments principaux de cette recherche. Un travail assidu a permis d’extraire des spécifications tous les mécanismes lui conférant sa fiabilité et son déterminisme. Ce travail avait comme deuxième objectif le développement d’une plateforme d’expérimentation dans le but de valider les concepts théoriques. Des expérimentations ont ainsi permis de tester les éléments critiques en lien avec les objectifs de cette recherche. Finalement, mentionnons que les résultats de cette recherche permettent de démontrer que le protocole PCI Express possède les caractéristiques essentielles exigées par les autorités de certification avionique. En effet, en plus de ses nombreux mécanismes de fiabilité, ce protocole possède un mode de fonctionnement entièrement déterministe.

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Renard, Sébastien. "Évaluation des effets des neutrons atmosphériques sur l'électronique embarqué en avionique et recherche de solutions de durcissement." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01015741.

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Abstract:

Cette thèse s'intéresse aux effets des particules présentent naturellement dans l'atmosphère. L'étude se focalise principalement sur l'impact des neutrons sur des composants électroniques fortement intégrés. La première partie détaille l'environnement radiatif naturel ainsi que les moyens de tests existants. Les technique de test sous faisceau laser sont mise en avant. La seconde partie s'intéresse au développement d'une plateforme de test de mémoires à base de FPGA programmée en VHDL. Les conceptions matérielle et logicielle sont explicitées. Une plateforme de test pour microprocesseur est également présentée. La dernière partie traite de l'évaluation de la sensibilité d'une mémoire SRAM bulk 90 nm sous faisceau laser 1064 nm. Le décodage de son plan mémoire est effectué et des solutions de durcissement sont suggérées

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Rousselin, Thomas. "Modélisation et interprétation des effets combinés vieillissement/SEE dans les technologies d'échelles nanométriques appliquées au domaine avionique." Thesis, Toulouse, ISAE, 2018. http://www.theses.fr/2018ESAE0044/document.

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Abstract:

L’électronique embarquée dans l’aéronautique, couramment appelé avionique, est chargée d’effectuer des tâches critiques et doit présenter une fiabilité élevée. La technologie Complementary Metal Oxyde Semiconductor (CMOS) est couramment utilisée pour réaliser des composants critiques, comme des mémoires. Les composants CMOS sont susceptibles à deux types d’erreurs : les dégradations liées au vieillissement et les évènements singuliers causés par les particules cosmiques. Or, les conditions d’utilisation de l’avionique renforcent la fréquence d’occurrence de ces deux types d’erreurs. Le vieillissement consiste, pour les composants CMOS, en la dégradation de ses interfaces métal/oxyde et oxyde/semi-conducteur au cours de sa durée de vie. Les composants avioniques subissent un vieillissement accéléré de par leur condition d’utilisation intensive. Le rayonnement cosmique est composé de particules énergétiques d’origine extrasolaire. Certaines de ces particules sont susceptibles d’interagir un composant électronique et d’y déposer de l’énergie, cela peut causer une erreur appelée évènement singulier. L’avionique est particulièrement concernée par cette problématique car ces évènements peuvent être critiques et qu’elle rencontre un flux élevé de particules.Auparavant, la sensibilité aux radiations était considérée comme indépendante du vieillissement. Seulement, les évolutions des technologies CMOS nous amènent à remettre en cause cette hypothèse. Afin d’étudier ce nouveau phénomène, une méthode de modélisation a été développée. Celle-ci couple la modélisation des évènements singuliers à une modélisation électrique circuit du vieillissement. Elle permet d’effectuer des simulations sur un circuit mémoire spécifique dans des environnements radiatifs variés. De ces simulations ressortent l’influence de certains paramètres électriques, qui permettent de proposer une simulation opérationnelle appliquée à l’avionique
CMOS technologies used in avionics are prone to both aging and soft error caused by cosmic rays. The ongoing technology scaling has improved the radiation sensitivity of memory cells while the contribution of degradations mechanisms remained unchanged. Considering this trend, the hypothesis that radiation sensitivity does not change over the lifetime of a component must be challenged. In order to do so, a modelling methodology is proposed. It is based on an existing radiation modelling device and includes an electrical aging modelling. This modelling is used to characterize the aging impact on radiation sensitivity of several memory cells under different radiative environment. The impact of diverse electrical parameters is noted and an operative avionics study is finally proposed

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Gatti, Marc. "Évolution des Architectures des Systèmes Avioniques Embarqués." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066725/document.

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Abstract:

De nos jours, les systèmes embarqués sont les éléments Cœurs des Systèmes avioniques. De plus en plus de fonctions sont intégrées et de ce fait leurs complexités croît. Afin que cette complexité puisse rester maîtrisable, l’architecture des systèmes avionique a également évolué de façon à minimiser les interactions entre les équipements. Cette évolution des Architectures a introduit, au niveau avionique, la notion de réseau largement répandue dans le monde dit « consumer ». Nos travaux de Recherche ont pour but d’accompagner cette évolution architecturale en minimisant l’impact des ruptures technologiques qu’il a été nécessaire d’introduire afin de supporter cette évolution. Pour cela, nous proposons une approche qui va nous permettre de dé-risquer chaque nouvelle brique technologique avant son introduction au sein des Systèmes Embarqués. Cette introduction pourra donc être réalisée en ayant au préalable défini les conditions ainsi que les limites d’utilisation de chaque nouvelle technologie, qu’elle soit matérielle et/ou logicielle
Nowadays, Embedded Systems are key elements of the Avionic Systems. As more and more functions are integrated, their complexity goes increasing. In order to keep mastering this complexity, Avionic Systems Architecture has also evolved so as to minimize the interactions between equipment. This evolution of the Architectures introduced, at the avionic level, the notion of network widely spread in the consumer domain. Our research works aim at accompanying this architectural evolution by minimizing the impact of the technological breakthroughs which were necessary to introduce to support this evolution. For that purpose, we propose an approach which is going to allow us to derisk every new technological brick before its introduction within the Embedded Systems. This introduction can thus be performed by having beforehand defined the conditions as well as the limits of use of every new technology that it is Hardware and/or Software

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Delmas, Rémi. "Un cadre formel pour la modélisation et la vérification compositionnelles et hétérogènes des systèmes avioniques modulaires intégrés." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2004. http://www.theses.fr/2004ESAE0011.

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Abstract:

Ces travaux présentent un cadre formel orienté composant, dédié à la spéciﬁcation hétérogène des systèmes avioniques modulaires intégrés, permettant de fédérer des analyses formelles issues de vues orientées métier différentes (fonctionnelle, performances temps réel). Le cadre est exprimé dans les formalismes des théories des catégories et des institutions. Le calcul de composition des composants déﬁnissant l'architecture d'ion système, ainsi que la collection des différents modèles formels hétérogènes utilisés pour l'analyse des propriétés du système y sont représentés de manière homogène. Les contraintes de cohérence structurelle et sémantique entre ces modèles apparaissent explicitement dans le cadre. Ceci facilite la vériﬁcation compositionnelle de propriétés complexes du système, grâce à l'utilisation du paradigme de raisonnement compositionnel hétérogène. L'approche est illustrée par les résultats obtenus sur une étude de cas réaliste, traitant d'un sous-système de gestion de gouvernes d'un avion civil.

