FR3069680A1 - Dispositif gestionnaire d'interfaces dans un aeronef - Google Patents
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Abstract
Un dispositif gestionnaire d'interfaces (101) interconnecte des périphériques (PDV) à un réseau (NET) de type ACD ou de type AISD d'un aéronef, et comporte : une première interface de données (DIF) pour le connecter audit réseau (NET) ; une première interface d'alimentation électrique (PSIF) pour le connecter à une source d'alimentation électrique générale (GPS) ; des secondes interfaces de données (D) et des secondes interfaces d'alimentation électrique (P), pour le connecter aux périphériques, qui sont par défaut désactivées. Le dispositif gestionnaire d'interfaces (101) est configurable via une interface de configuration (CIF) de sorte à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces de données (D) et la première interface de données (DIF), et à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces d'alimentation électrique (P) qui leur sont associées et la première interface d'alimentation électrique (PSIF), et à activer les secondes interfaces (D, P) en question. Le dispositif gestionnaire d'interfaces (101) propage un paquet de données reçu lorsque ledit paquet de données concerne une connexion autorisée et supprime ledit paquet de données sinon. Ainsi, l'intégration des périphériques au contexte avionique est flexible et maîtrisée.
Description
DISPOSITIF GESTIONNAIRE D’INTERFACES DANS UN AERONEF
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un dispositif gestionnaire d’interfaces dans un aéronef, un procédé implémenté par un tel dispositif gestionnaire d’interfaces, et des aéronefs comportant de tels dispositifs gestionnaires d’interfaces.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Les aéronefs récents sont dotés d’équipements informatiques, afin de permettre d’exécuter des applications destinées aux pilotes de ces aéronefs et/ou à des opérateurs de maintenance. Ces équipements informatiques sont distincts d’équipements informatiques destinés au divertissement de passagers de ces aéronefs. Actuellement, ces équipements informatiques sont :
• des calculateurs, des afficheurs, des serveurs, des organes de commande avioniques embarqués ;
• des PC (« Personal Computer » en langue anglo-saxonne) portables ou des tablettes ou des téléphones intelligents (« smartphone » en langue anglo-saxonne), appelés EFB (« Electronic Flight Bag » en langue anglo-saxonne) pour les pilotes ou PMAT (« Portable MAintenance Terminal » en langue anglo-saxonne) pour les opérateurs de maintenance.
De tels PC portables ou tablettes ou téléphones intelligents contiennent typiquement des données de mission de vol, ainsi que les applications pour les exploiter, ou les mettre à jour, durant le vol.
L’intégration de tels PC portables ou de telles tablettes ou de tels téléphones intelligents dans un cockpit d’aéronef pose des difficultés. Il est d’abord nécessaire de trouver, ou réserver, de l’espace pour placer de tels équipements dans le cockpit. Il n’est notamment pas adapté dans un aéronef de ventouser, comme on le ferait dans une automobile, une tablette ou un téléphone intelligent au pare-brise. De plus, ces équipements, considérés comme des périphériques, viennent ajouter de nouveaux afficheurs et de nouveaux organes de commande en plus de ceux déjà présents dans le cockpit.
Il est souhaitable de pallier ces inconvénients de l’état de la technique. Il est notamment souhaitable de fournir une solution qui soit plus flexible en termes d’intégration dans le contexte de l’aéronef, en termes d’installation et en termes de maintenance, et qui permette de maîtriser l’intégration de périphériques au contexte avionique. Il est aussi souhaitable de fournir une solution qui soit simple à mettre en œuvre et à faible coût.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif gestionnaire d’interfaces destiné à interconnecter des périphériques à un réseau de type ACD (« Aircraft Control Domain » en langue anglo-saxonne) ou de type AISD (« Aircraft Information Services Domain » en langue anglo-saxonne) d’un aéronef, le dispositif gestionnaire d’interfaces comportant : une première interface de données adaptée pour connecter le dispositif gestionnaire d’interfaces audit réseau ; une première interface d’alimentation électrique adaptée pour connecter le dispositif gestionnaire d’interfaces à une source d’alimentation électrique générale ; des secondes interfaces de données adaptées pour connecter les périphériques et effectuer des transferts de données avec lesdits périphériques ; des secondes interfaces d’alimentation électrique adaptées pour alimenter électriquement les périphériques, chaque seconde interface d’alimentation électrique étant associée avec une desdites secondes interfaces de données. Les secondes interfaces de données et les secondes interfaces d’alimentation électrique sont par défaut désactivées. Le dispositif gestionnaire d’interfaces est configurable via une interface de configuration de sorte à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces de données et la première interface de données, et à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces d’alimentation électrique qui leur sont associées et la première interface d’alimentation électrique, et à activer les secondes interfaces en question. De plus, le dispositif gestionnaire d’interfaces comporte des moyens pour propager un paquet de données reçu lorsque ledit paquet de données concerne une connexion autorisée et des moyens pour supprimer ledit paquet de données sinon.
