Intégration d'un simulateur de partitionnement spatial et temporel à un flot de conception basé sur les modèles

L'architecture avionique modulaire intégrée (IMA) représente une préoccupation cruciale pour l'industrie aérospatiale dans le développement de systèmes de plus en plus complexes, afin de réduire les coûts, ainsi que les temps, de développement, de certification et de production. D'un point de vue logiciel, cet objectif pousse les développeurs à développer ou migrer une multitude d'applications vers des systèmes d'exploitation temps réel (RTOS) conformes à la norme ARINC 653. Cette norme propose un partitionnement dans l'espace et dans le temps sécuritaire pour les systèmes critiques, un élément crucial aux IMA. Toutefois, le prix des licences pour les principaux environnements de développement commerciaux peut être très élevé. Il devient donc intéressant de s'attarder aux alternatives moins dispendieuses qui pourraient très bien être utilisées en début de développement aux fins de simulations, préalablement au déploiement sur la plateforme cible. D'un autre côté, plusieurs alternatives offrent peu de documentation ou de support, et sont souvent limitées quant aux approches de développement basé sur les modèles, ou quant à la conformité à la norme ARINC 653. Pour répondre à cette problématique, ce projet se concentre sur ces environnements de développement peu coûteux ou libres de licences, et propose un flot de conception novateur incluant à la fois un environnement de modélisation efficace pour l'analyse basée sur les modèles, ainsi qu'un environnement de simulation. Le flot proposé utilise le langage « Architecture Analysis and Design Language (AADL) » pour modéliser le système, et le simulateur commercial de système IMA (SIMA) développé par l'entreprise GMV pour exécuter les applications. Ce simulateur est conforme à la norme ARINC 653, et s'exécute sur un ordinateur de bureau par dessus un système d'exploitation Linux comportant un noyau temps-réel. Pour faire le pont entre les deux environnements, le générateur de code libre OCARINA, qui prend en entrée du AADL, a été étendu pour réaliser la génération de fichiers de configurations, et de codes sources, vers la cible SIMA. Le code source généré vise la gestion des appels aux services de l'interface de programmation ARINC 653. Une application avionique a été développée en tant qu'étude de cas pour expérimenter ce flot. Elle consiste en une unité de contrôle et d'affichage multiusage (de l'anglais : « Multi-purpose Control and Display Unit » ou MCDU) communiquant avec un système de gestion de vol simulé fourni par CMC Électronique. Durant l'expérimentation, le simulateur s'est démontré utile en permettant l'identification et la correction d'erreurs de conception dans la configuration et dans l'implémentation du MCDU, ce qui a réduit considérablement les erreurs de transmission de pages. Il a aussi été démontré qu'il pouvait être déployé sur une plateforme dotée d'une distribution Linux embarquée. Concernant le générateur étendu, les résultats furent concluants. La version actuelle de l'outil réduit considérablement le temps alloué à la configuration du système, et à la migration d'application vers l'environnement ARINC 653. De plus, le simulateur SIMA a dorénavant accès à une approche de développement basé sur les modèles. Par contre, des limitations fondamentales ont été identifiées quant à la génération de code source. Néanmoins, nous considérons que le flot que nous proposons est un point de départ satisfaisant qui pourra être étendu à d'autres technologies dans le cadre de futurs travaux.