FR3029619A1 - Systeme de gestion, en particulier systeme de gestion de vol, pour un aeronef. - Google Patents
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Abstract
- Le système de gestion (1) comporte un cœur avionique (2), mettant en œuvre des fonctionnalités dites génériques de gestion de l'aéronef et la fourniture de services liés au moins à ces fonctionnalités génériques, au moins une fonctionnalité déportée (F1, F2, Fn) dans une partie monde ouvert (4), dite fonctionnalité déportée, réalisant une fonction d'interfaçage entre le cœur avionique (2) et des applications (AP1, AP2, APm) de type monde ouvert, qui ont besoin de communiquer avec le cœur avionique (2), en assurant une homogénéité et une cohérence de données échangées et en garantissant une intégrité et une sécurité des échanges de données, et une interface d'échanges (6) entre le cœur avionique (2) et la fonctionnalité monde ouvert (F1, F2, Fn), supportant les échanges de données.
Description
1 DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un système de gestion pour un aéronef, en particulier pour un avion de transport.
Ce système de gestion représente, de préférence, un système de gestion de vol, de type FMS (« Flight Management System » en anglais). Toutefois, il peut également s'agir d'un autre système avionique tel qu'un système de navigation aéroportuaire par exemple.
ETAT DE LA TECHNIQUE Les architectures avioniques actuelles comportent, généralement, un système de gestion de vol de type FMS dans la partie avionique, qui offre notamment à l'équipage la possibilité de définir avant le vol et de maintenir ou faire évoluer pendant le vol la route à suivre pour amener les passagers à destination. Parallèlement à cela, principalement pour des raisons de coût et de simplicité de développement, de nombreuses initiatives apparaissent pour mettre en oeuvre côté monde ouvert des fonctionnalités visant à simplifier la tâche de l'équipage relative à la gestion de la mission de l'aéronef. Dans le cadre de la présente invention : - une partie (ou monde) avionique concerne des éléments (calculateur, systèmes,...) embarqués, qui sont sécurisés de manière à obéir à des contraintes données d'intégrité et de disponibilité ; et - une partie monde ouvert concerne des équipements (ordinateur portable, tablette, ... ) embarqués dans le poste de pilotage de l'aéronef et hébergeant des applications, qui sont non suffisamment sécurisés pour être intégrés tels quels dans l'aéronef. De par la forte ségrégation qui existe entre le monde avionique et le monde ouvert, l'intégration de ces fonctions monde ouvert dans le poste de pilotage est très limitée, ce qui réduit fortement leur intérêt en obligeant l'équipage à jongler entre les deux mondes et à transférer manuellement des informations 3029619 2 d'un monde à l'autre, avec un surplus de charge de travail et un risque important d'entrer des données erronées. EXPOSÉ DE L'INVENTION 5 La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient d'une intégration limitée du monde ouvert dans le poste de pilotage d'un aéronef. Elle concerne un système de gestion (notamment du déplacement) pour un aéronef, et en particulier un système de gestion de vol.
10 Selon l'invention, le système de gestion comporte : - un coeur de type avionique, dit coeur avionique, mettant en oeuvre des fonctionnalités dites génériques de gestion de l'aéronef et une fourniture de services liés au moins à ces fonctionnalités génériques ; - au moins une fonctionnalité déportée dans une partie monde ouvert, dite 15 fonctionnalité déportée, réalisant une fonction d'interfaçage entre le coeur avionique et des applications de type monde ouvert, dites applications monde ouvert, qui ont besoin de communiquer avec le coeur avionique, en assurant une homogénéité et une cohérence de données échangées ; et - une interface d'échanges entre le coeur avionique et ladite au moins une 20 fonctionnalité déportée, supportant les échanges de données. Ainsi, grâce à ladite au moins une fonctionnalité déportée et à ladite interface d'échanges, on est en mesure d'interfacer des applications monde ouvert au coeur avionique du système de gestion, qui contient les fonctionnalités principales (fonctionnalités génériques) pour la gestion considérée, tout en 25 assurant une homogénéité et une cohérence de données échangées et en garantissant une intégrité et une sécurité des échanges. Cette architecture de système de gestion permet de résoudre la problématique de l'intégration d'applications monde ouvert dans le système de gestion, ce qui permet de remédier à l'inconvénient précité.
