Évolution des Architectures des Systèmes Avioniques Embarqués

Évolution des Architectures des Systèmes Avioniques Embarqués

 POURQUOI UNE DÉMARCHE VERS UNE VAE

 La démarche Ingénieur depuis 35 ans au sein de Thomson puis de Thales, j’ai toujours orienté mon parcours professionnel vers la Recherche, que celle-ci soit conduite par des objectifs R&D (Recherche et Développement) ou qu’elle soit destinée à nous permettre de lever des risques technologiques dans une démarche de R&T (Recherche et Technologies). Ces Recherches ont été majoritairement conduites dans le Domaine des Systèmes Embarqués, tout d’abord en adressant le seul périmètre militaire puis en favorisant la dualité entre le périmètre civil et le périmètre militaire. Alors que je suis rentré dans le monde industriel avec un diplôme de Technicien Supérieur en Électronique, diplôme plutôt technique, j’ai toujours cherché à m’investir dans le domaine de la Recherche appliquée et c’est justement ce choix personnel de rentrer avec un niveau Bac +2 associé aux responsabilités qui m’avaient été confiées de travailler sur un nouveau type de Sonar dit adaptatif qui ont été à la source de mon appétence pour mon évolution dans le domaine de la recherche. Durant mon parcours professionnel, j’ai toujours fait en sorte d’orienter ma carrière autour de mon appétence à la Recherche. Je me suis donc toujours donné les moyens pour que ma carrière professionnelle soit toujours orientée autour du monde de la recherche en saisissant les opportunités professionnelles et en retournant vers le domaine académique afin d’obtenir les diplômes nécessaires (DEST au CNAM et Diplôme d’Ingénieur à l’ENSEEIHT) afin que cette évolution puisse se concrétiser. De ce fait, à partir d’une forme d’ambition liée à mon intérêt pour la recherche appliquée, j’ai construit l’ensemble de ma carrière autour de cet objectif qui est de rester dans le domaine de la Recherche que je peux modestement résumer par les actions que je conduis qui sont de  Poser le problème auquel il faut répondre,  Commencer par faire une analyse de l’état de l’art,  Réaliser une veille technologique permettant d’anticiper sur les évolutions technologiques en prenant des risques maîtrisés,  Décomposer ce problème en questions élémentaires à résoudre,  Apporter des solutions innovantes. Mon poste actuel en tant que Directeur de la Recherche et Technologies pour la Division Avionique de Thales ne peut être tenu que parce que j’ai démontré avoir les capacités à me former tout au long de mon parcours professionnel dans le but d’obtenir les compétences nécessaires à mettre en œuvre pour pouvoir continuer et progresser dans le domaine de la recherche et faire face aux nouveaux challenges apportés par les ruptures technologiques introduites dans les systèmes embarqués. Durant ces 10 dernières années, j’ai eu à mettre en place des axes de Recherche amonts construits autour de partenariats académiques avec la mise en place de Thèses CIFRE1 et j’ai effectué l’encadrement industriel de ces doctorants. Ces axes de Recherche ont été valorisés à la fois par la rédaction de publications présentées dans des conférences à comité de relecture et également par le dépôt de brevets nous permettant de démontrer la haute valeur ajoutée des études que nous avons conduites. De plus, deux brevets ont obtenu le prix de l’invention au sein de Thales. J’ajouterai que le fruit de mes travaux et des présentations que j’ai effectuées dans des colloques internationaux m’ont permis d’être appelé, en tant qu’Expert au sein de Comités Scientifiques de Conférences Internationales telles que SAE AEROTECH, ENC (European Navigation Conference), MEPHOCO (MEditerranean PHOtonics COnference) et d’être appelé à occuper le poste de Chairman de ces Conférences. De ce fait, bien que reconnu pour mon expertise auprès de mes pairs scientifiques et industriels du domaine, la démarche de VAE que j’entreprends est, pour moi, une démarche naturelle car elle est la concrétisation de toutes ces années consacrées à la recherche et à l’innovation dans le domaine des Systèmes Embarqués, dans le domaine militaire au début de ma carrière jusqu’à la dualité entre domaines civil / militaire actuellement. Le grade de Docteur va me permettre d’obtenir, auprès de la communauté internationale, la reconnaissance de mes compétences acquises durant ces années d’expérience passées dans le domaine de l’innovation au profit des projets, de certifier la démarche technique que je mets en œuvre dans le cadre de mes activités professionnelles et va également me permettre de renforcer les liens avec le monde académique en m’offrant la possibilité de pouvoir assurer l’encadrement de doctorants. Cette reconnaissance ne peut être obtenue par le seul titre d’Ingénieur. Cette démarche s’inscrit tout naturellement dans le cadre de mes nouvelles responsabilités et elle va s’articuler autour de deux objectifs liés à mes fonctions actuelles de Directeur Recherche et Technologies :  Le premier est orienté autour de la Recherche Théorique pour laquelle je suis en charge de construire les partenariats académiques les plus pertinents pour les besoins du Domaine Avionique que je représente. L’objectif de ces partenariats est de se concrétiser par la mise en place et l’encadrement de thèses dans les domaines de recherche que nous aurons définis avec nos partenaires académiques voire par la mise en place de Chaires Industrielles en partenariat avec le monde académique,  Le second est orienté autour de la Recherche Applicative dans le but de déployer les résultats de la recherche théorique dans des produits et équipements du domaine avionique en prenant en compte l’ensemble des aspects liés à la certificabilité. 1 CIFRE : Conventions Industrielles de Formation par la REcherche .

