MIMO Software Defined Avionics Architecture for Communication, Navigation and Surveillance

Le projet « nouvelle génération de radio logicielle avionique » pour la Communication, la Navigation et la Surveillance (CNS) appelé « NextGen SDAR » consiste à développer et à intégrer des modules radio logicielles avioniques (SDAM) dans une seule unité matérielle via une architecture robuste et optimisée. Ce projet fera usage de toutes les expériences et les connaissances acquises au cours des projets précédents du CRSNG AVIO-505 et AVIO-404, ainsi que leurs réalisations les plus significatives en proposant une architecture optimisée pour l’interopérabilité entre les différents SDAM. En plus, la collaboration stratégique avec des fabricants aéronautiques (Thales, ACSS, SII Canada et Bombardier) contribuera à optimiser l’architecture SDA pour qu’elle soit certifiable et prête pour le marché actuel de l’aviation en compatibilité avec la nouvelle architecture d’avionique appelée IMA (Integrated Modular Avionics). Toute la mise en œuvre sera effectuée conformément aux procédures de validation des fabricants tout en considérant les recommandations des experts d’ingénierie des systèmes. Cette architecture couvrira des fonctions avioniques modernisées telles que : le VHF Omnidirectional Range (VOR), Instrument Landing System (ILS), Tactical Air Navigation (TACAN), Distance Measuring Equipment (DME), Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (ADS-B) In/Out, Transponder Mode-S (TMS), Wide-Band Radio (WBR) et radio altimètre, à usage civil et militaire. Le défi principal est de concevoir une « NextGEN SDAR » qui peut simultanément gérer de multiples fonctions avioniques critiques, mais aussi des fonctions avancées telles que : l’intégrité des signaux, les algorithmes d’authentification, la compensation des dégradations et la tolérance aux défauts tout en maintenant les exigences «Size, Weight, Power and Cost» (SWaP-C) au minimum. Comme retombées de ce projet, la mise en œuvre d’une solution fortement intégrée pour les systèmes avioniques CNS réduira systématiquement la longueur des câbles et le nombre de composants sur des aéronefs modernes. Enfin, cette solution sera adaptée aux potentielles évolutions des normes aéronautiques et sera aussi applicable aux aéronefs sans-pilote (UAVs).

According to the schedule, the Ph.D. Student #3 will be in charge of the following tasks:
1) 1-11 Comprehensive Literature Review
2) 1-12 Study of Scientific Objectives
3) 1-21 SDA V1 Requirement Analysis
4) 1-22 SDA V1 Software Design
5) 2-12 SDA V1 Software Verification ( in-lab )
6) 2-13 SDA V1 Software Verification ( in-field)
7) 2-41 SDA V2 Requirement Analysis
8) 2-42 SDA V2 Software Design
9) 3-12 SDA V2 Software Verification ( in-lab )
10) 3-13 SDA V2 Software Verification ( in-field)
11) 3-41 SDA V3 Requirement Analysis
12) 3-42 SDA V3 Software Design
13) 3-44 SDA V3 Software Verification ( in-lab )
14) 3-45 SDA V3 Software Verification ( in-field)
The objective of this Ph.D. thesis is to investigate the MIMO software defined avionics architecture capable to provide a universal platform for communication, navigation and surveillance, while ensuring systems interoperability and interferences mitigation with new developed algorithms and theoretical metrics on a full spectrum. The avionics modules implemented in his/her project will be VOR, ILS, ADS-B in/out, DME and TACAN. The challenge consists of implementing several avionic function modules in a single box by using software architecture fully independent from the hardware platform. This implies the use of the same hardware resources (i.e., single clock, ADC, RF front-end, etc.) for all avionic software modules with continuous upgraded capabilities. He will closely collaborate with the other members of the research team (D#4, M#1, M#4, M#5, T#1, T#3, T#5).

Connaissances requises

Programmation C, Matlab, simulation, systèmes embarqués, algorithmes, traitement des signaux

Programme d'études visé

Doctorat

Domaines de recherche

Aérospatiale

Financement

Bourse LASSENA selon l'expérience du candidat 

Autres informations

https://lassena.etsmtl.ca/spip.php?rubrique29#2063

Date de début : 2020-09-01 
Partenaires impliqués : Thales Canada, L3Harris, Bombardier, SII Canada 

Personne à contacter

René Jr Landry | renejr.landry@etsmtl.ca