30 Dans un mode de réalisation préféré, le coeur avionique comprend : - un ensemble de partitions logicielles regroupées sur au moins une partition matérielle et mettant en oeuvre les fonctionnalités génériques de gestion ; et 3029619 3 - un ensemble de services fonctionnels en lien avec l'ensemble des fonctionnalités génériques mises en oeuvre par le coeur avionique et ouverts à des requêtes d'applications externes au coeur avionique. En outre, avantageusement, les fonctionnalités déportées comprennent au 5 moins certains des éléments suivants : - des fonctionnalités configurées pour permettre : - d'assurer une cohérence, une fusion et/ou une consolidation de données provenant des applications monde ouvert vers le coeur avionique ; - de réaliser au moins une partie d'une sécurisation de ces 10 données ; - d'extraire des données de modèles utilisés par des applications monde ouvert pour alimenter des modèles simplifiés du coeur avionique ; - d'exporter des données du coeur avionique vers les applications monde ouvert ; 15 - des services fonctionnels offrant un accès pour le coeur avionique à : - des données spécifiques hébergées sur une plateforme monde ouvert ; - des services portés par des applications monde ouvert via ladite au moins une fonctionnalité déportée ; 20 - des services fonctionnels offrant un accès pour les applications monde ouvert à : - des données du coeur avionique ; - des services fonctionnels en lien avec l'ensemble des fonctionnalités supportées par le coeur avionique. Par ailleurs, de façon avantageuse, l'interface d'échanges entre le coeur 25 avionique et ladite au moins une fonctionnalité déportée, est basée sur au moins certains des éléments suivants : - des requêtes bidirectionnelles de données ; - des requêtes bidirectionnelles d'exécutions de fonctions ; - des avertissements bidirectionnels sur événements ; 30 - des transferts bidirectionnels de messages ; et - des transferts bidirectionnels de fichiers.
3029619 4 En outre, avantageusement, l'interface d'échanges comporte un module de sécurisation de données, qui est configuré pour réaliser automatiquement une surveillance de données à transmettre et pour gérer automatiquement une autorisation de transmission de données entre le coeur avionique et ladite au 5 moins une fonctionnalité déportée, en fonction de ladite surveillance. De façon avantageuse, le module de sécurisation de données comprend au moins l'une des applications de sécurité suivantes : - une application de détection de flux de données incorrect ; - une application de vérification de cohérence et de format de données ; et 10 - une application de décryptage de données. De préférence, le module de sécurisation de données comporte un élément de commutation, l'élément de commutation étant de l'un des types suivants : - de type matériel ; 15 - de type logiciel. Dans le cadre de la présente invention, le système de gestion peut correspondre à différents systèmes avioniques, tels que par exemple un système de navigation aéroportuaire. Dans un mode de réalisation préféré, ledit système de gestion est un 20 système de gestion de vol de l'aéronef. Dans ce mode de réalisation préféré, dans une première variante de réalisation, de façon avantageuse, les fonctionnalités génériques, mises en oeuvre par le coeur avionique, comprennent au moins certaines des fonctionnalités suivantes : 25 - une gestion de plan de vol ; - un calcul de trajectoire dans l'espace ; - un calcul de prédictions le long de la trajectoire ; - une extrapolation de conditions météorologiques le long de la trajectoire ; - un calcul d'une position de l'aéronef ; 30 - un calcul de déviations entre la position de l'aéronef et une trajectoire ; - un calcul de consignes de guidage pour asservir l'aéronef sur une trajectoire ; et - au moins une partie d'une fonction de sécurisation de données.
3029619 5 En outre, dans ce mode de réalisation préféré, dans une seconde variante de réalisation, avantageusement, les fonctionnalités génériques, mises en oeuvre par le coeur avionique (simplifié), comprennent uniquement les fonctionnalités suivantes : 5 - une gestion de plan de vol ; - un calcul de trajectoire dans l'espace ; - un calcul de déviations entre une position de l'aéronef et une trajectoire ; et - un calcul de consignes de guidage pour asservir l'aéronef sur une trajectoire. La présente invention concerne également un aéronef, en particulier un 10 avion de transport, qui est pourvu d'un système de gestion tel que celui spécifié ci- dessus. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES 15 Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est le schéma synoptique d'un mode de réalisation d'un système de gestion de vol d'un aéronef.
