Cadre méthodologique global d'analyse et de spécification de drones

par Charles Mathou

Projet de thèse en Informatique et Télécommunications

Sous la direction de Pierre De saqui-sannes et de Kévin Delmas.

Thèses en préparation à Toulouse, ISAE , dans le cadre de École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications , en partenariat avec ISAE-ONERA MOIS MOdélisation et Ingénierie des Systèmes (laboratoire) et de ISAE/DISC/MITT Département d'Ingéniérie des Systèmes Complexes (equipe de recherche) depuis le 01-11-2021 .


  • Résumé

    Dans le cadre du projet Concorde de la fédération de recherche ONERA-ISAE-ENAC, on vise à définir un cadre méthodologique global permettant de répondre aux enjeux sociétaux (développement durable, économie,...) et technologiques (performances, missions,...) pour la conception et l'usage de drones. Ainsi le cadre à étudier doit intégrer des concepts/aspects sociétaux tels que les impacts des systèmes drones-humains sur des populations, à savoir des menaces ou opportunités affectant leur milieu de vie ou bien des ressources. L'une des menaces majeures qui doit être considérée par la méthodologie envisagée est d'assurer l'acceptabilité des risques inhérents au déploiement d'un système drone. Plus précisément, assurer l'acceptabilité des risques consiste : 1. à définir des seuils acceptables sur la probabilité d'occurrence d'une défaillance en fonction de la gravité de ses conséquences sur l'environnement du système, ces probabilités deviennent alors des objectifs de sécurité ; 2. à mener des analyses de sûreté de fonctionnement pour assurer que le système remplit les objectifs fixés. La modélisation proposée prendra en compte des comportements multi-agent (au-delà du vecteur seul) qui devront permettre d'analyser les modèles et servir de base argumentaire pour les échanges avec les différentes parties prenantes, notamment au sein du projet Concorde. Au vu de la problématique établie, les éléments d'investigation proposés pour cette thèse sont : 1. Définir une modélisation générique des concepts opérationnels et des processus d'ingénierie traduisant les enjeux environnementaux et sociétaux en tenant compte des standards et méthodologies existants (SORA). 2. Fournir une méthode outillée d'analyse (cohérence) et d'allocation des exigences de haut niveau du système drone vers les éléments du système (drone, station sol, ATM,...) afin de prendre en compte au plus tôt les problématiques de conception et de certification. Au vu de la dimension critique du système, un intérêt particulier sera porté sur l'aspect sûreté de fonctionnement tant du point de vue analyse qu'allocation. 3. Consolider la méthodologie proposée en accord avec les autres projets et thèses du projet Concorde.

  • Titre traduit

    Modeling framework for design specification and safety assessment of Unmanned Aerial Systems


  • Résumé

    This PhD work aims at defining an overall modeling framework that enables to account for social and technological aspects for the design of UAS. Social aspects include human-machine interaction, risk acceptability and assessment, and sustainability. More precisely risk acceptability consists in: 1. Defining acceptable thresholds on failure occurrence probability with regards to the gravity of the effects. Probabilities become quantitative safety objectives. 2. Performing safety analysis and assessment. The proposed modeling method will take into account multi-agent behaviours (integrate the remotely pilot's behaviour as well) to provide the argumentation basis for exchanges with stakeholders (French Defense Ministry, safety authority).