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Koliatene, Flavien. "Contribution à l'étude de l'existence des décharges dans les systèmes de l'avionique." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/496/.

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Abstract:

Grâce aux progrès réalisés dans le domaine de l'électronique de puissance, la puissance électrique embarquée dans les véhicules de transport (automobile, ferroviaire, maritime. . . ) est en constante augmentation. Cette évolution est aussi en train de se produire dans les aéronefs conduisant inévitablement à une augmentation du niveau de tension. La souplesse de contrôle, la maintenance facilitée ainsi que le coût sont les atouts supposés des systèmes dits " Plus électrique ". Cependant, la mise en place de systèmes plus électriques peut conduire à l'apparition de phénomènes défavorables aux systèmes d'isolation électrique tels que des décharges. Une étude sur les conditions d'initiation des Décharges Partielles (DP) est donc apparue nécessaire pour garantir la fiabilité des systèmes d'isolation et donc de l'ensemble de la chaîne de puissance électrique. C'est dans ce cadre que s'inscrit le travail qui est présenté dans ce manuscrit. Une attention particulière est portée à la caractérisation expérimentale de l'existence de DP dans les systèmes électriques embarqués dans les aéronefs. Ceci est lié, d'une part, à l'environnement spécifique (pression, température, humidité,. . ) et, d'autre part, à l'augmentation du niveau de tension. Jusqu'à très récemment, ce phénomène n'était pas pris en compte dans les spécifications des équipements électriques embarqués, compte tenu du faible niveau de tension fonctionnement (115V AC et 28V DC). Nous rappelons tout d'abord l'évolution et le besoin en puissance électrique dans les nouvelles générations d'avions de plus en plus électriques. Un état de l'art sur les mesures de DP est ensuite présenté. La phénoménologie de décharges électriques dans l'air et notamment la loi de Paschen sont exposées. .
Thanks to the progress realized in power electronics field, the electric power embarked on the transport vehicles (automobile, railroad, maritime. . . ) is in constant increase. This evolution is also occurring in aircrafts, leading inevitably to an increase of the voltage level. The control flexibility, the facilitated maintenance as well as the cost are the assumed assets of systems called "More Electric". However, the implementation of more electric systems can lead to the occurrence of unfavourable phenomenons to the insulation electrical systems such as discharges. It seemed therefore necessary to develop a study on initiation conditions of Partial Discharges (PD) to guarantee the reliability of insulation systems which is the whole chain of electric power. It is in this frame the work relates to and it is presented in this manuscript. A particular attention is carried out concerning the experimental characterization of the PD existence in the electric systems embarked in aircrafts. This is bound, on one hand, to the specific environment (pressure, temperature, humidity) and, on the other hand, to the increase of the voltage level. Until very recently, this phenomena was not taken into account in the specifications of the embarked electric equipments, considering the low functioning voltage level (115V AC and 28V DC). We remind first of all about the evolution and the need in electric power in the new generations of more and more electric aircraft. A state of the art on the measures of PD is then presented. The phenomenology of electric shocks in the air in particular Paschen law are explained. Finally, corrective expressions coming from the literature are presented and discussed. Then we present the bench test worked out allowing, on one hand the characterization of the electric strain of the air under controlled atmosphere (pressure, temperature and relative humidity) and on the other hand the measures of PD under avionics constraints. .

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Bedin, França Ricardo. "Processus et outils qualifiables pour le développement de systèmes critiques certifiés en avionique basés sur la génération automatique de code." Thesis, Toulouse, INPT, 2012. http://www.theses.fr/2012INPT0028.

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Abstract:

Le développement des logiciels avioniques les plus critiques, comme les commandes de vol électriques, présentent plusieurs contraintes qui peuvent être quasiment contradictoires – par exemple, performance et sûreté – et toutes ces contraintes doivent être respectées simultanément. L'objective de cette thèse est d'étudier et de proposer des évolutions dans le cycle de développement des logiciels de commande de vol chez Airbus afin d'améliorer leur performance, tout en respectant les contraintes industrielles existantes et en conservant des processus de vérification au moins aussi sûrs que ceux utilisés actuellement. Le critère principal d'évaluation de performance est le temps d'exécution au pire cas (WCET), vu qu'il est utilisé lors des analyses temporelles des logiciels de vol réels. Dans un premier temps, le DO-178, qui contient des considérations pour l'approbation des logiciels avioniques, est présenté. Le DO-178B et le DO-178C sont étudiés. Le DO-178B est la référence pour plusieurs logiciels de commande de vol développés chez Airbus et le DO-178C est la référence pour le développement des nouveaux logiciels à partir de 2012. Ensuite, l'étude de cas est présentée. Afin d'améliorer sa compréhension, le contexte historique est fourni à travers l'étude des autres logiciels de commande de vol, car plusieurs activités de son cycle de vie réutilisent des techniques qui ont été utilisées avec succès dans des projets précédents. Quelques activités qui présentent des causes potentielles de pertes de performance logicielle sont exposées et l'axe principal d'étude choisi pour le reste de la thèse est la phase de compilation. Ce choix se justifie dans le contexte des logiciels de commande de vol car la compilation est réalisée avec peu ou pas d'optimisations, son impact sur la performance des logiciels est donc important et des travaux de recherche récents permettent d'envisager un changement dans les paradigmes actuels de compilation sûre
The development of safety-critical avionics software, such as aircraft flight control programs, presents many different constraints that are nearly contradictory, such as performance and safety requirements, and all must be met simultaneously. The objective of this Thesis is to propose modifications in the development cycle of Airbus flight control programs in order to improve their performance without weakening their verification processes or violating other industrial constraints. The main criterion for performance evaluation is the Worst-Case Execution Time (WCET), as it is used in the timing analysis that is performed in actual avionics software verification processes. In a first moment, the DO-178, which contains guidance for avionics software development approval, is presented. Both the DO-178B and the DO-178C are discussed, since the former was the reference for the development of many Airbus flight control programs and the latter shall be the reference for the development of new programs, starting from 2012. Then, the case study is presented. In order to better understand it, some historical context is provided by the study of other flight control programs - many of its life cycle activities reuse techniques that were successful in previous software projects. Each activity is evaluated in order to underline what are the performance bottlenecks in the flight control software development. Some potential underperforming activities are depicted and the main axis of study developed subsequently is the compilation phase: not only it is a well-known unoptimized activity that has important impacts over software performance, but it is also an activity that might undergo a paradigm change due to innovating compilers that are being developed by researchers. The CompCert compiler is presented and its use in the scope of this Thesis is justified - at the time of this Thesis, it was the compiler that was best prepared to perform meaningful experiments, such as compiling a large subset of the chosen case study. Its architecture is studied, together with its semantic preservation theorem, which is the backbone of its formally-verified part. Additional features that were developed in CompCert during this Thesis in order to meet Airbus's requirements - such as its annotation mechanism and its reference interpreter - are discussed in order to underline their usefulness in the development of flight control software. The evaluation of CompCert consists in a performance comparison with the current compilation strategy and an assessment of the impacts that its utilization might have over the verification strategy commonly employed in flight control software. The results of the performance comparison are promising, since CompCert-generated code has a WCET more than 10% lower than if it were compiled with a good quality non-optimizing compiler. As expected, the use of CompCert has impacts over some important verification activities but its formal development and increased verifiability helps in the development of new compiler verification activities that can keep the whole development process at least as safe as the current one. Some development strategy propositions are then presented, according to the certification credit that might be required by using CompCert