20 La figure 2 montre schématiquement des moyens du système de gestion de vol de la figure 1, utilisés pour la mise en oeuvre d'un exemple de calcul particulier. DESCRIPTION DÉTAILLÉE 25 Le système 1 représenté schématiquement sur la figure 1 et permettant d'illustrer l'invention, est destiné à la gestion notamment d'une mission d'un aéronef (non représenté), en particulier d'un avion de transport. Ce système de gestion d'une mission, par exemple du déplacement de 30 l'aéronef, correspond, de préférence, à un système de gestion de vol, de type FMS (« Flight Management System » en anglais). Toutefois, il peut également s'agir d'un autre système avionique tel qu'un système de navigation aéroportuaire 3029619 6 par exemple. Dans la description suivante, le système 1 est décrit à l'exemple d'un système de gestion de vol. Le système 1 (de gestion de vol) comporte, comme représenté sur la figure 1 : 5 - un coeur de type avionique, dit coeur avionique 2, qui met en oeuvre des fonctionnalités dites génériques de gestion de vol de l'aéronef et une fourniture de services liés au moins à ces fonctionnalités génériques, précisées ci-dessous ; - un ensemble 3 comportant au moins une fonctionnalité déportée dans une partie (ou équipement) monde ouvert 4, dite fonctionnalité déportée, réalisant une 10 fonction d'interfaçage unique entre le coeur avionique 2 et un ensemble 5 d'applications de type monde ouvert, dites applications monde ouvert, qui ont besoin de communiquer avec le coeur avionique 2, en assurant l'homogénéité et la cohérence des données échangées et en garantissant l'intégrité et la sécurité des échanges de données, ainsi que le respect des formats utilisés par le coeur 15 avionique 2 ; et - une interface d'échanges 6 entre le coeur avionique 2 et ledit ensemble 3 de fonctionnalité(s) déportée(s) supportant des échanges de données et garantissant une ségrégation entre ces éléments. Sur la figure 1, on a mis en évidence une partie P1 de type avionique et 20 une partie P2 de type monde ouvert. L'ensemble 3 comprend une pluralité de fonctionnalités déportées F1, F2, ..., Fn, n étant un entier, et l'ensemble 5 comprend une pluralité d'applications monde ouvert AP1, AP2, APm, m étant un entier. La transmission d'informations entre le coeur avionique 2 et la partie 25 monde ouvert 4 peut, notamment, être mise en oeuvre par liaison Ethernet, par un bus de type A429, ou par liaison Wifi, comme illustré par une liaison double L1. De plus, la transmission d'informations entre la partie monde ouvert 4 et l'ensemble 5 peut, notamment, être mise en oeuvre par liaison Wifi ou 3G/4G, comme illustré par une liaison double L2.
30 Dans un mode de réalisation particulier, la partie monde ouvert 4 comprend un dispositif de vol électronique de type EFB (« Electronic Flight Bag » 3029619 7 en anglais), ou tout autre ordinateur portable ou tablette tactile, permettant en particulier de préparer un vol de l'aéronef. Cette architecture du système 1 permet de faciliter l'intégration dans le système 1 d'applications monde ouvert (hors avionique), telles que des 5 applications de gestion de mission installées sur un dispositif de type EFB, une tablette, ou un ordinateur portable dans le cockpit. Ceci permet d'aider efficacement l'équipage de l'aéronef dans sa tâche d'exécution de la mission : - en déportant dans la partie monde ouvert 4 une fonction de fusion, de concentration, et de conversion de données échangées entre ces applications 10 monde ouvert et le coeur avionique 2 ; - en manipulant ces données pour générer des éléments, tels qu'un plan de vol, une trajectoire, des données de performance, des prédictions, ... , qui vont alimenter le coeur avionique 2 ; et - en sécurisant le lien entre le coeur avionique 2 et la partie monde ouvert 4 du 15 système 1 pour éviter une corruption de ces éléments par une origine malveillante. Au niveau matériel, le système 1 comprend différents logiciels intégrés sur deux plateformes matérielles différentes. Par exemple, un module IMA hébergeant le logiciel du coeur avionique 2, avec une plateforme de type PC reliée au coeur avionique 2 du système 1, et comprenant des logiciels spécifiques pour la partie 20 monde ouvert 4. Dans un mode de réalisation préféré, le coeur avionique 2 comprend : - un ensemble 7 de partitions logicielles regroupées sur une même partition matérielle ou sur un ensemble de partition matérielles et mettant en oeuvre les fonctionnalités génériques de gestion de vol ; et 25 - un ensemble 8 de services fonctionnels en lien avec l'ensemble des fonctionnalités génériques mises en oeuvre par le coeur avionique 2 et ouverts à des requêtes d'applications externes au coeur avionique 2. On notera que : - une partition logicielle représente un logiciel exécutable et exécuté dans un 30 espace de temps défini ; et - une partition matérielle désigne un équipement embarqué comprenant une unité de calcul, une mémoire, des interfaces physiques avec les autres partitions 3029619 8 matérielles et l'environnement de l'aéronef, et des mécanismes