Ainsi, grâce au dispositif gestionnaire d’interfaces et à sa capacité de configuration, l’intégration de périphériques au contexte avionique est flexible, tout en restant maîtrisée. Le dispositif gestionnaire d’interfaces permet une flexibilité d’installation de ces périphériques et une flexibilité de maintenance, de manière simple et peu coûteuse.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif gestionnaire d’interfaces comporte des interfaces destinées à connecter lesdits périphériques, dites interfaces combinées, qui intègrent à la fois une fonction de transfert de données et une fonction d’alimentation électrique, et qui sont donc à la fois des secondes interfaces de données et des secondes interfaces d’alimentation électrique qui leur sont associées.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif gestionnaire d’interfaces est adapté pour interdire toute connexion entre les secondes interfaces de données.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif gestionnaire d’interfaces est configurable via l’interface de configuration de sorte à sélectivement autoriser des connexions entre lesdites secondes interfaces de données, et à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces d’alimentation électrique qui leur sont associées et la première interface d’alimentation électrique, et à activer les secondes interfaces en question.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif gestionnaire d’interfaces est configurable via l’interface de configuration de sorte à allouer un budget énergétique à chaque seconde interface d’alimentation électrique, et le dispositif gestionnaire d’interfaces comporte des moyens pour effectuer une surveillance de consommation énergétique de chaque seconde interface d’alimentation électrique de sorte à assurer que le budget énergétique alloué est respecté.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif gestionnaire d’interfaces comporte des moyens pour effectuer une phase d’authentification lorsqu’un périphérique est détecté, et le dispositif gestionnaire d’interfaces comporte des moyens pour interdire toute connexion avec ledit périphérique lorsque la phase d’authentification échoue.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif gestionnaire d’interfaces comporte des moyens pour associer, avec chaque connexion autorisée en transfert de données, une information de péremption, et le dispositif gestionnaire d’interfaces comporte des moyens pour interdire toute connexion dont l’information de péremption associée indique que la durée d’autorisation de ladite connexion est expirée.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif gestionnaire d’interfaces est installé dans un réceptacle comportant un sarcophage adapté pour y installer tout ou partie de l’ensemble des périphériques.
Selon un mode de réalisation particulier, l’interface de configuration est une interface logique de la première interface de données, et le dispositif gestionnaire d’interfaces est configurable par le biais d’un fichier transmis par un équipement authentifié dudit réseau via ladite interface logique
Un autre objet de la présente invention est de proposer un aéronef équipé d’un réseau de type ACD, d’un réseau de type AISD, et d’une source d’alimentation électrique générale, caractérisé en ce que l’aéronef comporte un dispositif gestionnaire d’interfaces tel qu’évoqué ci-dessus.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un procédé implémenté par un dispositif gestionnaire d’interfaces interconnectant des périphériques à un réseau de type ACD ou de type AISD d’un aéronef, le dispositif gestionnaire d’interfaces comportant : une première interface de données adaptée pour connecter le dispositif gestionnaire d’interfaces audit réseau ; une première interface d’alimentation électrique adaptée pour connecter le dispositif gestionnaire d’interfaces à une source d’alimentation électrique générale ; des secondes interfaces de données adaptées pour connecter les périphériques et effectuer des transferts de données avec lesdits périphériques ; des secondes interfaces d’alimentation électrique adaptées pour alimenter électriquement les périphériques, chaque seconde interface d’alimentation électrique étant associée avec une desdites secondes interfaces de données. Les secondes interfaces de données et les secondes interfaces d’alimentation électrique sont par défaut désactivées. Le dispositif gestionnaire d’interfaces est configuré via une interface de configuration de sorte à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces de données et la première interface de données, et à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces d’alimentation électrique qui leur sont associées et la première interface d’alimentation électrique, et à activer les secondes interfaces en question. De plus, lorsque le dispositif gestionnaire d’interfaces reçoit un paquet de données, le dispositif gestionnaire d’interfaces propage ledit paquet de données lorsque ledit paquet concerne une connexion autorisée et supprime ledit paquet de données sinon.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un produit programme d’ordinateur, qui peut être stocké sur un support et/ou téléchargé d’un réseau de communication, afin d’être lu par un processeur du dispositif gestionnaire d’interfaces évoqué ci-dessus. Ce programme d’ordinateur comprend des instructions pour implémenter le procédé mentionné ci-dessus, lorsque ledit programme est exécuté par le processeur. Un autre objet de la présente invention est de proposer un support de stockage d’informations sur lequel est stocké un tel programme d’ordinateur.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les caractéristiques de l’invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d’autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
- la Fig. 1 montre une vue de dessus d’un aéronef dans lequel un dispositif gestionnaire d’interfaces est installé ;
- la Fig. 2 illustre schématiquement un agencement du dispositif gestionnaire d’interfaces dans son contexte d’utilisation ;
- la Fig. 3 illustre schématiquement un agencement complémentaire du dispositif gestionnaire d’interfaces dans son contexte d’utilisation ;
- les Figs. 4A et 4B illustrent schématiquement des tables de configuration du dispositif gestionnaire d’interfaces, dans un mode de réalisation particulier ;
- la Fig. 5 illustre schématiquement un exemple d’architecture matérielle interne du dispositif gestionnaire d’interfaces ;
- la Fig. 6 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme d’initialisation du dispositif gestionnaire d’interfaces, suite à une configuration ou à une mise sous tension du dispositif gestionnaire d’interfaces ;
- la Fig. 7 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme de mise en relation du dispositif gestionnaire d’interfaces avec un périphérique, dans un mode de réalisation particulier ;
- la Fig. 8 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme de gestion de transfert de paquets de données par le dispositif gestionnaire d’interfaces ; et
- la Fig. 9 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme de gestion d’alimentation électrique par le dispositif gestionnaire d’interfaces.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION
La Fig. 1 montre, en vue de dessus, un aéronef 100. L’aéronef 100 est muni d’un ensemble d’équipements informatiques destiné à fournir une assistance au pilote de l’aéronef 100 et/ou à fournir une assistance à des opérateurs de maintenance de l’aéronef 100. Plus généralement, cet ensemble d’équipements informatiques est destiné à permettre l’exploitation de l’aéronef 100. Cet ensemble d’équipements informatiques comporte un dispositif gestionnaire d’interfaces 101, tel que décrit ciaprès.