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Ly, Khadijetou. "Étude de faisabilité d'une liaison haut débit sur fibre optique à base de VCSEL à 850 nm pour application avionique." Toulouse, ISAE, 2008. http://www.theses.fr/2008ESAE0014.

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Abstract:

Les fibres optiques sont de plus en plus une technologie de choix dans les transmissions à haut débit embarqué de type avionique. Elles offrent plusieurs avantages en comparaison aux câbles en cuivre, en termes d'immunité aux interférences électromagnétiques, de poids réduit et surtout des capacités en hauts débits. Les lasers à cavité verticale à émission par la surface (VCSEL) sont également une solution aux performances attrayantes et peu onéreuses. Dans le cadre d'une convention de thèse CIFRE ISAE-Airbus, nous avons étudié la faisabilité d'un système Datacoms à base de VCSELs et à haut débit sur fibre optique multimode. En partant des équations d'évolution monomodes des porteurs et des photons, nous avons élaboré un modèle de la réponse d'un VCSEL émettant à 850nm, en termes de délai d'émission et de jitter induit. L'impact de la prépolarisation en dessous du seuil, avantageuse pour maximiser le rapport d'extinction, sur les performances du VCSEL est étudié. Ce modèle a été appliqué à une liaison optique sur 100m et à 1 Gb/s. De plus, dû principalement au Spatial Hole Burning, le comportement multimode d'un VCSEL et son influence sur la dispersion modale ont été analysés. Des expérimentations ont été effectuées pour caractériser la réponse en modulation du VCSEL afin de valider les prédictions issues de la théorie. Le système d'application est une liaison avionique de type AFDX (Avionic Full Duplex Switched Ethernet) qui respecte les exigences de l'IEEE 802. 3. Nous avons caractérisé une liaison optique à 1 Gb/s sur 100m et en bidirectionnel. Ce système se base sur une liaison fibrée de transmissions de données utilisant des modules intégrant un VCSEL et conçus pour une application embarquée Datacoms, aux contraintes environnementales sévères.

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Labiche, Yvan. "Contribution au test des logiciels orientés-objets : ordre de test, modèles et critères associés." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT018H.

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Abstract:

L'architecture particulière des logiciels orientés-objet, architecture éclatée d'objets communicants, ainsi que les caractéristiques propres à l'orienté-objet (classe, héritage, polymorphisme) conduisent à se reposer les deux questions fondamentales du test dans le cas des logiciels orientés-objet : quels sont les niveaux de test à envisager ? Quels modèles, et critères de test associés, peuvent être utilisés ? Les travaux présentés dans ce mémoire apportent des éléments de réponses à ces questions. En ce qui concerne le premier point, nous nous sommes attachés à définir un nombre de test des classes d'une application orientée-objet à partir des informations issues du dossier de conception (architecture statique). Le travail théorique a porté sur la formalisation d'un algorithme d'ordonnancement partiel des étapes de test. Cet algorithme est guidé par le souci de minimiser le nombre de "stubs" (bouchons) qu'il sera nécessaire de développer. Il est basé sur l'analyse des dépendances entre les classes (y compris le polymorphisme) et traite le cas particulier des classes abstraites. Il est concrétisé par l'outil logiciel TOONS (Testing levels generator for Object-OrieNted Software) qui fournit le graphe des étapes de test à partir de l'architecture statique des classes. Pour chaque étape de test, nous proposons ensuite des modèles permettant de définir des critères de test. Leur construction cible les relations d'héritage et de client-serveur. Elle est incrémentable de manière à pouvoir, dans une étape de test, réutiliser ce qui a été effectué dans les étapes précédentes. Ces différents travaux utilisent des informations issues des dossiers d'analyse et de conception, et peuvent donc être utilisés au plus tôt dans le processus de développement, pour permettre un retour sur la conception en vue de la testabilité. Ils sont illustrés par leur application au prototype d'un logiciel issu du domaine avionique.

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Delange, Julien. "Intégration de la sécurité et de la sûreté de fonctionnement dans la construction d'intergiciels critiques." Phd thesis, Paris, Télécom ParisTech, 2010. https://pastel.hal.science/pastel-00006301.

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Abstract:

Les systèmes embarqués critiques (utilisés dans le domaine avionique, militaire ou médical) doivent assurer une continuité de service et la sécurité des données qu'ils contiennent ou échangent. La garantie de ces exigences s'effectue au travers d'un processus de développement rigoureux qui s'attache à détecter et corriger toute erreur avant la mise en production du système. Toutefois, plusieurs exemples (explosion de la fusée Ariane 5, échec de la mission Mars Climate Orbiter} ont montré les limites de ces méthodes. De plus, l'augmentation des fonctionnalités fournies par ces systèmes complique la garantie de règles de sécurité et de sûreté. Ce travail de thèse propose une méthode de conception de systèmes critiques visant à faciliter le respect des politiques de sécurité et de sûreté dans la production de systèmes critiques. L'approche décrite au sein de ce manuscrit définit des règles de spécifications des systèmes sûrs et sécurisés qui sont utilisés au cours d'un cycle de développement qui (i) valide, (ii) implante et (iii) certifie automatiquement le système. La validation de l'architecture (i) assure la bonne constitution des spécifications et garantit leur faisabilité. L'implantation automatique (ii) génère le système à partir des spécifications validées, garantissant la bonne traduction des spécifications en code exécutable. L'aspect certification (iii) compare l'exécution du système avec ses spécifications et vérifie sa conformité avec les standards de certification inhérents aux systèmes critiques. Cette partie de notre approche assure que les systèmes implantés respectent les contraintes de sécurité et de sûreté décrites par l'utilisateur
Safety-critical software (used in avionics, military or aerospace domains) must preserve their integrity, ensure a continuous operational state and enforce security of their data. There requirements are met through a dedicated development process that analyzes and detects errors before system release. However, these methods are not sufficient and safety or security still occurs in such systems (e. G. Explosion of Ariane 5, mission failure of Mars Climate Orbiter, etc). In addition, meeting safety and security becomes more and more difficult due to an increasing number of functionalities. This thesis introduces a new method to build safety-critical systems and ensure their safety and security requirements. The approach proposes patterns for the specification of safe and secure systems. Then, a dedicated development process relies on them to (i) validate, (ii) automatically implement and (iii) certify the system, enforcing its requirements from the specifications to the code. System validation (i) detects specification errors, ensuring its correctness and feasibility prior any development effort. The automatic implementation process (ii) translates system specification into code and ensures their requirements enforcement. The certification (iii) aspect verifies that specification requirements are met in the implementation by analyzing the system during its execution. It also evaluates its compliance against certification standards (such as DO178B)