permettant d'exploiter un ensemble de partitions logicielles. De préférence, l'ensemble 3 comporte une pluralité de fonctionnalités déportées F1 à Fn. Ces fonctionnalités déportées comprennent, par exemple : 5 - des fonctionnalités configurées pour permettre : - d'assurer une cohérence, une fusion et/ou une consolidation de données provenant des applications monde ouvert (de l'ensemble 5) vers le coeur avionique 2 ; - de réaliser tout ou partie de la sécurisation de ces données ; 10 - d'extraire des données de modèles (météo, ...) utilisés par des applications monde ouvert (de l'ensemble 5) pour alimenter des modèles simplifiés du coeur avionique 2 ; - d'exporter des données du coeur avionique 2 vers les applications monde ouvert (de l'ensemble 5) ; 15 - des services fonctionnels offrant un accès pour le coeur avionique 2 à : - des données spécifiques hébergées sur une plateforme monde ouvert ; et - des services portés par des applications monde ouvert (de l'ensemble 5) via les fonctionnalités déportées (interface homme/machine 20 spécifique, calcul de performances spécifiques,...) ; - des services fonctionnels offrant un accès pour les applications monde ouvert (de l'ensemble 5) à : - des données du coeur avionique 2 ; et - des services fonctionnels en lien avec l'ensemble des 25 fonctionnalités supportées par le coeur avionique 2. Ces fonctionnalités déportées sont intégrées au système 1 (de gestion de vol) global sans nécessiter de modification des éléments logiciels du coeur avionique 2, mais en s'appuyant sur les services fonctionnels proposés par ce dernier. Ces fonctionnalités déportées peuvent être développées 30 indépendamment du coeur avionique 2, y compris par un industriel autre que celui responsable du développement du coeur avionique 2.
3029619 9 Par ailleurs, l'interface d'échanges 6 entre le coeur avionique 2 et l'ensemble 3 de fonctionnalités déportées, est basée sur l'utilisation de messages encodés, à savoir : - des requêtes bidirectionnelles de données ; 5 - des requêtes bidirectionnelles d'exécutions de fonctions ; - des avertissements bidirectionnels sur événements ; - des transferts bidirectionnels de messages ; et - des transferts bidirectionnels de fichiers. L'interface d'échanges 6 comporte au moins un module de sécurisation de 10 données 10, qui est configuré pour réaliser automatiquement une surveillance de données à transmettre et pour gérer automatiquement une autorisation de transmission de données entre le coeur avionique 2 et les fonctionnalités déportées de l'ensemble 3, en fonction de ladite surveillance. Le module de sécurisation de données 10 permet de mettre en oeuvre le 15 lien physique entre le coeur avionique 2 et la partie monde ouvert 4, de manière sécurisée. La fonction principale du module de sécurisation de données 10 est une fonction d'activation/désactivation de la connexion du coeur avionique 2 à la partie monde ouvert 4. Le module de sécurisation de données 10 comprend : 20 - un élément de commutation 11 apte à être commandé. Cet élément de commutation 11 est configuré pour pouvoir être amené alternativement dans l'une ou l'autre de deux positions différentes, une première position dans laquelle il empêche la transmission de données entre la partie monde ouvert 4 et le coeur avionique 2 (via la liaison L1), et une seconde position dans laquelle il autorise la 25 transmission de données (via la liaison L1) ; et - une unité (ou module) de surveillance 12 comprenant au moins une application de sécurité A1. Cette application de sécurité Al est configurée pour surveiller des données de manière à pouvoir détecter un flux de données incorrect. L'élément de commutation 11 est : 30 - soit un élément de commutation de type matériel. Un tel élément de commutation est, par exemple, un interrupteur (transistor) piloté notamment par l'unité de surveillance 12 et une ou des applications de sécurité, qui permet d'isoler les deux 3029619 10 équipements et qui coupe la liaison, soit automatiquement lors de la détection d'une condition particulière, soit sur une action de l'équipage ; - soit un élément de commutation de type logiciel. Un tel élément de commutation est un programme qui coupe automatiquement la liaison lorsqu'une condition 5 particulière est détectée, par exemple un flux de données incorrect, un format erroné,.... Cet élément de commutation peut être situé dans un équipement à l'extérieur du coeur avionique 2 et de la partie monde ouvert 4, ou le cas échéant dans une partie spécifique. Par ailleurs, dans un exemple de réalisation particulier, l'unité de 10 surveillance 12 comprend, les applications de sécurité Al à A3 suivantes, comme représenté sur la figure 1 : - l'application Al de détection de flux de données incorrect ; - une application A2 de vérification de cohérence et de format des données. Cette application A2 compare un format attendu à un format mesuré, en fonction de la 15 catégorie des données considérées. Même les données de plan de vol et les données de vent et de température qui ont un contenu