La Fig· 2 illustre schématiquement un agencement du dispositif gestionnaire d’interfaces 101 dans son contexte d’utilisation.
Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 est destiné à être intercalé entre un réseau NET de l’aéronef 100, et un ou plusieurs périphériques PDV (pour « Peripheral DeVice » en langue anglo-saxonne). Le réseau NET de l’aéronef 100 est le réseau de type ACD de l’aéronef 100 ou le réseau de type AISD de l’aéronef 100. Pour rappel, le réseau de type ACD est le réseau dont la principale fonctionnalité est d’assurer un fonctionnement sûr de l’aéronef 100. Le réseau de type ACD est séparé de toute autre infrastructure informatique, y compris le réseau de type AISD, par un équipement de sécurité renforcée dédié SE (« Security Equipment » en langue anglo-saxonne), comme par exemple une diode réseau ou un pare-feu matériel. En effet, le réseau de type AISD appartient à un domaine de sécurité de niveau de sécurité moindre que réseau de type ACD, et sert à la coordination et à la mise en relation de différents équipements de l’aéronef 100 qui ne sont pas essentiels au fonctionnement sûr de l’aéronef 100.
Le réseau NET de l’aéronef 100 interconnecte donc différents équipements informatiques, tels que des serveurs, des afficheurs, des unités de stockage de données,... destinés à fournir, dans le cockpit de l’aéronef 100, un support au pilote pour commander divers équipements de l’aéronef et superviser le fonctionnement de ces équipements. Le réseau NET de l’aéronef 100 est donc à distinguer de tout réseau de divertissement de passagers de l’aéronef 100.
De manière à pouvoir connecter le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 au réseau NET de l’aéronef 100, via éventuellement l’équipement de sécurité SE, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 comporte une interface de données DIF (« Data InterFace » en langue anglo-saxonne). Par exemple, cette interface de données DIF est de type Ethernet.
Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 comporte aussi une interface d’alimentation électrique PSIF (« Power Supply InterFace » en langue anglo-saxonne) permettant de connecter le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 à une alimentation électrique générale GPS (« General Power Supply » en langue anglo-saxonne). Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 est ainsi destiné à être intercalé entre l’alimentation électrique générale GPS et le ou les périphériques PDV.
De manière à pouvoir connecter le ou les périphériques PDV, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 comporte un ensemble d’interfaces de données D (pour «Data» en langue anglo-saxonne), ainsi qu’un ensemble d’interfaces d’alimentation électrique P (pour « Power » en langue anglo-saxonne). Chaque interface d’alimentation électrique P est associée, de manière prédéfinie, à une interface de données D. Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 a ainsi la maîtrise du budget énergétique et des connexions de données avec le ou les périphériques PDV.
A noter que le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 peut comporter une ou plusieurs interfaces combinées D/P qui intègrent à la fois une fonction de transfert de données et une fonction d’alimentation électrique. Ces interfaces combinées D/P sont donc à la fois des interfaces de données D et des interfaces d’alimentation électrique P. Tel est par exemple le cas d’interfaces USB (« Universal Serial Bus » en langue anglo-saxonne) de type C ou d’interfaces PoE (« Power over Ethernet » en langue anglo-saxonne). Sur la Fig. 2, un périphérique PDV’ est connecté au dispositif gestionnaire d’interfaces 101 par le biais d’une telle interface combinée D/P.
Lorsque les interfaces D, D/P et DIF sont de natures différentes (e.g. Ethernet versus USB), le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 est adapté pour effectuer des encapsulations / dés-encapsulations et/ou des reformatages de données et/ou des conversions protocolaires pour adapter lesdites données à la connexion concernée. Par exemple, il est connu que des adaptations Ethernet sur USB sont aisément réalisables.
Les périphériques PDV ou PDV’ peuvent être des dispositifs de traitement de données, tels que des PC-sur-clé (« PC-on-Stick » en langue anglo-saxonne) ou des serveurs, des unités de stockage de données, des points d’accès sans-fil,...
Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 comporte une interface particulière, dite interface de configuration CIF (« Configuration InterFace » en langue anglosaxonne), pour permettre de connecter un terminal de configuration CT (« Configuration Terminal » en langue anglo-saxonne). Le terminal de configuration CT est alors utilisé pour configurer le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 et activer / désactiver des connexions entre les interfaces du dispositif gestionnaire d’interfaces 101. En d’autres termes, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 est configurable, via l’interface de configuration CIF, de sorte à sélectivement autoriser des connexions entre les interfaces D et l’interface de données DIF, et à sélectivement autoriser des connexions entre les interfaces P associées et l’interface d’alimentation électrique PSIF, et à activer les interfaces D et P en question. De plus, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 est configurable, via l’interface de configuration CIF, de sorte à sélectivement autoriser des connexions entre les interfaces combinées D/P, d’une part, et l’interface de données DIF et l’interface d’alimentation électrique PSIF, d’autre part, et à activer les interfaces D/P en question.
Dans un mode de réalisation particulier, l’interface de configuration CIF est une interface logique de l’interface de données DIF. Un équipement sur le réseau NET, par exemple sur le réseau de type ACD, transmet au dispositif gestionnaire d’interfaces 101 un fichier de configuration via cette interface logique de l’interface de données DIF, après exécution d’une phase d’authentification entre ledit équipement sur le réseau NET et le dispositif gestionnaire d’interfaces 101. Le fichier de configuration ainsi fourni au dispositif gestionnaire d’interfaces 101 contient des descriptifs des connexions à activer.
