Réseau de communication à haut niveau d'intégrité pour des systèmes de commande-contrôle critiques intégrant des nappes de microsystèmes

High integrity communication network for critical control systems integrating micro-systems arrays

• Auteur / Autrice : Anis Youssef
• Direction : Yves Crouzet, Agnan de Bonneval
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes informatiques
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protocoles de réseaux d'ordinateurs

Commande en temps réel

Systèmes microélectromécaniques

Systèmes de commande (vol)

Fiabilité

Résumé

Vu le développement important des micro-systèmes, leur utilisation sous forme de nappes dans les systèmes de commande-contrôle critiques est incontournable. Cela soulève néanmoins des défis, parmi lesquels la définition d'un système de communication à haut niveau d'intégrité. L'étude que nous avons effectuée sur des réseaux standard montre que les protections classiques à base de codes CRC ne permettent pas d'obtenir le niveau d'intégrité visé. Pour l'atteindre, nous avons proposé une solution originale - fonction de contrôle évolutive - qui tire profit du fait que, pour les systèmes de commande-contrôle envisagés (systèmes à dynamique lente), l'intégrité est à considérer sur un lot de messages et non un seul message. La solution proposée a ensuite été validée via des simulations Matlab-Simulink. Le cas d'étude utilisé est celui de systèmes de commande de vol du futur, en vue de pouvoir commander des nappes de milliers de micro-surfaces tels que des micro-spoilers.

With the wide development of microsystems, it is likely that they will be massively used in critical control systems. This raises many new challenges, among which the definition of a dependable communication network with high integrity level. The study of standard communication networks and their basic commonly used transmission errors detection techniques based on CRC codes shows that they cannott ensure the required integrity level. To reach this integrity level, we propose an original solution - an evolutive error control function - based on the slowly evolution characteristic of the control systems considered, for which the integrity is considered for a set of consecutive messages and not for a single message. The validation of the proposed solution is based on MATLAB simulation models we have developed. The study case is about the integration of thousands of micro-surfaces such as micro-spoilers in future flight control systems.