et une taille variables présentent un format et une dimension (« range ») connus et détectables. Le format attendu des données est codé dans le logiciel de l'application, pour éviter qu'une personne malveillante ne puisse contourner la protection. L'application A2 20 se comporte comme un filtre en rejetant des données qui ne sont pas au bon format ou dans la bonne dimension avant qu'elles ne soient insérées dans le coeur avionique 2, et assure que certains échanges ne peuvent avoir lieu que pour certaines phases de vol bien précises (des données vent et de température peuvent être transmises de la partie monde 4 vers le coeur avionique 2 25 uniquement au sol) ; - une application A3 de décryptage des données. Cette application A3 met en oeuvre une méthode usuelle de calcul d'une valeur (CRC) dépendant de la donnée considérée. L'émetteur et le récepteur appliquent le même algorithme pour calculer cette valeur, et si la donnée est envoyée avec son code CRC, le 30 récepteur est capable de décoder la donnée, recalculer le code CRC et comparer la valeur calculée avec celle reçue de l'émetteur. Le décryptage permet de s'assurer que les données n'ont pas été corrompues pendant le transfert 3029619 11 d'informations, mais il ne permet pas de vérifier que les données étaient valides à l'origine. La partie avionique P1 comporte (en complément des vérifications de format et mises en forme des données réalisées dans les fonctionnalités 5 déportées) des fonctionnalités de sécurisation des échanges, soit au niveau d'un module du système, soit dans un coupe-feu avionique en amont. Dans un mode de réalisation particulier, on prévoit un tel coupe-feu avionique sur le système 1. En particulier, le système 1 comprend dans l'interface d'échanges 6, entre l'élément de commutation 11 et le coeur avionique 2, des vérifications de type 10 contrôle de flux, vérifications fonctionnelles,..., pour garantir l'intégrité des échanges. De plus, le système 1 comprend également une interface d'échanges 13 entre les fonctionnalités déportées de l'ensemble 3 de la partie monde ouvert 4 et l'ensemble 5 d'applications monde ouvert, comprenant par exemple une interface 15 de type API (« Application Programming Interface » en anglais). Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, les fonctionnalités génériques de gestion de vol, mises en oeuvre par le coeur avionique 2, comprennent les fonctionnalités suivantes : - une gestion de plan de vol ; 20 - un calcul de trajectoire dans l'espace ; - un calcul de prédictions le long de la trajectoire ; - une extrapolation de conditions météorologiques le long de la trajectoire ; - un calcul d'une position de l'aéronef ; - un calcul de déviations entre la position de l'aéronef et la trajectoire ; 25 - un calcul de consignes de guidage pour asservir l'aéronef sur la trajectoire ; - une capacité de gérer une philosophie cockpit de type « split » ; et - une partie d'une fonction de sécurisation des données. Dans un mode de réalisation particulier, on limite le contenu fonctionnel du coeur avionique 2 aux éléments strictement nécessaires pour guider l'aéronef sur 30 un plan de vol de référence prédéfinie, et on déporte dans le monde ouvert toutes les fonctions de définition, de révision et de mise à jour de ce plan de vol de référence et de gestion de la mission. Les fonctionnalités génériques mises en 3029619 12 oeuvre par le coeur avionique 2 se limitent, dans ce mode de réalisation particulier, aux fonctionnalités suivantes : - une gestion de plan de vol (gestion du buffer de segment, détermination du segment actif, séquencement) ; 5 - un calcul de trajectoire dans l'espace ; - un calcul de déviations entre la position de l'aéronef et la trajectoire ; et - un calcul de consignes de guidage pour asservir l'aéronef sur la trajectoire. Dans ce mode de réalisation particulier, le système 1 comprend donc un coeur avionique 2 réduit aux fonctionnalités minimales pour assurer un guidage 10 robuste et intègre de l'aéronef sur un plan de vol prédéfini par un système extérieur, et des fonctionnalités déportées réparties sur plusieurs partitions logicielles hébergées sur plusieurs partitions matérielles de la plateforme du monde ouvert, assurant les fonctions résiduelles d'un système de gestion de vol usuel, ainsi que la fonction d'interfaçage avec les applications de gestion de 15 mission et d'assistance et d'aide à la décision de l'équipage, développées dans le monde ouvert. Dans un monde de réalisation particulier, on garde dans le coeur avionique 2 uniquement les éléments strictement nécessaires pour réaliser un guidage, capable de répondre à une classification de type « Hazardous » pour des 20 opérations de type RNP AR 0,1 NM sur un plan de vol défini dans le monde ouvert (mais validé par le pilote avant le transfert et qui passe par l'interface d'échanges 6), et on utilise les capacités d'interface graphique avancées du monde ouvert (ordinateur portable, tablette,...) pour gérer la définition et la révision du plan de vol et la gestion de la mission.