Par défaut, les interfaces D, P et D/P sont désactivées, ce qui signifie que brancher un périphérique PDV ou PDV’ au dispositif gestionnaire d’interfaces 101 n’a aucun effet. Permettre des transferts de données depuis ou vers un périphérique PDV ou PDV’, et alimenter électriquement un tel périphérique PDV ou PDV’, requiert une configuration préalable du dispositif gestionnaire d’interfaces 101. Cette configuration préalable se fait par le biais de l’interface de configuration CIF. Par exemple, l’interface de configuration CIF est une interface Ethernet dédiée ou une interface avec une connectique propriétaire. Dans une variante de réalisation, l’interface de configuration CIF est une interface utilisateur intégrée au dispositif gestionnaire d’interfaces 101.
L’interface de configuration CIF peut être associée à une interface d’alimentation électrique dédiée, de manière à permettre d’alimenter le terminal de configuration CT, auquel cas cette interface d’alimentation électrique dédiée dispose de son propre budget énergétique.
Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 comporte une fonction de gestion d’alimentation électrique PM («Power Management» en langue anglo-saxonne), ainsi qu’une fonction de gestion de données DM (« Data Management » en langue anglo-saxonne). Les fonctions de gestion d’alimentation électrique PM et de gestion de données DM sont ainsi configurées via l’interface de configuration CIF. Dans un mode de réalisation particulier, les fonctions de gestion d’alimentation électrique PM et de gestion de données DM utilisent des tables de configuration, tels que décrites ciaprès en relation avec les Figs. 4A et 4B.
Lorsque le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 est configuré via l’interface de configuration CIF, l’équipement de sécurité SE est aussi configuré en conséquence, et de manière à autoriser les connexions de données entre les périphériques PDV ou PDV’ concernés et le réseau NET de l’aéronef 100. Ces connexions de données assurent par exemple que le pilote de l’aéronef 100 va pouvoir contrôler lesdits périphériques PDV ou PDV’ grâce à un clavier et/ou une boule de commande (« trackball » en langue anglo-saxonne) du cockpit de l’aéronef 100. Ces connexions de données assurent par exemple que le pilote de l’aéronef 100 va pouvoir afficher sur un écran du cockpit de l’aéronef 100 des données issues desdits périphériques PDV ou PDV’.
Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 peut interdire toute connexion entre les périphériques PDV ou PDV’ eux-mêmes. Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 peut toutefois autoriser de telles connexions, par exemple pour permettre d’effectuer une sauvegarde de données depuis un périphérique de traitement, comme un PC-sur-clef ou un serveur, vers un périphérique de stockage de données, comme un disque dur HDD (« Hard Disk Drive » en langue anglo-saxonne). Auquel cas, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 autorise sélectivement des connexions entre les interfaces d’alimentation électrique P associées et l’interface d’alimentation électrique PSIF, et activer les interfaces D et P en question. Il en serait de même avec les interfaces combinées D/P.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 inclut une alimentation électrique temporaire TPS (« Temporary Power Supply » en langue anglo-saxonne) pour permettre de continuer à fournir l’alimentation électrique prévue pour les périphériques TD et TD’ lorsque des microcoupures interviennent sur l’alimentation électrique générale GPS. L’alimentation électrique temporaire TPS est par exemple un supercondensateur.
La Fig. 3 illustre schématiquement un agencement complémentaire du dispositif gestionnaire d’interfaces 101 dans son contexte d’utilisation.
Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 est inclus dans un réceptacle 300. Le réceptacle 300 est tel que les interfaces PSIF et DIF sont accessibles de l’extérieur, c’est-à-dire que le réceptacle 300 est adapté pour brancher le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 à l’alimentation électrique générale GPS et au réseau NET de l’aéronef 100, via éventuellement l’équipement de sécurité SE. D’autres interfaces, parmi les interfaces D, P et D/P, peuvent aussi être accessibles de l’extérieur (par exemple une interface D/P de type USB destiné à faciliter le branchement d’une simple clef USB).
Le réceptacle 300 est préférentiellement agencé pour permettre d’installer les périphériques PDV et PDV’ à l’intérieur dudit réceptacle 300. Notamment, le réceptacle 300 peut inclure des cales, des pions et des colliers, ou tout autre mécanique de maintien en position, pour permettre de fixer les périphériques PDV et PDV’ à l’intérieur dudit réceptacle 300.
Dans un mode de réalisation particulier, le réceptacle 300 contient un sarcophage 310 adapté pour y installer tout ou partie de l’ensemble des périphériques PDV et PDV’. Cela signifie que le sarcophage 310 est tel que tout ou partie de l’ensemble des interfaces D, P et D/P est accessible de l’intérieur du sarcophage 310, c’est-à-dire que le sarcophage 310 est adapté pour brancher un ou plusieurs périphériques PDV et/ou PDV’ au dispositif gestionnaire d’interfaces 101. Un tel sarcophage 310 crée une cage de Faraday, ce qui permet d’y installer des périphériques PDV et PDV’ qui ne seraient pas qualifiés pour un usage avionique. Les périphériques PDV et PDV’ qui seraient qualifiés pour un usage avionique peuvent, quant à eux, être installés dans le réceptacle 300, en dehors du sarcophage 310.