 L’École Doctorale

 Je sollicite l’École Doctorale ED130, Informatique, Télécommunications et Électronique et l’Université Paris 6 – Pierre et Marie Curie (UPMC) pour l’obtention du grade de Docteur en Informatique, Télécommunications et Électronique pour plusieurs raisons :  La première est que les travaux réalisés par cette École Doctorale sont reconnus sur le plan international par le biais des actions que cette École conduit, comme le présente le rapport d’évaluation de l’Ecole Doctorale n°130 conduite par l’AERES2 [REF_01] dont je ne reprendrai que quelques extraits : o « L’ED a une action volontariste à l’International. Elle est impliquée dans plusieurs programmes de l’UPMC et notamment dans un programme Européen KIC (Knowledge and Innovation Communities) » o « Le Suivi des Doctorants pendant la thèse est très satisfaisant » o « Il s’agit d’une très bonne école doctorale qui bénéficie du support de laboratoires reconnus et de forts liens avec l’industriel ».  La seconde est que les thèmes adressés par cette École correspondent à ceux que j’ai eu à mettre en œuvre tout au long de mon parcours professionnel, au niveau de l’Architecture électronique, informatique, synchronisation et temps, capteurs et actionneurs et sont également liés au monde industriel dans lequel j’évolue : le monde Aéronautique. Ses principales thématiques sont en effet : o Architecture électronique, informatique, synchronisation et temps, capteurs et actionneurs ; o Télécommunications ; o Aéronautique, Espace et Société : Sécurité des biens et des personnes, protection de l’environnement (bruit, pollution, débris spatiaux,..), normalisation, qualité, médecine spatiale, sciences sociales, droit spatial,… De plus, étant l’un des acteurs du Pôle de Compétitivité System@tic, je considère que l’implication de l’UPMC dans ce Pôle est un atout car ses travaux s’inscrivent directement dans la Feuille de Route du Pôle : transport, sécurité et télécommunications, et de ce fait s’inscrivent directement dans le cadre de ma démarche professionnelle. L’obtention du Grade de Docteur délivré par cette École Doctorale, de par son rayonnement scientifique, serait un atout significatif me permettant de valoriser les compétences que j’ai acquises tout au long de ma carrière dans le domaine de la Recherche. Je peux donc résumer ma démarche en précisant que je me considère comme un chercheur ayant su compléter sa formation initiale pour me permettre de toujours pouvoir orienter mon activité professionnelle autour de la Recherche Appliquée. Mon parcours professionnel résumé dans le chapitre suivant est celui d’un chercheur et c’est cette reconnaissance que je viens chercher auprès de l’École Doctorale afin d’obtenir le grade de Docteur. Je me propose de vous détailler mon parcours professionnel dans le cadre d’un manuscrit scientifique en mettant en avant l’évolution des systèmes embarqués. Ce manuscrit sera présenté et soumis au Jury d’Expertise de mon expérience.

