« ASP4IC » Projet

Un avis, une idée, une critique ?

N’hésitez pas, toutes les remarques (constructives) sont bienvenues.


Avionic Suite Products for Intelligent Cockpit

Contexte du projet


Aéronautique en régime CNRA mais pas seulement.

En définitive tous contextes non soumis à un régime particulier nécessitants l’affichage de données et/ou la redondance de contrôles/commandes.

Objectifs du projet


  • élaborer une suite de produits matériels et logiciels permettant la réalisation de cockpits modernes (régime CNRA)
  • offrir des solutions  glass cockpit modernes à moindres coûts
  • permettre une simplification des câblages en réduisant autant que possible la taille du faisceau électrique à l’arrière du tableau de bord mais également la longueur (et donc le poids) global des circuits électriques
  • offrir des possibilités de mesures/enregistrements/diagnostiques de pannes avancées irréalisables en instrumentation « traditionnelle »
  • faciliter la redondance des contrôles commandes dans le cas des configurations bi place en tandem
  • améliorer l’ergonomie et contribuer au confort du pilote (sans pour autant le dégager de ses responsabilités)

Sécurité / redondance / diagnostic / maintenance


  • La panne d’un système ne doit pas entraîner la panne d’un autre système
  • La redondance des systèmes doit être possible sans apporter de complications particulières
  • Possibilité de redondance des alimentations
  • Possibilité de redondance des bus de communication
  • Possibilité de redondance des commandes soit directement, soit à distante : pour les fonctions critiques, cela doit permettre de maintenir le contrôle de la fonctionnalité même en cas de défaillance d’une interface
  • Fonctionnalités d’analyse de pannes matériels et/ou logiciels permettant une localisation rapide d’une défaillance

Circuit d’Alimentation 


synoptique master supply

Philosophie : modularité


Afin de permettre une intégration aisée et adaptée aux besoins, tant dans l’aspect fonctionnel qu’économique, la philosophie envisagée repose sur une conception modulaire et ouverte :

  • une fonction = un module
  • un module = une fonctionnalité autonome et/ou pilotable à distance

synoptique module

 Bus de communication


synoptic_bus

Dans la philosophie du projet, l’utilisation de voyants et boutons est restreinte, la majorité des informations et commandes devant être réalisée par l’intermédiaire d’écrans tactiles ou joysticks.

La particularité du projet réside dans l’utilisation d’écrans n’ayant pour fonction que le contrôle (affichage) commande (envois d’ordre), l’exécution de la fonction étant réalisé par le module fonctionnel spécifique.

C’est cette particularité qui permet, via les bus de communication, de disposer à plusieurs endroits de données ou de moyens de commande. En utilisant alors des matériels grand public comme des tablettes, on peut alors réduire considérablement les coûts tout en bénéficiant d’un très large panel de fonctionnalités supplémentaires..

Chaque module avionique dispose de 5 lignes d’interfaçage possibles. L’utilisation de chacune de ces ligne est indépendantes des autres. Cette modularité de communication permet de répondre aux mieux aussi bien aux besoins d’ergonomie qu’aux exigences de sécurité.

Primary Bus

Le bus primaire permet à n’importe quelle interface qui y est connectée de communiquer/commander le module avionique souhaité.

Secondary Bus

Le bus secondaire permet exactement la même fonction que le bus primaire. Sont intérêt est sécuritaire et peut permettre de palier à la défaillance du bus primaire ou de répartir le flot de communication sur deux bus.

Josytick Bus

Le bus joystick permet de connecter un seul joystick dont l’usage est affecté à toutes les interfaces du système.

Direct Bus

Le bus de liaison directe est destiné à une liaison distante directe avec une interface dédiée. Ne communique donc sur ce bus que le module concerné et son interface dédiée.

Direct interface

Ce bus propriétaire est destiné à une liaison courte entre le module avionique et son interface spécifique.

Interfaces dédiées directes, interfaces dédiées distante, interfaces génériques


Quatre types d’interfaces sont possibles par module.

synoptic_bus

Interface dédiée directe

Il s’agit d’un petit écran type oled ou LCD, de boutons et ou d’un joystick directement interfacés et gérés par le module avionique concerné.

L’intérêt est de fournir une interface opérationnelle immédiate, sans temps de latence à la mise en service (en comparaison avec une tablette). De plus, elle peut permettre une mise en oeuvre low cost du module avionique sans rajout d’aucune autre interface ni bus de communication.

Interface dédiée distance spécifique

Même principe que l’interface dédiées directe mais pour une déportation plus importante entre le module avionique et son interface dédiées. La différence réside dans le rajout d’un module CPU entre le module avionique et l’interface à proprement parlé (écran, boutons, joystick.

Interface dédiée générique

Réalise la même fonction que l’interface dédiée distance spécifique à la différence que l’interface utilisée correspond à un produit grand public type tablette.

Interface générique

Identique à l’interface dédiée générique à la différence qu’elle est connectée sur le bus primaire et ou secondaire et permet donc d’interfacer plusieurs modules avionique.

Avantages du principe d’interface


Les interfaces génériques permettent d’accéder et contrôler tous les modules reliés aux BUS. Les écrans sont de type tablette grand public intégrant seulement un logiciel portable et programmable. Ce logiciel permet de configurer les affichages et fonctions de chaque écrans connectés aux BUS. La défaillance d’un écran ne peut ainsi pas impacter un module fonctionnel.

Toutes les commandes de marche arrêt peuvent ainsi être pilotées par écran sans nécessité d’interrupteurs au tableau de bord ( un bandeau de secours miniature reste accessible en place au pilote).

En cas de défaillance du circuit d’alternateur, chaque écran générique dispose de sa propre autonomie de secours, réduisant d’autant le besoin de capacité de la batterie secondaire.

Remplacés par des brakers électroniques, les breakers au tableau de bord n’ont plus lieux d’être, dispensant ainsi d’un lourd et fastidieux câblage derrière la planche. Les breakers électroniques permettent également la suppression des interrupteurs (celui ci faisant également office d’interrupteurs pilotables par écrans).

En plus d’un prix accessible, l’usage d’interfaces génériques laisse non seulement la possibilité de panacher les tailles d’écrans en fonction des besoins, mais en plus de bénéficier de nombreuses fonctionnalités supplémentaires telles que :

  • cartes d’aérodromes
  • affichage GPS
  • chronomètres
  • caméras embarquées
  • etc …

Modules fonctionnels


Chaque module fonctionnel se caractérise par la mise en œuvre d’une fonction spécifique (où de plusieurs si elle sont directement liées ou dépendantes).

Liste des différents modules :

  • Breakers : disjonteurs / interrupteurs
  • Sonde anémométrique (pitot)
  • Altimètre
  • Variomètre
  • Bille, indicateur de virage
  • Gyroscope (attitude)
  • Compas
  • TRIM
  • Pilote automatique
  • Jauge / gestion carburant
  • Volets
  • Train rentrant
  • EMS (surveillance paramètres moteur)
  • Light (éclairage intelligent planche de bord, cabine)

Motorisation


L’aspect motorisation est un point critique. Il doit faire l’objet d’un projet spécifique et à part entière, notamment pour tout ce qui concerne la partie active et plus particulièrement le calculateur moteur (FADEC).

Néanmoins, deux points particuliers sont parties intégrantes du projet :

  • l’alimentation en énergie
  • la surveillance et l’affichage de toutes les données d’information « passives » moteur (pressions, niveaux, températures etc …)