Les Figs. 4A et 4B illustrent schématiquement des tables de configuration du dispositif gestionnaire d’interfaces 101, dans un mode de réalisation particulier. Plus précisément, la Fig. 4A représente une première table de configuration utilisée par la fonction de gestion de données DM, et la Fig. 4B représente une seconde table de configuration utilisée par la fonction de gestion d’alimentation électrique PM. Les première et seconde tables de configuration sont remplies via l’interface de configuration CIF.
La première table de configuration comporte une première colonne 401 incluant des descriptifs de connexions autorisées au travers du dispositif gestionnaire d’interfaces 101. Par exemple, les descriptifs de connexions en question comportent un identifiant de connexion, un identifiant d’interface logique permettant d’accéder au réseau NET de l’aéronef 100, un identifiant d’interface (physique) D ou D/P avec laquelle la connexion est autorisée et éventuellement un identifiant d’interface logique au sein de l’interface (physique) D ou D/P. D’autres informations peuvent être contenues dans ces descriptifs, comme par exemple des informations de débits maximums respectivement autorisés via lesdites connexions. Toute connexion non répertoriée dans la première table de configuration est interdite par la fonction de gestion de données DM. Cet aspect est détaillé ci-après en relation avec la Fig. 8.
Comme déjà évoqué, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 peut interdire toute connexion entre les périphériques PDV ou PDV’ eux-mêmes. Dans ce cas, la première table de configuration permet uniquement de déclarer des connexions entre l’interface de données DIF, d’une part, et les interfaces de données D et/ou les interfaces combinées D/P, d’autre part.
A titre illustratif, la Fig. 4A présente trois descriptifs de connexions autorisées CNX1, CNX2 et CNX3. Par défaut, avant configuration via l’interface de configuration CIF, la première table de configuration est vide.
Dans un mode de réalisation particulier, la première table de configuration comporte une seconde colonne 402 incluant, en association avec les descriptifs de connexions autorisées, des informations de péremption desdites connexions. Toute connexion répertoriée dans la première table de configuration et dont l’information de péremption indique que la durée d’autorisation de ladite connexion est expirée est interdite par la fonction de gestion de données DM. Cet aspect est aussi détaillé ciaprès en relation avec la Fig. 8.
A titre illustratif, la Fig. 4A présente trois informations de péremption TOI, TO2 et TO3 en correspondance avec les trois descriptifs de connexions autorisées CNX1, CNX2 et CNX3.
La seconde table de configuration comporte une première colonne 451 incluant des identifiants respectifs des interfaces (physiques) P ou D/P. L’ensemble des interfaces (physiques) P ou D/P est ainsi répertorié dans la seconde table de configuration.
La seconde table de configuration comporte préférentiellement une seconde colonne 452 incluant, en association avec les identifiants respectifs des interfaces (physiques) P ou D/P, des informations de budget énergétique alloué à chacune des interfaces (physiques) P ou D/P. La fonction de gestion d’alimentation électrique PM assure que les budgets énergétiques alloués aux interfaces (physiques) P ou D/P sont respectés. Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 peut pour ce faire utiliser des blocs d’alimentation électrique limités en courant, en fixant la limite de courant délivré en accord avec le budget énergétique alloué pour l’interface considérée. Dans un mode de réalisation particulier, la fonction de gestion d’alimentation électrique PM coupe l’alimentation électrique des interfaces (physiques) P ou D/P concernées lorsque le budget énergétique alloué est dépassé au-delà d’une certaine limite d’amplitude et/ou au-delà d’une certaine limite temporelle. Cet aspect est détaillé par la suite en relation avec la Fig. 9. La fonction de gestion d’alimentation électrique PM peut aussi sauvegarder dans un journal interne, accessible via l’interface de configuration CIF, tout dépassement de budget énergétique alloué.
A titre illustratif, la Fig. 4B présente trois identifiants IF1, IF2 et IF3 d’interfaces (physiques) P ou D/P en correspondance avec trois informations respectives de budget énergétique alloué PB1, PB2 et PB3. Par défaut, avant configuration via l’interface de configuration CIF, la seconde colonne 452 de la seconde table de configuration ne comporte que des valeurs nulles.
En variante, la seconde table de configuration indique seulement les interfaces d’alimentation électrique P et combinées D/P qui doivent être activées, et qui correspondent aux interfaces de données D et combinées D/P qui sont impliquées dans des connexions déclarées dans la première table de configuration. Auquel cas, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 ne gère pas de budget énergétique.
Ainsi, grâce aux première et seconde tables de configuration, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 autorise sélectivement certaines connexions au travers dudit dispositif gestionnaire d’interfaces 101 et maîtrise l’enveloppe énergétique (et donc l’enveloppe thermique) accordée aux périphériques PDV et PDV’.
La Fig. 5 illustre schématiquement un exemple d’architecture matérielle interne du dispositif gestionnaire d’interfaces 101. Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 comporte alors, reliés par un bus de communication 501 : un processeur ou CPU (« Central Processing Unit » en langue anglo-saxonne) ; une mémoire vive RAM (« Random Access Memory » en langue anglo-saxonne) ; une mémoire morte ROM (« Read Only Memory » en langue anglo-saxonne) ; une unité de stockage, telle qu’un disque dur HDD, ou un lecteur de support de stockage, tel qu’un lecteur de cartes SD (« Secure Digital » en langue anglo-saxonne), ou une mémoire morte programmable et électriquement effaçable EEPROM (« Electrically-Erasable Programmable ReadOnly Memory » en langue anglo-saxonne), telle qu’une mémoire Flash ; un ensemble d’interfaces de communication COM permettant de connecter d’un côté le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 au réseau NET de l’aéronef 100, éventuellement via l’équipement de sécurité SE, et de l’autre côté, un ou plusieurs périphériques PDV ; et un ensemble d’interfaces d’alimentation électrique ELEC permettant au dispositif gestionnaire d’interfaces 101 d’un côté de recevoir l’alimentation électrique générale GPS et de l’autre côté d’alimenter électriquement le ou les périphériques PDV.
