Conception de l’AFDX
Les besoins
L’évolution du marché aéronautique conduit à réduire les coûts, à utiliser des notions de modularité, de réutilisation et de partage des ressources, comme savent le faire les systèmes d’exploitation modernes.
L’objectif de l’AFDX (L’AFDX (Avionics Full DupleX) est un réseau Ethernet redondant et fiabilisé, développé et…) est donc de répondre à ces changements, en prenant en compte des objectifs contradictoires :
- la fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée…) des échanges de données (Dans les technologies de l’information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent…) sur le modèle client-serveur ;
- la transmission de données avec de fortes contraintes temporelles / déterministes ;
- et la réduction des coûts par l’utilisation de composant commerciaux « sur étagère »
- mais avec des contraintes de certification.
Choix technologiques
Lorsqu’en 1999 il a fallu faire les premiers choix pour définir le nouveau standard, les deux technologies concurrentes pour engendrer l’AFDX étaient, d’une part la combinaison (Une combinaison peut être 🙂 Ethernet (Ethernet est un protocole de réseau local à commutation de paquets. Bien qu’il…) – TCP/IP venue du monde (Le mot monde peut désigner 🙂 de l’informatique (L´informatique – contraction d´information et automatique – est le domaine…), et d’autre part la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait 🙂 ATM du monde des télécommunications (Les télécommunications sont aujourd’hui définies comme la transmission à distance…). Quand le principe de la commutation (utilisé par ATM) est arrivé sur Ethernet, cela en a fait un standard performant et mature, soutenu par un marché bien plus vaste que celui des télécommunications.
Norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un…)
C’est donc l’Ethernet commutée (en mode full-duplex) associé à des modifications spécifiques permettant de prendre en compte les contraintes temps (Le temps est un concept développé par l’être humain pour appréhender le…) réel et de certification du monde aéronautique (L’aéronautique inclut les sciences et les technologies ayant pour but de construire et de…) qui a été sélectionnée. D’où le nom AFDX : Avionics Full DupleX switched Ethernet. AFDX est normalisé par la partie 7 de la norme ARINC (Aeronautical Radio, Incorporated (ARINC) est une société détenue par les principales compagnies…) 664, norme qui prévoit par ailleurs les besoins ultérieurs, tels que la confidentialité ou la compatibilité avec le protocole IPv6 (IPv6 (Internet Protocol version 6) est un protocole réseau sans connexion de la couche 3 du…).
L’AFDX dans l’Airbus A380
Pour les équipements AFDX déployés dans l’A380 (L’Airbus A380 est un avion civil quadriréacteur long-courrier construit par Airbus en Allemagne,…), Airbus (Airbus est un constructeur aéronautique européen et également un acteur majeur dans…) a imposé de fortes contraintes temporelles :
- 150 microsecondes maximum de temps de traversée des couches de communication (La communication concerne aussi bien l’homme (communication intra-psychique, interpersonnelle,…) (UDP, IP, gestion de bande passante (La bande passante (angl. bandwidth) est un intervalle de fréquences pour lesquelles la…), gestion de la redondance et réseau (Un réseau informatique est un ensemble d’équipements reliés entre eux pour échanger des…) Ethernet)
- 150 microsecondes maximum pour la réception d’un trafic continu
- 100 microsecondes maximum pour le transfert de trames, le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d’examen, de…) de l’utilisation de la bande passante et la gestion des diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de…) au niveau des commutateurs.
Pour répondre à ces demandes, Airbus a choisi deux fournisseurs : Thales (Thalès de Milet appelé communément Thalès (en grec ancien…) (équipements terminaux) et Rockwell Collins (Rockwell Collins est un industriel américain spécialisé dans l’avionique et l’organisation des…) (commutateurs et équipements terminaux).
Premier bilan
L’utilisation de standards ouverts tel qu’Ethernet a permis de réduire les coûts de développement dans certains domaines. Notamment dans le domaine de l’instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines 🙂 de laboratoire, puisque des outils standards peuvent être utilisés sans nécessiter de développements spécifiques. De même, au niveau de la conception et du développement il est possible de s’appuyer sur des données et une expertise pré-existante.
Toutefois, ces bénéfices sont limités par la nécessité de disposer, dans le domaine aéronautique, de composants réalisés selon un processus de développement certifié. Or les composants du commerce (composants sur étagère) ne peuvent pas souvent répondre à ce critère, et les équipements doivent donc toujours être réalisés spécifiquement pour le marché aéronautique.
Par ailleurs, ce premier réseau AFDX a posé de gros problèmes techniques de mise au point (Graphie) et de déploiement, plus liés au contenu (gestion des données) qu’à la technologie qui avait bien été préparée par des programmes de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue…).
Perspectives
L’AFDX propose une nouvelle approche de la conception avionique, plus standardisée et modulaire, en particulier par l’adoption (partielle) de technologies du monde « ouvert ». Son déploiement dans l’avenir semble conforté par son utilisation par Airbus sur son nouvel avion (Un avion, selon la définition officielle de l’Organisation de l’aviation civile internationale…) A380 et dans le futur avion militaire (Un avion militaire est un avion utilisé par une armée, soit en tant que moyen offensif ou…) A400M, mais plus encore par l’assentiment de Boeing (Boeing (nom officiel en anglais The Boeing Company) est l’un des plus grands constructeurs…) pour ce nouveau standard. Ce protocole est également susceptible d’être utilisé par l’industrie spatiale (L’Industrie spatiale est la composante de l’industrie dédiée au secteur spatial. Elle…), à l’image de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de…) qui l’a étudié au début de l’année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d’un évènement lié…) 2007 pour son nouveau véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d’un…) d’exploration habité.
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