25 Le système 1 permet ainsi : - d'être développé à coûts réduits (temps, frais) ; - d'assurer la cohérence des informations fournies à l'équipage par le monde ouvert d'une part et le coeur avionique 2 d'autre part ; - d'assurer la sécurité des données échangées entre les applications monde 30 ouvert (de l'ensemble 5) et le coeur avionique 2 par l'intermédiaire d'un lien exclusif garantissant par exemple l'intégrité de la trajectoire sur laquelle l'aéronef est guidé ; 3029619 13 - d'assurer que les échanges avec les applications monde ouvert (de l'ensemble 5) restent dans le domaine d'utilisation qui permet de garantir la robustesse et les performances du coeur avionique 2 ; et - d'augmenter la stabilité et la maturité du coeur avionique 2, notamment par la 5 limitation du nombre d'évolutions et le risque de régression associé. On obtient ainsi un système 1 de gestion de vol ouvert, comprenant un coeur avionique 2 stable se comportant comme un serveur de données et de services fonctionnels autour de la gestion de plans de vol et du calcul de trajectoires et de prédictions, avec lequel d'autres fonctions ou systèmes 10 développés de façon indépendante dans le monde ouvert peuvent s'interfacer efficacement. On décrit, ci-après, le fonctionnement du système 1 à partir d'un exemple de mise en oeuvre (ou application) particulier concernant un calcul de performances à basse vitesse, en référence à la figure 2.
15 Sur cette figure 2, la partie monde ouvert 4, par exemple un dispositif électrique de type EFB, comprend : - une application TOPOC (pour « Take-Off and landing Performance Optimization Computer » pour application d'optimisation des performances de décollage et d'atterrissage), ci-après « application A4 », qui est configurée pour calculer et 20 réaliser des calculs de performances à basse vitesse ; - l'ensemble 3 de fonctionnalités déportées ; et - une interface homme/machine 14 (liée à cet application A4), qui est reliée par l'intermédiaire de liaisons 11 et 12 à l'application A4 et par l'intermédiaire de liaisons 13 et 14 à l'ensemble 3.
25 De plus, le coeur avionique 2 est pourvu d'un module de plan de vol 15. L'interface d'échanges 6 est reliée à l'ensemble 3 par l'intermédiaire de liaisons 15 et 16 et au coeur avionique 2 par l'intermédiaire de liaisons 17 et 18. L'application A4 hébergée dans le monde ouvert, en lien avec les fonctionnalités déportées dans le monde ouvert de cette application, a pour objet 30 de permettre à l'équipage de calculer les performances de décollage et d'atterrissage (vitesses caractéristiques, ....) de l'aéronef, compte tenu de paramètres du jour (conditions de vent, température, masse de l'aéronef, 3029619 14 caractéristiques d'une piste sélectionnée,...), et de les insérer dans le coeur avionique 2 du système 1. Dans cet exemple, l'application A4 est responsable : - de l'interface homme/machine et du paramétrage de requêtes faites par 5 l'équipage vers le coeur avionique 2 ; - des calculs de performances ; et - de l'envoi des résultats du calcul et des données utilisées pour le calcul vers le coeur avionique 2 sur validation par l'équipage des résultats via les fonctionnalités déportées.
10 En outre, les fonctionnalités déportées (de l'ensemble 3) sont responsables : - de la mise en forme des données reçues de l'application A4 ou du coeur avionique 2 ; - des vérifications du format/dimension et de la cohérence fonctionnelle des 15 données transmises de l'application A4 vers le coeur avionique 2 ; - des vérifications des flux d'échanges entre l'application A4 et le coeur avionique 2 ; et - du séquencement des échanges avec le coeur avionique 2. Par ailleurs, le coeur avionique 2 est fournisseur de services permettant : 20 - de transmettre à l'application A4 via les fonctionnalités déportées (de l'ensemble 3), pour leur affichage sur l'interface homme/machine 14, les données renseignées par l'équipage dans les pages FMS, qui sont utilisées dans les calculs de performances à basse vitesse ; - d'acquérir les résultats du calcul mis en oeuvre par l'application A4, ainsi que les 25 données qui ont servi aux calculs via les fonctionnalités déportées ; - d'afficher les résultats et les données dans les pages FMS ; - d'insérer les résultats et les données dans le plan de vol ; et - de mettre à jour les prédictions du plan de vol sur la base des résultats et des données insérés.