A noter, comme déjà mentionné, que certaines interfaces de communication COM peuvent intégrer une fonction d’alimentation électrique pour alimenter le périphérique PDV’ connecté au dispositif gestionnaire d’interfaces 101 par le biais de ladite interface de communication.
Le processeur CPU est capable d’exécuter des instructions chargées dans la mémoire RAM à partir de la mémoire ROM ou de l’EEPROM, d’une mémoire externe (non représentée), d’un support de stockage (tel qu’une carte SD), ou d’un réseau de communication (non représenté). Lorsque le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 est mis sous tension, le processeur CPU est capable de lire de la mémoire RAM des instructions et de les exécuter. Ces instructions forment un programme d’ordinateur causant l’implémentation, par le processeur CPU, de tout ou partie des algorithmes et des étapes décrits ci-après en relation avec les Figs. 6 à 9.
Tout ou partie des algorithmes et des étapes décrits ci-après en relation avec les Figs. 6 à 9. peut ainsi être implémenté sous forme logicielle par exécution d’un ensemble d’instructions par une machine programmable, par exemple un DSP (« Digital Signal Processor » en langue anglo-saxonne) ou un microcontrôleur, ou être implémenté sous forme matérielle par une machine ou un composant dédié, par exemple un composant FPGA (« Field-Programmable Gâte Array » en langue anglosaxonne) ou ASIC (« Application-Specific Integrated Circuit » en langue anglosaxonne). D’une manière générale, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 comporte de la circuiterie électronique adaptée pour implémenter, sous forme logicielle et/ou matérielle, les algorithmes et les étapes décrits ci-après en relation avec les Figs. 6 à 9.
La Fig· 6 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme d’initialisation du dispositif gestionnaire d’interfaces 101, suite à une configuration du dispositif gestionnaire d’interfaces 101 via l’interface de configuration CIF ou à une mise sous tension du dispositif gestionnaire d’interfaces 101. Au démarrage de l’algorithme de la Fig. 6, aucune des interfaces D, P et D/P n’est activée.
Dans une étape 601, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 récupère des informations de budgets énergétiques affectés aux interfaces sur lesquelles des périphériques PDV ou PDV’ sont susceptibles d’être connectés, à savoir les interfaces d’alimentation électrique P et les interfaces combinées D/P. Ces informations se trouvent dans la seconde table de configuration, dont un mode de réalisation particulier a été présenté en relation avec la Fig. 4B, suite à la configuration du dispositif gestionnaire d’interfaces 101 via l’interface de configuration CIF. La fonction de gestion de données DM les requière alors auprès de la fonction de gestion d’alimentation électrique PM.
Dans une étape 602, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 active les interfaces combinées D/P qui présentent un budget énergétique non nul, ainsi que les interfaces de données D qui sont associées aux interfaces d’alimentation électrique P qui présentent un budget énergétique non nul. Les interfaces de données D qui sont associées à des interfaces d’alimentation électrique P qui présentent un budget énergétique nul ne sont ainsi pas activées. Cet aspect est implémenté par la fonction de gestion de données DM. De plus, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 active les interfaces d’alimentation électrique P qui présentent un budget énergétique non nul. Les interfaces d’alimentation électrique P qui présentent un budget énergétique nul ne sont ainsi pas activées. Cet aspect est implémenté par la fonction de gestion d’alimentation électrique PM.
La Fig. 7 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme de mise en relation du dispositif gestionnaire d’interfaces 101 avec un périphérique PDV ou PDV’, dans un mode de réalisation particulier. L’algorithme de la Fig. 7 est plus particulièrement implémenté par la fonction de gestion de données DM.
Dans une étape 701, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 détecte un branchement de périphérique sur une interface de données D, ou sur une interface combinée D/P, qui a été préalablement activée (voir Fig. 6).
Dans une étape 702, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 effectue une phase d’authentification avec le périphérique détecté. Cette phase d’authentification s’appuie sur des clefs d’authentification préenregistrées au sein du dispositif gestionnaire d’interfaces 101. Des clefs d’authentification différentes peuvent être associées aux interfaces D, D/P. Cela permet de dédier les interfaces de données D et combinées D/P à des fins distinctes (ou partenaires distincts). Seul un périphérique PDV ou PDV’ disposant des clefs d’authentification appropriées peut ainsi espérer bénéficier d’une ou plusieurs connexions au travers du dispositif gestionnaire d’interfaces 101. Tout autre périphérique ainsi branché échoue à la phase d’authentification.
Dans une étape 703, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 vérifie si la phase d’authentification s’est soldée par un succès. Si tel est le cas, une étape 704 est effectuée dans laquelle le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 active un mécanisme de contrôle de connexion pour ledit périphérique détecté, tel que décrit ci-après en relation avec la Fig. 8 ; sinon, dans une étape 705, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 refuse toute connexion (au travers dudit dispositif gestionnaire d’interfaces 101) pour ledit périphérique détecté.
