Développement d’un réseau AFDX avec
niveau de sûreté renforcé pour la
prochaine génération de réseaux de
communication d’aéronef
Development of next generation airplane
AFDX communication network with enhanced
security
Valeur totale/ Total value
$346,956
Années/ Years
3
Autre financement/ Other fundings
PSR-SIIRI
Statut/ Status
In preparation
Début du projet/ Start
Mise à jour/ Update
APR-30-2010
No.
CHINA-1
Chercheur principal et leader
industriel/ Principal Investigator and
Industrial Leader
Participant
Organisation/Organization
Savaria, Yvon
École
Polytechnique de
Montréal
Molaret, Philippe
Thales Canada
Partenaires/ Partners
Organisation/Organization
École
Polytechnique de
Montréal
Université McGill
Thales Canada
Description du projet/ Project
Description
L’introduction de nouvelles
architectures avioniques, telles que
l’avionique modulaire intégrée (AMI), et
l’augmentation du nombre et de la
complexité des composantes embarquées
dans les aéronefs impliquent un
accroissement considérable de la
quantité de données échangées. Pour
répondre à ce défit technologique,
l’industrie aérospatiale a établi de
nouvelles normes de réseaux de
communication avioniques basées sur les
technologies d’information et de
communications modernes. Le réseau AFDX
(Avionics Full Duplex Switched Ethernet)
est une des normes les plus connues dans
ce contexte qui repose sur la
technologie de l’Ethernet commuté.
L’introduction de nouvelles
architectures avioniques, telles que
l’avionique modulaire intégrée (AMI), et
l’augmentation du nombre et de la
complexité des composantes embarquées
dans les aéronefs impliquent un
accroissement considérable de la
quantité de données échangées. Pour
répondre à ce défit technologique,
l’industrie aérospatiale a établi de
nouvelles normes de réseaux de
communication avioniques basées sur les
technologies d’information et de
communications modernes. Le réseau AFDX
(Avionics Full Duplex Switched Ethernet)
est une des normes les plus connues dans
ce contexte qui repose sur la
technologie de l’Ethernet commuté.
Objectifs/ Objectives
L’objectif de ce projet est de
développer des solutions pouvant
augmenter la sûreté de transmission de
données dans un réseau AFDX à un niveau
requis pour applications avioniques
hautement critiques. Les approches de
recherche proposées consistent à 1)
analyser l’ordonnançabilité pour la
communication avec déterminisme garanti
dans un réseau AFDX ; 2) développer des
stratégies de tolérance de pannes pour
systèmes temps-réel complexes dans le
contexte de l’application critique ; 3)
réaliser l’implémentation matérielle et
la validation expérimentale du nouveau
protocole stack d’AFDX. Un effort
important de recherche sera consacré à
l’analyse d’ordonnançabilité temps-réel,
qui permettra de déterminer si les
contraintes temporelles de la
transmission des données seront
satisfaits avant déploiement, notamment
au niveau du commutateur où différents
flux vont entrer en compétition pour
l’utilisation des ressources. Cette
étude sera essentielle pour établir la
stratégie de prédiction de la ressource
minimale garantissant la performance
temporelle des liens virtuels
collectifs. Le deuxième volet de
recherche portera sur le mécanisme de
tolérance de pannes en vol dues aux
défauts logiciels ou matériels et à la
fluctuation environnementale pour
obtenir un niveau de sûreté et de
disponibilité requis avec une fiabilité
opérationnelle renforcée. Dans cette
partie de recherche, nous nous
appuierons sur les techniques de
redondance, de diversité et de
ségrégation. Ce projet propose une
implémentation matérielle des
composantes principales des réseaux AFDX
basée sur la technologie FPGA. Cette
implémentation pourra aussi injecter des
fautes au système, permettant d’évaluer
les stratégies de l’ordonnancement
temps-réel et de la tolérance de pannes.
Finalement, un prototype de l’AMI sera
construit pour démontrer l’applicabilité
de la technologie développée.
En résumé, ce projet vise l’application
des théories et des technologies
développées dans le domaine de TIC pour
rencontrer le besoin de développement
d’une nouvelle génération de réseaux de
communication d’aéronef. D’autre part,
la particularité de l’industrie
aérospatiale exige une adaptation
adéquate et une amélioration
substantielle des technologies de TIC
existantes. On peut donc espérer que les
activités de recherches proposées dans
ce projet permettront de connecter ces
deux secteurs stratégiques sur le plan
de développement technologique et
économique pour le Québec.
