NextGen MIMO Software Defined Avionics Optimization and Certificability Analysis

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).

RESPONSIBILITIES OF THE CANDIDATE:
According to the schedule, the Ph.D. Student #4 will be in charge of the following tasks:
1) 3-51 SDA V4 Requirement Analysis
2) 3-52 SDA V4 Software Design
3) 3-54 SDA V4 Software Verification ( in-lab)
4) 3-6 SDA V5 Requirement Analysis
5) 4-21 SDA V5 Software Design
6) 4-23 SDA V5 Software Verification ( in-lab)
7) 4-24 SDA V5 Software Verification ( in-field)
8) 4-3 SDA Certifiability Analysis
The objective of this Ph.D. student’s project is summarize into the following steps: 1) Identify the capabilities and limitations of DRFS in SDR avionic applications. 2) Take into account the strict industry requirements and performances (RTCA/MOPS) in the avionic design for different flight test conditions. 3) Define a new cost function with advanced optimization method, related to the certificability of such new SDAR architecture. 4) Develop Core Application Programming Interface (API) with software architecture design and functionalities verification for the universal SDAR. 5) Make sure that the SDR is compatible with actual regulations to be able to obtain the required government flight test licences, etc.6) Validation procedures in the Lab and final version verification and validation in anechoic chamber and during flight tests. He will closely collaborate with the other members of the research team (D#3, M#6, M#7, T#7, T#8, T#9, T#10).

Connaissances requises

Programmation C, Matlab, système embarqué, navigation, traitement des signaux, avionique, certification 

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, SII Canada, Bombardier 

Personne à contacter

René Jr Landry | renejr.landry@etsmtl.ca