Table des matières

DOCUMENT
1 Pourquoi une démarche vers une VAE
1.1 La démarche
1.2 L’École Doctorale
2 État civil et déroulement de carrière
2.1 État civil
2.2 Déroulement de carrière
2.2.1 Graphique du déroulement de Carrière
2.2.2 Résumé des activités professionnelles
2.2.3 Résumé des activités académiques
3 Parcours
3.1 Parcours Académique
3.1.1 Formation de Base
3.1.2 Formation Continue
3.1.3 Formation Complémentaire
3.1.4 Compléments de formation
3.2 Parcours Professionnel et de Recherche
3.2.1 Une première expérience professionnelle enrichissante et motivante pour aborder le métier de la Recherche (1980 – 1984)
3.2.2 L’évolution vers le Management de Projets Innovants (1987 – 1999)
3.2.3 Acquérir des compétences Industrielles (1999 – 2000)
3.2.4 Du Management de Projet de Recherche au Management d’une Equipe de Recherche
(2000 – 2007)
3.2.5 Du Directeur de Département au Rôle de Directeur de la Recherche (depuis 2008)
3.3 Parcours d’Innovation ou de Recherche appliquée
3.4 Congrès internationaux
3.5 Pôles de compétitivité
3.5.1 Aerospace Valley (AESE)
3.5.2 Route des Lasers (RDL)
4 Brevets
5 Conférences
5.1 Conférences Internationales avec Comité de Lecture et Actes Publiés
5.2 Conférences Internationales Sans Comité de Lecture avec Actes publiés
6 Preuves
6.1 Diplômes Obtenus
6.2 Formations Complémentaires
6.3 Evolutions Thales
Évolution des Architectures des Systèmes Avioniques Embarqués
6.4 Prix de l’Invention.
6.5 Conférences
6.6 Diffusion des Connaissances et Compétences
7 Références
8 ANNEXES
8.1 Annexe 1 : TRL ou Technology Readiness Level ou Niveau de Maturité Technique
1 Table des Illustrations
2 Introduction générale
2.1 Contexte
2.2 Problématique
2.3 Résumé des contributions
2.4 Plan du mémoire
3 Enjeux industriels et scientifiques
3.1 Contexte Avionique
3.1.1 Technologies embarquées dans les systèmes avioniques.
3.1.2 Synthèse
3.2 De l’IMA de première génération (1G) vers l’IMA de seconde génération (2G)
3.2.1 Une étape intermédiaire, l’IMA_1,5G . 115
3.2.2 Vers l’IMA_2G
4 Démarche scientifique
4.1 Stratégie de Recherche
4.2 Les axes d’évolution
4.2.1 Au niveau Architectural
4.2.2 Processing : du mono-cœur aux multi-cœurs
4.2.3 Du Calculateur à la Notion de Plate-forme Avionique
4.2.4 Réseau : Évolution ARINC664
4.2.5 Operating System
4.2.6 Gestion des Entrées / Sorties
4.2.7 La problématique DSM
4.2.8 Synthèse
5 Contributions
5.1 Recherche de solutions non intrusives permettant de mesurer les effets du vieillissement des composants électroniques
5.1.1 Description
5.1.2 Bilan
5.2 Maîtrise des architectures processeurs multi-cœurs COTS dans des environnements
aéronautiques certifiables
5.2.1 Description
5.2.2 Bilan
Évolution des Architectures des Systèmes Avioniques Embarqués
5.3 Conversion analogique / numérique versatile dans un environnement avionique contraint
5.3.1 Description
5.3.2 Bilan
5.4 Modélisation et interprétation des effets combinés vieillissement / SEE (Single Event Effect) dans les technologies d’échelles nanométriques
5.4.1 Description.
5.4.2 Vieillissement et radiations
5.4.3 Bilan
5.5 IMA et Multi-cœurs
5.5.1 Description
5.5.2 Bilan
5.6 Avionics Networks
5.6.1 Description
5.6.2 Bilan
6 RAYONNEMENT SCIENTIFIQUE
6.1 Congrès internationaux
6.2 Pôles de compétitivité
6.2.1 Aerospace Valley (AESE)
6.2.2 Route Des Lasers™ (RDL)
7 LISTE DES TRAVAUX ET PUBLICATIONS
7.1 Conférences Internationales Avec Comité de Lecture et Actes Publiés (CI_ACL_AP)
7.2 Conférences Internationales Sans Comité de Lecture avec Actes publiés (CI_SCL_AP)
7.3 Conférences Internationales Sans Actes Publiés (CI_SPL_SP)
7.4 Rapport d’Études
7.5 Revues
7.6 Brevets
8 Conclusions et Perspectives
8.1 Conclusions Générales
8.1.1 Résumé des travaux effectués
8.1.2 Limites de l’approche
8.2 Perspectives
8.2.1 Perspectives à court terme
8.2.2 Perspectives à long terme
9 Bibliographie
10 Abréviations.

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