30 L'exemple considéré peut présenter, dans un mode de mise en oeuvre particulier sur la base du système 1 représenté sur la figure 2, les étapes successives suivantes : 3029619 15 - l'équipage de l'aéronef accède à l'interface homme/machine de gestion des calculs de performances à basse vitesse sur un écran monde ouvert, par exemple de l'interface homme/machine 14 ; - l'application A4 demande au coeur avionique 2 via les fonctionnalités déportées 5 (ensemble 3) de lui transmettre les paramètres utilisés dans le calcul des performances à basse vitesse, qui ont déjà été renseignés par l'équipage dans les pages FMS, et les affiche sur l'interface homme/machine 14 ; - l'équipage choisit les paramètres des calculs de performances à basse vitesse sur le monde ouvert (par exemple l'état de contamination piste) et lance un calcul ; 10 - un module de calcul de performances de l'application A4 acquiert les données et les paramètres de calcul, effectue le calcul, et retourne les résultats à l'interface homme/machine pour leur présentation à l'équipage ; - l'équipage vérifie et valide les résultats sur l'interface homme/machine 14 de l'application A4 qui transfère les résultats et les données ayant servi au calcul vers 15 le coeur avionique 2 via l'ensemble 3 de fonctionnalités déportées ; - le coeur avionique 2 acquiert les données et les résultats, met à jour les pages FMS avec les données et les résultats reçus ; - l'équipage valide à nouveau les données et les résultats affichés sur les pages FMS ; et 20 - le coeur avionique 2 insère les données dans le plan de vol (du module 15) et relance un calcul de trajectoire et de prédictions sur la base des nouvelles données insérées. Le système 1, tel que décrit ci-dessus, présente notamment les avantages suivants : 25 - une possibilité d'interfacer, avec le système de gestion de vol devenu complexe, des fonctionnalités additionnelles sans empiler strictement ces évolutions sur un logiciel volumineux et délicat à maintenir et en bénéficiant de la souplesse de développement sur la plateforme monde ouvert ; - la préparation de la vision d'architectures avioniques du futur, dans lesquelles le 30 système de gestion de vol est cantonné à la gestion de la trajectoire pour le guidage, et d'autres systèmes supportent la gestion de la mission et l'aide à la décision ; 3029619 16 - un niveau d'indépendance industrielle entre le coeur avionique et les applications monde ouvert, les fonctionnalités déportées assurant un interfaçage souple et robuste entre les deux mondes ; - une maturité accrue du coeur avionique grâce à son plus large déploiement et à 5 sa plus grande stabilité. Ainsi, la fréquence d'évolution du coeur avionique est réduite, ce qui permet de réduire les anomalies (régressions, introduction de nouvelles fonctionnalités qui présentent des défauts,...) ; - une capacité à installer des applications interfacées avec le coeur avionique sans impact sur la certification du coeur avionique (approbation opérationnelle des 10 applications) ; - une gestion souple de mécanismes d'options sur les applications monde ouvert ; - une forte ségrégation entre les fonctionnalités du coeur avionique qui doivent être intègres et fiables et les fonctionnalités relatives à la mission qui présentent une faible criticité ; et 15 - la possibilité de tirer avantage des capacités de calcul des équipements monde ouvert pour utiliser des modèles plus complexes et plus précis que ceux embarqués dans le système de gestion de vol. On améliore les calculs et les prédictions FMS en adaptant de la manière la plus cohérente possible les sorties de ces modèles complexes sur les modèles simples du coeur avionique. Ainsi, en 20 améliorant l'intégration entre les applications monde ouvert et le coeur avionique, on améliore également la qualité des calculs FMS. Dans un monde de réalisation particulier, le système de gestion de vol comporte, dans sa partie avionique, deux modules, à savoir un module spécifique et un module standard, le module spécifique hébergeant par exemple une partie 25 des vérifications de sécurisation. Dans ce cas, la partie monde ouvert peut s'appuyer sur les fonctionnalités en échangeant avec le module standard via un module de sécurisation du module spécifique.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Système de gestion pour un aéronef, en particulier un système de gestion de vol, caractérisé en ce que ledit système de gestion (1) comporte : - un coeur de type avionique, dit coeur avionique (2), mettant en oeuvre des fonctionnalités dites génériques de gestion de l'aéronef et une fourniture de services liés au moins à ces fonctionnalités génériques ; - au moins une fonctionnalité déportée (F1, F2, Fn) dans une partie monde ouvert (4), dite fonctionnalité déportée, réalisant une fonction d'interfaçage entre le coeur avionique (2) et des applications de type monde ouvert (5), dites applications monde ouvert (AP1, AP2, APm), qui ont besoin de communiquer avec le coeur avionique (2), en assurant une homogénéité et une cohérence de données échangées ; et - une interface d'échanges (6) entre le coeur avionique (2) et ladite au moins une fonctionnalité déportée (F1, F2, Fn), supportant les échanges de données.