L’algorithme de la Fig. 7 permet, grâce à la mise en place de la phase d’authentification, d’assurer que seuls des périphériques PDV ou PDV’ attendus sont connectés aux interfaces de données D et aux interfaces combinées D/P. Ainsi, si par exemple une interface de données D et son interface d’alimentation électrique associée P sont destinées à brancher un périphérique PDV fourni par une compagnie aérienne (ou par un avionneur) à qui des clefs d’authentification spécifiques ont été fournies, il est assuré qu’un périphérique amené par un tiers n’aura pas accès au réseau NET de l’aéronef par le biais de ladite interface de données D.
La Fig. 8 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme de gestion de transfert de paquets de données par le dispositif gestionnaire d’interfaces 101, dans un mode de réalisation particulier. L’algorithme de la Fig. 8 est plus particulièrement implémenté par la fonction de gestion de données DM.
Dans une étape 801, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 reçoit un paquet de données via une interface D, D/P préalablement activée ou via l’interface DIF.
Dans une étape 802, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 récupère des informations représentatives des connexions autorisées via le dispositif gestionnaire d’interfaces 101. Ces informations se trouvent dans la première table de configuration, dont un mode de réalisation particulier a été présenté en relation avec la Fig. 4A, suite à la configuration du dispositif gestionnaire d’interfaces 101 via l’interface de configuration CIF.
Dans une étape 803, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 vérifie si le paquet de données reçu correspond à une connexion autorisée au travers du dispositif gestionnaire d’interfaces 101. Par exemple, le paquet de données identifie la source dudit paquet de données et le destinataire dudit paquet de données, et le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 est donc en mesure de déterminer si le paquet reçu correspond à une connexion autorisée ou non.
A noter que, dans un mode de réalisation particulier déjà évoqué, les connexions autorisées sont associées à des informations de péremption. Lorsque l’information de péremption associée à une connexion indique que la durée d’autorisation de ladite connexion est expirée, ladite connexion est alors considérée comme non-autorisée. Il en va de même, dans un autre mode de réalisation particulier déjà évoqué, lorsque le paquet est issu à un périphérique non-authentifié ou destiné à un périphérique nonauthentifié.
Si le paquet de données reçu correspond à une connexion autorisée, une étape 804 est effectuée, dans laquelle le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 propage le paquet de données reçu via ladite connexion ; sinon, une étape 805 est effectuée, dans laquelle le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 supprime le paquet de données reçu, c’est-à-dire que le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 ne propage pas le paquet de données reçu.
Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 peut aussi sauvegarder dans un journal interne, accessible via l’interface de configuration CIF, toute transmission de données tentant d’utiliser une connexion non autorisée au travers dudit dispositif gestionnaire d’interfaces 101.
L’algorithme de la Fig. 8 permet ainsi d’assurer qu’un périphérique PDV ou PDV’ puisse uniquement accéder aux équipements informatiques de l’aéronef 100 qui lui sont autorisés et pour lesquels les connexions correspondantes ont été préalablement configurées au sein du dispositif gestionnaire d’interfaces 101.
La Fig. 9 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme de gestion d’alimentation électrique par le dispositif gestionnaire d’interfaces 101. L’algorithme de la Fig. 9 est plus particulièrement implémenté par la fonction de gestion d’alimentation électrique PM.
Dans une étape 901, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 effectue une surveillance de consommation énergétique des interfaces d’alimentation électrique P et des interfaces combinées D/P activées (voir Fig. 6). Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 utilise par exemple pour ce faire des sondes à effet Hall.
Dans une étape 902, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 récupère des informations de budgets énergétiques affectés aux interfaces sur lesquelles des périphériques PDV ou PDV’ sont susceptibles d’être connectés, à savoir les interfaces d’alimentation électrique P et les interfaces combinées D/P. Ces informations se trouvent dans la seconde table de configuration, dont un mode de réalisation particulier a été présenté en relation avec la Fig. 4B, suite à la configuration du dispositif gestionnaire d’interfaces 101 via l’interface de configuration CIF.
Dans une étape 903, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 vérifie si la surveillance de consommation énergétique montre un dépassement de budget 5 énergétique pour au moins une interface d’alimentation électrique P activée et/ou pour au moins une interface combinée D/P activée. Ainsi, lorsque le budget énergétique alloué est dépassé au-delà d’une certaine limite d’amplitude (avec une marge qui peut être nulle) et/ou au-delà d’une certaine limite temporelle, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 applique une mesure de réaction. Si tel est le cas, une étape 904 est 10 effectuée ; sinon, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 poursuit la surveillance de consommation énergétique en réitérant l’étape 901.
Dans l’étape 904, le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 effectue un délestage en coupant l’alimentation électrique de chaque interface d’alimentation électrique P concernée par le dépassement de budget énergétique et de chaque 15 interface combinée D/P concernée par le dépassement de budget énergétique. Le dispositif gestionnaire d’interfaces 101 peut aussi sauvegarder dans un journal interne, accessible via l’interface de configuration CIF, tout dépassement de budget énergétique alloué.
Claims (13)
1/ Dispositif gestionnaire d’interfaces (101) destiné à interconnecter des périphériques (PDV) à un réseau (NET) de type ACD ou de type AISD d’un aéronef (100), le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) comportant :
- une première interface de données (DIF) adaptée pour connecter le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) audit réseau (NET) ;
- une première interface d’alimentation électrique (PSIF) adaptée pour connecter le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) à une source d’alimentation électrique générale (GPS) ;
- des secondes interfaces de données (D) adaptées pour connecter les périphériques (PDV) et effectuer des transferts de données avec lesdits périphériques (PDV) ;
- des secondes interfaces d’alimentation électrique (P) adaptées pour alimenter électriquement les périphériques (PDV), chaque seconde interface d’alimentation électrique (P) étant associée avec une desdites secondes interfaces de données (D) ;
caractérisé en ce que les secondes interfaces de données (D) et les secondes interfaces d’alimentation électrique (P) sont par défaut désactivées, et en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) est configurable via une interface de configuration (CIF) de sorte à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces de données (D) et la première interface de données (DIF), et à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces d’alimentation électrique (P) qui leur sont associées et la première interface d’alimentation électrique (PSIF), et à activer les secondes interfaces (D, P) en question, et en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) comporte des moyens pour propager (804) un paquet de données reçu lorsque ledit paquet de données concerne une connexion autorisée et des moyens pour supprimer (805) ledit paquet de données sinon.