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Kuntz, Fabien. "Une approche basée modèle pour l’optimisation du monitoring de systèmes avioniques relativement à leurs performances de diagnostic." Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR14825/document.

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Abstract:

Les systèmes avioniques s'étoffent et se complexifient de plus en plus. Avec l'augmentation des capacités de calcul, de nouvelles architectures basées sur le partage de ressources émergent. Effectuer le diagnostic d'un système n'est désormais plus une opération anodine. L'enjeu actuel est donc de mettre en place des techniques de diagnostic performantes tout en optimisant les capacités de monitoring nécessaires.Ce mémoire donne une caractérisation basée modèle d'un système sous diagnostic, puis propose des techniques pour en évaluer les performances de diagnostic, ainsi que celles de son monitoring (relativement à ces performances). Le contexte industriel dans lequel s'inscrit cette thèse amène d'autres contraintes, notamment la prise en compte de la taille des systèmes avioniques à analyser. Cette thèse étudie alors l'applicabilité des techniques introduites dans ce contexte et en propose une adaptation
Avionics systems become more and more complex. With the improvment of computing possibilities, new architectures based on resources sharing are growing up. Perform diagnosis of a system is no longer a trivial operation. The challenge is to develop efficient techniques of diagnosis while optimizing capabilities of monitoring required.This thesis give a model-based characterization of a system under diagnosis, and proposes techniques to assess diagnostic performances, as well as its monitoring ones (with respect to these diagnostic performances). The industrial context of this thesis brings other constraints, and in particular the need to handle the size of avionics systems to analyze. That thesis then examines the applicability of the introduced techniques to this particular context, and proposes an adaptation

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Lastera, Maxime. "Architecture sécurisée pour les systèmes d'information des avions du futur." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00938782.

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Abstract:

Traditionnellement, dans le domaine avionique les logiciels utilisés à bord de l'avion sont totalement séparés des logiciels utilisés au dehors afin d'éviter toutes interaction qui pourrait corrompre les systèmes critiques à bord de l'avion. Cependant, les nouvelles générations d'avions exigent plus d'interactions avec le monde ouvert avec pour objectif de proposer des services étendu, générant ainsi un flux d'information potentiellement dan- gereux. Dans une précédente étude, nous avons proposé l'utilisation de la virtualisation pour assurer la sûreté de fonctionnement d'applications critiques assurant des communi- cations bidirectionnelles entre systèmes critiques et systèmes non sûr. Dans cette thèse nous proposons deux contributions. La première contribution propose une méthode de comparaison d'hyperviseur. Nous avons développé un banc de test permettant de mesurer les performances d'un système virtualisé. Dans cette étude, différentes configurations ont été expérimentées, d'un système sans OS à une architecture complète avec un hyperviseur et un OS s'exécutant dans une machine virtuelle. Plusieurs tests (processeur, mémoire et réseaux) ont été mesurés et collectés sur différents hyperviseurs. La seconde contribution met l'accent sur l'amélioration d'une architecture de sécurité existante. Un mécanisme de comparaison basé sur l'analyse des traces d'exécution est utilisé pour détecter les anomalies entre instances d'application exécutées sur diverse ma- chines virtuelles. Nous proposons de renforcer le mécanisme de comparaison à l'exécution par l'utilisation d'un modèle d'exécution issu d'une analyse statique du bytecode Java. Afin de valider notre approche, nous avons développé un prototype basé sur un cas d'étude identifié avec Airbus qui porte sur l'utilisation d'un ordinateur portable dédié à la maintenance.

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Grieu, Jérôme. "Analyse et évaluation de techniques de commutation Ethernet pour l'interconnexion des systèmes avioniques." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2004. http://oatao.univ-toulouse.fr/7385/1/grieu.pdf.

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Abstract:

Les nouvelles générations d'aéronefs embarquent de plus en plus de systèmes avioniques, pour augmenter à la fois la sécurité et le confort des passagers, tout en maintenant une haute rentabilité pour les compagnies aériennes. Ces nouvelles fonctions entraînent une forte hausse des échanges de données, ce qui nécessite plus de débit et de possibilités d'interconnexion. Les bus classiques de communications avioniques ne peuvent répondre à cette nouvelle demande, ce qui a poussé les constructeurs Airbus et Boeing à installer à bord un réseau de communication utilisant la technologie Ethernet commuté. Le principal apport de cette thèse est le développement d'une méthode de preuve du déterminisme de ce type de réseaux, démonstration fondamentale pour permettre leur certification aéronautique. Cette méthode, utilisant la théorie du Network Calculus, a été retenue par Airbus pour la certification du réseau AFDX de l'A380. Nous proposons également des optimisations de ce réseau (politiques de service des commutateurs, interconnexion des éléments réseau) en vue d'améliorer les résultats de son analyse de déterminisme par la méthode précédente. Enfin, nous proposons une extension de nature stochastique à notre méthode déterministe, qui pourrait dans le cadre d'un futur programme permettre de dimensionner au plus juste les ressources physiques du réseau.

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Dessiatnikoff, Anthony. "Analyse de vulnérabilités de systèmes avioniques embarqués : classification et expérimentation." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01032444.