- 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coeur avionique (2) comprend : - un ensemble (7) de partitions logicielles regroupées sur au moins une partition matérielle et mettant en oeuvre les fonctionnalités génériques de gestion ; et - un ensemble (8) de services fonctionnels en lien avec l'ensemble des fonctionnalités génériques mises en oeuvre par le coeur avionique (2) et ouverts à des requêtes d'applications externes au coeur avionique (2).
- 3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fonctionnalités déportées (F1, F2, Fn) comprennent au moins certains des éléments suivants : - des fonctionnalités configurées pour permettre : - d'assurer une cohérence, une fusion et/ou une consolidation de données provenant des applications monde ouvert (AP1, AP2, APm) vers le coeur avionique (2) ; - de réaliser au moins une partie d'une sécurisation de ces données ; 3029619 18 - d'extraire des données de modèles utilisés par les applications monde ouvert (AP1, AP2, APm) pour alimenter des modèles simplifiés du coeur avionique (2); - d'exporter des données du coeur avionique (1) vers les applications 5 monde ouvert (AP1, AP2, APm) ; - des services fonctionnels offrant un accès pour le coeur avionique (2) à : - des données spécifiques hébergées sur une plateforme monde ouvert ; - des services portés par des applications monde ouvert (AP1, AP2, APm) via ladite au moins une fonctionnalité déportée (F1, F2, Fn) ; et 10 - des services fonctionnels offrant un accès pour les applications monde ouvert (AP1, AP2, APm) à : - des données du coeur avionique (2) ; - des services fonctionnels en lien avec l'ensemble des fonctionnalités supportées par le coeur avionique (2). 15
- 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interface d'échanges entre le coeur avionique (2) et ladite au moins une fonctionnalité déportée (F1, F2, Fn), est basée sur au moins certains des éléments suivants : - des requêtes bidirectionnelles de données ; 20 - des requêtes bidirectionnelles d'exécutions de fonctions ; - des avertissements bidirectionnels sur événements ; - des transferts bidirectionnels de messages ; et - des transferts bidirectionnels de fichiers.
- 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que l'interface d'échanges (6) comporte un module de sécurisation de données (10), qui est configuré pour réaliser automatiquement une surveillance de données à transmettre et pour gérer automatiquement une autorisation de transmission de données entre le coeur avionique (2) et ladite au moins une fonctionnalité déportée (F1, F2, Fn), en fonction de ladite surveillance. 30
- 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le module de sécurisation de données (10) comprend au moins l'une des applications de sécurité suivantes : 3029619 19 - une application (A1) de détection de flux de données incorrect ; - une application (A2) de vérification de cohérence et de format de données ; et - une application (A3) de décryptage de données.
- 7. Système selon l'une des revendications 5 et 6, 5 caractérisé en ce que le module de sécurisation de données (10) comporte un élément de commutation (11), l'élément de commutation (11) étant de l'un des types suivants : - de type matériel ; - de type logiciel. 10
- 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système de gestion (1) est un système de gestion de vol de l'aéronef.
- 9. Système de gestion de vol selon la revendication 8, caractérisé en ce que les fonctionnalités génériques, mises en oeuvre par le coeur 15 avionique (2), comprennent uniquement les fonctionnalités suivantes : - une gestion de plan de vol ; - un calcul de trajectoire dans l'espace ; - un calcul de déviations entre une position de l'aéronef et une trajectoire ; et - un calcul de consignes de guidage pour asservir l'aéronef sur une trajectoire. 20
- 10. Système de gestion de vol selon la revendication 8, caractérisé en ce que les fonctionnalités génériques, mises en oeuvre par le coeur avionique (2), comprennent au moins certaines des fonctionnalités suivantes : - une gestion de plan de vol ; - un calcul de trajectoire dans l'espace ; 25 - un calcul de prédictions le long de la trajectoire ; - une extrapolation de conditions météorologiques le long de la trajectoire ; - un calcul d'une position de l'aéronef ; - un calcul de déviations entre la position de l'aéronef et une trajectoire ; - un calcul de consignes de guidage pour asservir l'aéronef sur une trajectoire ; et 30 - une partie d'une fonction de sécurisation des données.
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