2/ Dispositif gestionnaire d’interfaces selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) comporte des interfaces destinées à connecter lesdits périphériques (PDV’), dites interfaces combinées (D/P), qui intègrent à la fois une fonction de transfert de données et une fonction d’alimentation électrique, et qui sont donc à la fois des secondes interfaces de données (D) et des secondes interfaces d’alimentation électrique (P) qui leur sont associées.
3/ Dispositif gestionnaire d’interfaces selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) est adapté pour interdire toute connexion entre les secondes interfaces de données (D).
4/ Dispositif gestionnaire d’interfaces selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) est configurable via l’interface de configuration (CIF) de sorte à sélectivement autoriser des connexions entre lesdites secondes interfaces de données (D), et à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces d’alimentation électrique (P) qui leur sont associées et la première interface d’alimentation électrique (PSIF), et à activer les secondes interfaces (D, P) en question.
5/ Dispositif gestionnaire d’interfaces selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) est configurable via l’interface de configuration (CIF) de sorte à allouer un budget énergétique (PB1, PB2) à chaque seconde interface d’alimentation électrique (P), et en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) comporte des moyens pour effectuer (901) une surveillance de consommation énergétique de chaque seconde interface d’alimentation électrique (P) de sorte à assurer que le budget énergétique alloué est respecté.
6/ Dispositif gestionnaire d’interfaces selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) comporte des moyens pour effectuer (702) une phase d’authentification lorsqu’un périphérique (PDV) est détecté, et en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) comporte des moyens pour interdire (705) toute connexion avec ledit périphérique (PDV) lorsque la phase d’authentification échoue.
7/ Dispositif gestionnaire d’interfaces selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) comporte des moyens pour associer, avec chaque connexion autorisée en transfert de données, une information de péremption (TOI, TO2), et en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) comporte des moyens pour interdire toute connexion dont l’information de péremption associée indique que la durée d’autorisation de ladite connexion est expirée.
8/ Dispositif gestionnaire d’interfaces selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (110) est installé dans un réceptacle (300) comportant un sarcophage (310) adapté pour y installer tout ou partie de l’ensemble des périphériques (PDV).
9/ Dispositif gestionnaire d’interfaces selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l’interface de configuration (CIF) est une interface logique de la première interface de données (DIF), et en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) est configurable par le biais d’un fichier transmis par un équipement authentifié dudit réseau (NET) via ladite interface logique.
10/ Aéronef (100) équipé d’un réseau (NET) de type ACD et d’un réseau de type AISD, et d’une source d’alimentation électrique générale (GPS), caractérisé en ce que l’aéronef (100) comporte un dispositif gestionnaire d’interfaces (101) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
11/ Procédé implémenté par un dispositif gestionnaire d’interfaces (101) interconnectant des périphériques (PDV) à un réseau (NET) de type ACD ou de type AISD d’un aéronef (100), le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) comportant :
- une première interface de données (DIF) adaptée pour connecter le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) audit réseau (NET) ;
- une première interface d’alimentation électrique (PSIF) adaptée pour connecter le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) à une source d’alimentation électrique générale (GPS) ;
- des secondes interfaces de données (D) adaptées pour connecter les périphériques (PDV) et effectuer des transferts de données avec lesdits périphériques ;
- des secondes interfaces d’alimentation électrique (P) adaptées pour alimenter électriquement les périphériques (PDV), chaque seconde interface d’alimentation électrique (P) étant associée avec une desdites secondes interfaces de données (D) ;
caractérisé en ce que les secondes interfaces de données (D) et les secondes interfaces d’alimentation électrique (P) sont par défaut désactivées, et en ce que le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) est configuré via une interface de configuration (GIF) de sorte à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces de données (D) et la première interface de données (DIF), et à sélectivement autoriser des connexions entre les secondes interfaces d’alimentation électrique (P) qui leur sont associées et la première interface d’alimentation électrique (PS1F), et à activer les secondes interfaces (D, P) en question, et en ce que lorsque le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) reçoit (801) un paquet de données, le dispositif gestionnaire d’interfaces (101) propage (804) ledit paquet de données lorsque ledit paquet concerne une connexion autorisée et supprime (805) ledit paquet de données sinon.
12/ Produit programme d’ordinateur, caractérisé en ce qu’il comporte des instructions entraînant l’exécution, par un dispositif gestionnaire d’interfaces (101) d’un aéronef (100), du procédé selon la revendication 11, lorsque lesdites instructions sont exécutées par un processeur (CPU) dudit dispositif gestionnaire d’interfaces (101).
13/ Support de stockage, caractérisé en ce qu’il stocke un programme d’ordinateur comportant des instructions entraînant l’exécution, par un dispositif gestionnaire d’interfaces (101) d’un aéronef (100), du procédé selon la revendication 11, lorsque lesdites instructions sont lues et exécutées par un processeur (CPU) dudit dispositif gestionnaire d’interfaces (101).
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