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Abstract:

L'évolution actuelle des systèmes embarqués à bord des systèmes complexes (avions, satellites, navires, automobiles, etc.) les rend de plus en plus vulnérables à des attaques, en raison de : (1) la complexité croissante des applications ; (2) l'ouverture des systèmes vers des réseaux et systèmes qui ne sont pas totalement contrôlés ; (3) l'utilisation de composants sur étagère qui ne sont pas développés selon les méthodes exigées pour les systèmes embarqués critiques ; (4) le partage de ressources informatiques entre applica- tions, qui va de pair avec l'accroissement de puissance des processeurs. Pour faire face aux risques de malveillances ciblant les systèmes embarqués, il est nécessaire d'appli- quer ou d'adapter les méthodes et techniques de sécurité qui ont fait leurs preuves dans d'autres contextes : Méthodes formelles de spécification, développement et vérification ; Mécanismes et outils de sécurité (pare-feux, VPNs, etc.) ; Analyse de vulnérabilités et contre-mesures. C'est sur ce dernier point que portent nos travaux de thèse. En effet, cet aspect de la sécurité a peu fait l'objet de recherche, contrairement aux méthodes formelles. Cependant, il n'existe pas actuellement de modèle formel capable de couvrir à la fois des niveaux d'abstraction suffisamment élevés pour permettre d'exprimer les propriétés de sécurité désirées, et les détails d'implémentation où se situent la plupart des vulnérabilités susceptibles d'être exploitées par des attaquants : fonctions des noyaux d'OS dédiées à la protection des espaces d'adressage, à la gestion des interruptions et au changement de contextes, etc. ; implémentation matérielle des mécanismes de protection et d'autres fonctions ancillaires. C'est sur ces vulnérabilités de bas niveau que se focalise notre étude. Nos contributions sont résumées par la suite. Nous avons proposé une classification des attaques possibles sur un système temps-réel. En nous basant sur cette classification, nous avons effectué une analyse de vulnérabilité sur un système réaliste : une plateforme avionique expérimentale fournie par Airbus. Il s'agit d'un noyau temps-réel critique or- donnancé avec plusieurs autres applications, le tout exécuté sur une plateforme Freescale QorIQ P4080. C'est à travers une application dite " malveillante ", présente parmi l'en- semble des applications, que nous essayons de modifier le comportement des autres appli- cations ou du système global pour détecter des vulnérabilités. Cette méthode d'analyse de vulnérabilités a permis de détecter plusieurs problèmes concernant les accès mémoire, la communication entre applications, la gestion du temps et la gestion des erreurs qui pouvaient conduire à la défaillance du système global. Enfin, nous avons proposé des contre-mesures spécifiques à certaines attaques et des contre-mesures génériques pour le noyau temps-réel qui permet d'empêcher une application d'obtenir des accès privilégiés ou encore de perturber le comportement du système.

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Mifdaoui, Ahlem. "Spécification et validation d'un réseau de communication de type Ethernet Commuté pour systèmes avioniques militaires de nouvelles générations." Toulouse, INPT, 2007. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000603/.

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Abstract:

La complexité et l'hétérogénéité des réseaux avioniques militaires actuels sont des freins au besoin d'accroissement de connectivité des fonctions embarquées dans les aéronefs de nouvelle génération. Ces facteurs rendent difficile la détermination des délais de communication et la vérification des contraintes temps réel. Cette thèse est une proposition de remplacement de ces réseaux par une architecture homogène basée sur la technologie de l'Ethernet commuté full duplex. Les contributions principales résident dans la conception et la validation de deux nouvelles architectures avioniques. La première est à contrôle décentralisé, basée sur un schéma de communication asynchrone ; tandis que la deuxième est à contrôle centralisé , basée sur un schéma de communication synchrone. Nous avons détaillé le principe de fonctionnement et les caractéristiques de chacune d'elles. Puis, nous avons évalué analytiquement les garanties déterministes offertes par chaque architecture avionique proposée
The current military interconnection system in no longer effective in meeting the emerging needs of next generation military applications. In fact, the complexity and heterogeneity of this network limit system modularity and make the real time constraints guarantees difficult to prove. In this thesis, Full Duplex Switched Ethernet is put forward as a future interconnection technology to replace the current military avionic architecture. Our main contributions lie in the design and validation of two new avionics architectures. The first is based on decentralized control with an asynchronous communication pattern; while the second is based on a centralized control with a synchronous communication scheme. First, we detailed the characteristics of each one. Then, delay bound analysis are conducted to evaluate the deterministic guarantees offered by each proposed architecture. Theoretical analysis are then investigated in the case of a realistic military aircarft network

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Badache, Nesrine. "Allocation temporelle de systèmes avioniques modulaires embarqués." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://oatao.univ-toulouse.fr/15991/1/badache_.pdf.

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Abstract:

L'évolution des architectures des systèmes embarqués temps réel vers des architectures modulaires a permis d'introduire plus de fonctionnalités grâce à l'utilisation de calculateurs répartis et d'interfaces de communication et de service standardisés. Nous nous intéressons dans cette thèse à l'architecture avionique modulaire (IMA) des standards ARINC 653 et ARINC 664 partie 7. Cette évolution a introduit de nouveaux défis de conception relatifs, entre autres, au respect des contraintes temporelles applicatives nécessaires au bon fonctionnement du système. La conception d'un système modulaire est un problème d'intégration sous contraintes, qui regroupe plusieurs problèmes difficiles (dimensionnement, allocation de ressource spaciale et temporelle). Ces difficulutés requierent la mise en place d'outils d'aide à l'intégration qui passent à l'échelle. C'est dans ce cadre-là que ces travaux de thèse ont été menés. Nous nous intéressons principalement à l'allocation des ressources temporelles du système. Plus particulièrement, nous déterminons les périodes d'exécution des fonctions embarquées distribuées qui garantissent les contraintes temporelles applicatives et qui offrent un degré d'évolutivité du système élevé, étant donné une répartition des fonctions sur les calculateurs. Notre démarche prend en compte la variabilité temporelle (bornée) du réseau de communication. La première contribution de cette thèse est la formulation du problème d'intégration d'un système modulaire IMA en un problème d'optimisation multicritère à contraintes temporelles. Pour une distribution des fonctions avioniques aux calculateurs, la périodicité des partitions IMA est recherchée de façon à garantir la fraîcheur et la non-perte des données transmises. Parmi toutes les allocations temporelles vérifiant les contraintes temporelles, nous réalisons une recherche multi-critères qui optimise à la fois un critère de charge des calculateurs et de marge temporelle dans le réseau. Ces deux critères facilitent les évolutions futures de l’architecture. La seconde contribution de cette thèse est la proposition de deux heuristiques de recherche multicritère adaptées à notre problème. Il faut noter que le nombre d'allocations temporelles valides grandit exponentiellement avec le nombre de modules et de partitions hébergées par module. Nous proposons deux algorithmes d'optimisation multicritères : (i) EXHAUST, un algorithme optimal de recherche exhaustive, (ii) TABOU un algorithme semi-optimal basé sur une métaheuristique Tabou. Pour les deux algorithmes, la cardinalité du problème est réduite par une phase d'optimisation locale à chaque module, rendue possible par la linéarité des deux métriques choisies. Cette première étape d'optimisation locale permet de résoudre à l'optimal le problème d'allocation avec EXHAUST pour un système IMA de taille moyenne. Nous montrons que pour des systèmes de grande taille, l'algorithme TABOU est un très bon candidat car il extrait des solutions satisfaisantes en un temps raisonnable, tout en testant un nombre limité d'allocations valides. Ces deux heuristiques sont appliquées à un système IMA. L'analyse des solutions obtenues nous permet de mettre en exergue la qualité des solutions Pareto-optimales obtenues par les deux algorithmes. Elles présentent les caractéristiques recherchées d'évolutivité de la charge des calculateurs et de la marge réseau. Notre dernière contribution réside dans une analyse fine de ces solutions. L'analyse met en avant différentes classes de solutions Pareto-optimales avec différent compromis entre la charge et la marge réseau. La connaissance de ces classes de solutions permet à l'intégrateur de choisir une solution lui fournissant le compromis qu'il recherche entre les critères de charge et de marge réseau.

