Modélisation et évaluation de performances prévisionnelles d'architectures avioniques modulaires intégrées Martin, Frank 1999-09-08 Ecole Nationale Supérieure de l'Aéronautique et de l'Espace

Directeur(s) de thèse:  Fraboul, Christian Laboratoire :  Département Traitement de l’Information et Modélisation -DTIM (depuis 1997) Ecole doctorale :  Ecole doctorale indéterminée Classification : Informatique

Accès :  Texte intégral Mots-clés : Systèmes avioniques, Evaluation de performances, Simulation, Modélisation, Comportement temporel Résumé : Les architectures avioniques traditionnelles peuvent être assimilées à un ensemble de systèmes distincts construit autour d'équipements dédiés interconnectés. Elles ne répondent plus aux critères de développement, de maintenance et d'évolution. Les avancées technologiques mènent à la définition de nouveaux concepts d'architectures tels que l'Architecture Modulaire Intégrée (AMI), basée sur le partage de ressources génériques. Ces architectures s'appuient sur la définition de modules logiciels et matériels interconnectés par des bus multiplexés. La complexité des projets de conception d'architectures AMI nécessitent de s'intéresser à une nouvelle génération d'outils permettant à l'intégrateur de décrire et d'évaluer différents choix d'implémentation. Ceci rejoint l'idée d'utiliser la modélisation et la simulation le plus tôt possible dans le cycle de développement des systèmes complexes. Nous proposons alors un environnement de conception basé sur quatre niveaux de modèles (Application, Architecture, Intégration et Exécution). Ces modèles sont suffisamment abstraits afin de permettre au concepteur de se concentrer sur les points importants mais sont également assez précis afin de capturer les informations essentielles à l'analyse de performances. Les trois premiers modèles sont instanciés afin d'obtenir une description globale d'un ensemble donné de fonctions avioniques allouées sur une plate-forme AMI. Le modèle Exécution est utilisé conjointement aux informations capturées par les autres modèles pour générer un modèle de simulation. Il s'appuie sur le formalisme LDC, basé sur le langage SDL, introduit pour permettre la description du comportement temporel des composants identifiés par le modèle d'Architecture, indépendamment d'un outil de simulation particulier. Le modèle de simulation, implémenté à l'aide du formalisme de simulation par événements discrets est exécuté par un environnement du marché, au travers du scénario décrit par le modèle d'Application. Résumé (anglais) : Traditional avionics architectures can be roughly described as a set of separate avionics systems made up of dedicated units connected by a mass of wires, and don’t meet development, maintenance and evolution criteria. Fiecent technological advances lead to new architectural concept, such as integrated lviodular Avionics (IMA), mainly based onrnoolular design and generic resource sharing. These new architectures rely on the definition of standardised hardware and software shareable modules interconnected through multiplexed communication buses. Complexity and size of IMA architecture design projects involves interest about new generation of design tool, enabling integrator to describe and evaluate different implementation choices. These dissertation advocates the use of modelling and simulation as early as possible in the development process of complex distributed and determinist real-time avionics systems. We propose an uniform framework for designing IMA architectures that relies on four modelling levels (Application, Architecture, integration and Execution). These models must be at a sufficient abstract level to permit the designer to concentrate on relevant features but also must be precise enough to catch essential information for performance analysis of a hardware and software architecture. The first three models can be instantiated to get a global description of a given set of avionics systems functions mapped on a target IMA architecture. The Execution model is used in conjunction with information captured by the others models to generate a simulation model. it lean on LDC formalism, itself based on SDL, introduced to allow the description of component temporal behaviour, stemmed from Architecture model, independently of any simulation tool. The simulation model implemented within a discrete event simulation formalism can be executed by a commercially available environment, through the scenario depicted by the Application model. Langue : Français

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