Traitement en GPU de systèmes avioniques sous Simulink

D'une façon plus générale, 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). L'étudiant(e) développera une méthodologie de traitement des signaux de communication, navigation et de surveillance pour systèmes avioniques développés dans Matlab-Simulink pour un traitement en temps réel dans un GPU. Le GPU sera en lien avec une radio logicielle pour la collecte et la génération des signaux avioniques. Des tests en laboratoire et en vol permettront de comparer et de qualifier les performances des systèmes entre leur exécution en CPU versus la verison GPU.