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Kuntz, Fabien. "Une approche basée modèle pour l'optimisation du monitoring de systèmes avioniques relativement à leurs performances de diagnostic." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00873373.

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Abstract:

Les systèmes avioniques s'étoffent et se complexifient de plus en plus. Avec l'augmentation des capacités de calcul, de nouvelles architectures basées sur le partage de ressources émergent. Effectuer le diagnostic d'un système n'est désormais plus une opération anodine. L'enjeu actuel est donc de mettre en place des techniques de diagnostic performantes tout en optimisant les capacités de monitoring nécessaires.Ce mémoire donne une caractérisation basée modèle d'un système sous diagnostic, puis propose des techniques pour en évaluer les performances de diagnostic, ainsi que celles de son monitoring (relativement à ces performances). Le contexte industriel dans lequel s'inscrit cette thèse amène d'autres contraintes, notamment la prise en compte de la taille des systèmes avioniques à analyser. Cette thèse étudie alors l'applicabilité des techniques introduites dans ce contexte et en propose une adaptation.

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Bourdil, Pierre-Alain. "Contribution à la modélisation et la vérification formelle par model checking - Symétries pour les Réseaux de Petri temporels." Thesis, Toulouse, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAT0041/document.

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Abstract:

Cette thèse traite de la vérification formelle de systèmes critiques où la correction du système dépend du respect des contraintes temporelles. La première partie étudie la modélisation et la vérification formelle par model-checking de systèmes temps réel dans le contexte de l’industrie aéronautique et spatiale. La deuxième partie décrit notre méthode d’exploitation des symétries pour les réseaux de Petri temporels. Nous définissons un opérateur de composition symétrique pour la construction de réseaux. Puis nous proposons des solutions pour la construction d’espaces d’états quotients par la relation d’équivalence induite par les symétries. Notre méthode s’applique aux réseaux de Petri, temporels ou non. A notre connaissance il s’agit de la première méthode applicable aux réseaux de Petri temporels. Des résultats expérimentaux encourageants sont présentés
This thesis deals with formal verification of critical systems where the system’s correction depends on compliance with time constraints. The first part studies the formal modeling and verification by model-checking of realtime systems in the context of the aerospace industry. The second part describes our method for symmetry reduction of Time Petri Net. We define a symmetric composition operator for building Net. Then we present our solution for construction of quotients of the state spaces by the equivalence relation induced by symmetries. Our method applies to Petri nets, temporal or not, but to our knowledge this is the first methodology for Time Petri Nets. Encouraging experimental results are presented

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Kemayo, Georges Arnaud. "Evaluation et validation des systèmes distribués avioniques." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2014. http://www.theses.fr/2014ESMA0010/document.

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Abstract:

Les systèmes avioniques sont soumis à de fortes contraintes de criticité et de temps réel. Pour certifier de telssystèmes, il est nécessaire de calculer une borne supérieure du délai de bout en bout de chaque message transmisdans le réseau. Cette thèse se focalise principalement sur l'étude des systèmes avioniques civils utilisant le réseauAFDX (Avionics Full Duplex Switched Ethernet), qui a été par exemple introduit dans l'architecture de l'AirbusA380.Dans ce contexte, nous nous sommes focalisés sur le calcul des délais de bout en bout des messages circulant dansle réseau. Parmi les méthodes existantes, nous nous sommes intéressés à la méthode des trajectoires proposéedans la littérature. Cette méthode permet de calculer des bornes supérieures du temps de traversée des messagesdans les noeuds d'un réseau AFDX. Notre première contribution a été de démontrer que cette méthode peutcalculer des délais bout en bout optimistes. Cette méthode ne peut donc pas sans modification être utilisée pourvalider les délais de bout en bout des messages transmis dans l'AFDX. Malgré l'identification des problèmes ausein de la méthode des trajectoires, il ne nous apparaît pas simple d'apporter une correction aux problèmes misen évidence. Dans un deuxième temps, nous avons proposé une nouvelle approche pour calculer ces délais quirepose sur la caractérisation pire cas du trafic que peut rencontrer un paquet, sur chaque noeud
Avionics systems are subject to hard real-time constrainst and criticality. To certify these systems, it is neccessaryto compute the upper bound of the end-to-end delay of each message transmitted in the network. In this thesis,we mainly focus on civils avionics systems that use AFDX (Avionics Full Duplex Switched Ethernet) networkand that has been introduced in the Airbus A380 architecture.In this context, we focus in the computation of the end-to-end delays of messages crossing the network. Amongthe existing methods, we interested in the trajectory approach precedently proposed by researchers. The goal ofthis method is to compute end-to-end delay upper bounds of messages in the nodes of AFDX network. As a firstcontribution, we prove that the end-to-end delays computed by this method can be optimistic. This means thatwithout any modification, it cannot be used to validate transmission end-to-end delays for the AFDX. Despitethe identification of these optimistic problems in the trajectory approach, a solution to remove them seems notto be simple from our point of view. Hence, as a second contribution, we propose a new approach to computethese delays based on the characterization of the worst-case traffic encountered by a packet on each crossednode

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Champenois, Florient. "Configuration et analyse temporelle de réseaux avioniques à sauts multiples." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2024. http://www.theses.fr/2024IPPAT036.

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Abstract:

Dans le domaine des réseaux temps réels critiques embarqués, la tendance est à l'augmentation des exigences en termes d'embarquabilité et de bande passante, cela afin de répondre aux nouveaux défis que proposent les véhicules autonomes et les drones. Pour répondre à ces besoins Safran mets en place un nouveau modèle certifiable de réseau distribué à topologie maillée. Cette thèse Cifre prend place au sein de ce projet, afin de proposer un ensemble de méthodes et d'outils permettant de répondre à ces défis et ainsi améliorer les réseaux critiques embarqués. Dans cet objectif, nous présentons un ensemble d'améliorations au nouveau modèle de réseau de Safran en y incorporant la redondance multi-chemins en lieu et place de la redondance multi-plans actuellement d'usage dans l'aéronautique pour satisfaire les contraintes de tolérances aux pannes. Les travaux de la thèse ont également permis l'adoption de plusieurs mesures améliorants les capacités du réseau. D'autre part, les travaux ont également porté sur la mise en place d'une méthode de calcul de borne pessimiste de pire temps de transmission. En effet, la présence de cycles d'interdépendances entre les flux de données au sein de ces réseaux, amène la très grande majorité des méthodes de calcul actuel à ne pas pouvoir converger vers un résultat. Une partie des travaux a donc consisté à produire une adaptation de l'approche trajectoire permettant d'adresser de tel réseau tout en offrant des optimisations afin d'améliorer le passage à l'échelle. La dernière partie des travaux a consisté à mettre en place une méthodologie de production de configuration réseau satisfaisant les contraintes en termes de tolérance aux pannes, de temps de transmission et d'embarquabilité. Cette méthode basée sur un algorithme génétique multicritères permet également d'optimiser la configuration produite en fonction de plusieurs critères afin d'offrir un résultat plus que satisfaisant. Enfin, les travaux présentés dans cette thèse sont validés à l'aide d'un ensemble complet d'expérimentations permettant de conclure à la pertinence des propositions
In the field of embedded real times critical networks, the current trend is to increase requirements in terms of embeddability and bandwidth, in order to meet the new challenges posed by autonomous vehicles and drones. To meet these needs, Safran is establishing a new certifiable model of a distributed network based on a mesh topology. This thesis is taking place within this project, in order to propose a set of methods and tools to meet these needs and thus improve embedded critical networks.With this objective in view, the thesis consisted, firstly, of presenting a range of improvements to Safran's new network model by incorporating multi-path redundancy in place of the multi-plane redundancy currently used in aeronautics to satisfy fault tolerance constraints. The thesis also led to the adoption of several measures to improve others networks capabilities.Secondly, the work also focused on the implementation of a method for calculating a pessimistic worst-case transmission time bound. The presence of cycles of dependencies between data flows within these networks impedes the vast majority of current computation methods to converge on a result. Part of the work has therefore consisted in producing an adaptation of the trajectory approach that can address such networks, while offering optimizations to improve scaling.The final part of the work involved implementing a methodology to produce network configurations that satisfy constraints in terms of fault tolerance, transmission time, and embeddability. This method, which is based on a multi-criteria genetic algorithm, also enables the configuration produced to be optimized as a function of several criteria in order to offer a more than satisfactory result.Finally, the approaches presented in this thesis are tested using a complete set of experiments, allowing us to conclude that it is pertinent

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Dang, Dinh Khanh. "Analyse de performance des technologies sans fil pour les systèmes embarqués avioniques de nouvelle génération." Thesis, Toulouse, ISAE, 2014. http://www.theses.fr/2014ESAE0057/document.

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Abstract:

Les architectures de communication avionique actuelles impliquent un poids et des coûts d'intégration importants à cause de la quantité croissante du câblage et des connecteurs utilisés. Afin de répondre à ces besoins émergents, nous avons proposé dans cette thèse l'intégration des technologies sans fil dans le contexte avionique comme principale solution pour diminuer le poids et la complexité dus au câblage. Tout d’abord, nous avons conçu un réseau avionique de secours basé sur la technologie HRUWB, implémentant un protocole d'arbitrage TDMA et des divers mécanismes de fiabilité pour garantir les exigences de déterminisme et de sûreté. Par la suite, nous avons procédé à l'évaluation des performances de notre proposition en termes de délais en se basant sur des méthodes analytiques. Par ailleurs, nous avons étudié différentes solutions afin d’améliorer les marges d'évolutivité et de fiabilité du système. Enfin, nous avons validé notre réseau proposé à travers une étude de cas avionique réaliste; et les résultats obtenus ont mis en évidence la capacité de notre proposition à garantir les exigences du système en termes de déterminisme et de fiabilité
The current avionics communication architecture inherits significant weight and integration costs due to the increasing quantity of wires and connectors. In addition, avionics interconnects are still subject to structural failure and fire hazard which decrease reliability and ramify the maintenance. To cope with these arising issues, integrating wireless technologies in avionics context is proposed in this thesis as a main solution to decrease the wiring-related weight and complexity.To achieve this aim, we design an alternative backup avionic network based on HR-UWB technology implementing a TDMA arbitration protocol and various reliability mechanisms to guarantee predictability and reliability requirements.Afterwards, we conduct analytical performance evaluation of our proposal in terms of delays. Moreover, we investigate different solutions to reach further enhancements on the system scalability and reliability.Finally, the validation of our proposal through a realistic avionics case study has been conduced, and the obtained results highlight its ability to guarantee the system requirements in terms of predictability and reliability

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Gamatié, Abdoulaye. "Modélisation polychrone et évaluation de systèmes temps réel." Phd thesis, Université Rennes 1, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00879359.

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Abstract:

Les systemes temps reel sont des dispositifs constitues de materiels et de logiciels soumis a des contraintes a la fois fonctionnelles et temporelles pour realiser des traitements, et agir sur leur environnement. Des exemples de domaines o u on rencontre de tels systemes sont les telecommunications, le nucl eaire, l'avionique ou le medical. Ces systemes sont souvent critiques a cause d'enjeux humains et economiques importants. Leur developpement exige donc des methodes tres ables. L'approche synchrone a et e proposee dans le but de repondre a cette attente. Ses fondements mathematiques o rent un cadre formel propice a la description et la validation des systemes temps reel. Parmi les modeles de specification synchrone, le modele multi-horloge ou polychrone se distingue par le fait qu'il permet de decrire des systemes o u chaque composant peut avoir sa propre horloge d'activation. Outre la validation formelle, il favorise des approches orientees composants et le d eveloppement modulaire de systemes a grande echelle. Cette these propose une m ethodologie de conception de syst emes temps reel en utilisant comme formalisme de description le langage synchrone Signal fond e sur le mod ele polychrone. Elle utilise les outils et techniques formels bas es sur ce modele pour verifier des proprietes comportementales portant sur des aspects tant fonctionnels que non fonctionnels. Cette demarche facilite l' evaluation des choix de conception. La methodologie propos ee permet de concevoir des systemes comportant des m ecanismes asynchrones a l'aide de l'approche synchrone. Elle illustre la caracterisation de comportements temps r eel dans le modele polychrone. L'avionique est le domaine d'application privilegie par la these. Cette derniere s'inscrit dans le cadre du projet europ een IST SafeAir (Advanced Design Tools for Aircraft Systems and Airborne Software), regroupant plusieurs industriels. Nous nous sommes particulierement interesses a la conception d'applications suivant le mod ele d'architecture IMA (Integrated Modular Avionics) sur lequel repose la norme avionique ARINC. Cela a conduit a la r ealisation d'une bibliotheque Signal de composants, constituee en majeure partie de services d'un ex ecutif temps reel d e nis par ARINC.

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Beaugency, Aurélie. "Capacités dynamiques et compréhension des enjeux sectoriels : apports de l’intelligence technologique au cas de l’avionique." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0290/document.

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Abstract:

La compréhension des dynamiques d’un environnement, qu’elles soient technologiques ouconcurrentielles, tient une place importante dans les réflexions sur l’adaptation et la survie des firmes.Dans le cas de l’avionique, les bouleversements des années 2000 sont les conséquences de profondschangements dans ses deux secteurs de référence, l’aéronautique et l’électronique, ce qui amène leDépartement Calculateurs de la Division Avionique du Groupe Thales à s’interroger sur sa capacité àsaisir ces changements. Dans ces travaux, nous proposons d’examiner l’un de ces mécanismes, lescapacités dynamiques sensing (définies comme les aptitudes déployées par les firmes pour adapter lesroutines et capacités organisationnelles) et de l’opérationnaliser au travers de la capacité d’intelligencetechnologique.Par l’étude du déploiement de cette capacité au sein du Département, nous montrons en quoil’intelligence technologique est une capacité participant du processus d’apprentissage de la firme,déployée par les managers pour agir sur les processus de définition des Politiques Produits. Pouratteindre cet objectif, nous avons adopté une démarche de recherche-intervention (menée dans le cadred’une Convention Industrielle CIFRE) s’articulant en deux temps. Premièrement, nous montrons autravers de l’opérationnalisation de la capacité d’intelligence technologique au sein du Département quecette dernière sert les managers dans la définition des Politiques Produits. Deuxièmement, les résultatsdes études techniques menées pour ce déploiement contribuent à la compréhension des dynamiquesscientifiques et techniques du secteur avionique
The understanding of the scientific dynamics of an environment, whether technological orcompetitive, occupies a predominant place in the discussion of adaption and survival of firms. In thecase of avionics, the upheaval in the 2000’s is the consequence of profound changes in its two mainsectors, aeronautics and electronics. This drove the Computer Department, part of the AvionicsDivision of Thales Group, to question its ability to handle these evolutions. In this thesis, we examineone of these mechanisms, the sensing dynamic capability (defined as the aptitudes deployed by firmsin order to adapt routines and organizational capabilities) and we put it into practice throughtechnological intelligence capability.By studying the deployment of this ability inside the Department, we show how technologicalintelligence contributes to the learning process of the firm, as it is used by managers in order toinfluence the selection process of Product Policy. In order to achieve this, we adopted a researchinterventionmethodology (with the support of an industrial agreement CIFRE) based on two steps.First of all, we show that through the operationalization of the technological intelligence ability in thedepartment, managers put the latter to use in the selection of product policies. Secondly, the results ofthe technical studies conducted for this deployment add to the understanding of the scientific andtechnological dynamics of the avionics sector

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Mbayed, Rita. "Contribution à la commande d'une machine synchrone à double excitation pour des applications embarquées." Phd thesis, Université de Cergy Pontoise, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00837741.

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Abstract:

Le travail présenté dans cette thèse est une contribution à la commande de la Machine Synchrone à Double Excitation (MSDE) pour des applications embarquées. La MSDE allie les avantages de la machine synchrone à aimants permanents et la machine synchrone à rotor bobiné. Le flux d'excitation dans cette machine est généré par deux sources : les aimants permanents et un enroulement qui est placé au stator afin d'éviter les contacts glissants. Cette dernière source permet de régler le flux dans l'entrefer. Le modèle de la machine est basé sur un modèle de Park et prend en considération les pertes fer et la saturation des circuits magnétiques. Les paramètres du prototype existant au laboratoire ont été identifiés. La commande de la MSDE est effectuée en deux modes : générateur et moteur. En génératrice, l'application visée est la génération électrique en avionique. Deux réseaux de distribution sont traités : Réseau à haute tension et à fréquence variable et réseau haute tension DC. Dans ce dernier cas, la MSDE est associée à un pont redresseur à diodes. Dans les deux cas, la commande est élaborée dans le but de maintenir l'amplitude de la tension constante via le control du courant d'excitation uniquement. Le control est scalaire. L'approche est validée par simulation avec Matlab/Simulink et par expérimentation. Pour le mode moteur, l'application visée est la propulsion dans un véhicule électrique. Une commande optimale des courants est étudiée en vue de minimiser les pertes. Les pertes joules sont considérées premièrement. Ensuite, les pertes fer sont ajoutées. Finalement, le problème de minimisation est étendu pour inclure les pertes dues à l'onduleur et au hacheur. L'optimisation par la méthode des multiplicateurs de Lagrange (Kuhn-Tucker conditions) est utilisée pour trouver des expressions analytiques des courants statoriques et inducteur optimaux. Des simulations avec Matlab/Simulink prouvent que la solution obtenue est celle qui assure les pertes minimales tout au long du nouveau cycle de conduite européen.

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Legrand, Jean-Luc. "Étude de méthodes de compression d'images : application à la compression de bases de données cartographiques avionables." Compiègne, 1988. http://www.theses.fr/1988COMPD137.

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Sentenac, Thierry. "Surveillance de scènes dynamiques avec une caméra CCD dans le proche infrarouge : application à la détection couplée de feu et de déplacements d'objets." Toulouse, INPT, 2002. http://www.theses.fr/2002INPT042H.

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Abstract:

La surveillance de scènes dynamiques est généralement abordée selon deux axes : la protection des biens et des personnes (surveillance de déplacements d'objets) et la protection incendie (surveillance feu). Même si ces deux domaines d'application présentent des thématiques communes, ils sont généralement traités séparément en raison de l'exploitation de deux phénomènes à partir d'une approche mono-technologie : une caméra noir et blanc courante, non stabilisée en température et exploitée dans le domaine spectral proche infrarouge. De plus, ces phénomènes sont à surveiller dans une scènes d'intérieur soumise à des fluctuations notables de la température ambiante (cas d'applications aéronautiques et spatiales). Notre contribution principale concerne la détection et la mesure couplée de phénomènes dimensionnels (déplacements d'objets) et thermiques (points chauds et flammes) à des température inférieures à 1000°C avec une caméra CCD non stabilisée en température. Pour cela, nous avons pris en compte la température de dérive du détecteur dans le modèle sténopé, utilisé pour la mesure de déplacement, et dans le modèle radiométrique, nécessaire pour relier l'intensité de l'image à la température du phénomène. A partir de cette mesure couplée de température et de déplacements, nous avons ensuite développé une méthode d'estimation robuste afin de prévenir au plus tôt l'apparition d'anomalies dans la scène. L'originalité de la méthode proposée est un mécanisme de détection de changements abrupts et sporadiques dans l'évolution des phénomènes régie par différents modèles non linéaires. Les résultats de cette thèse ont été validés dans une application de surveillance de soutes d'avion, première expérience embarquée de détection des feux et de déplacements de charges. La validation selon des normes internationales en application dans le transport aérien fait du dispositif développé un système de détection générique exploitable dans d'autres applications.

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Dissertations / Theses on the topic 'Avionique'

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