Ingénierie des exigences et conception des systèmes d'aéronefs

16 pages; Cet article a reçu le prix de la meilleure communication de la conférence AFIS 2009 dans la catégorie "contribution à l'Ingénierie Système"Le but de cet article est de proposer un cadre de conception des systèmes complexes aussi cohérent et complet que possible qui permette à la fois : (1) d'intégrer les activités de développement et les activités d'évaluation de la sûreté, (2) de satisfaire aux exigences émises par les autorités de certification telles que la l'EASA et FAA , (3) de répondre à des standards tels que l'ED-79/ARP 4754 [9], la ED-80/DO-254 [10], ou la ED-12/DO-178B [8], (4) de préparer la voie à une ingénierie des systèmes aéronautiques basée sur des modèles qui est encore en cours d'élaboration. Dans un premier temps, nous rappelons un certain nombre de résultats concernant l'ingénierie des exigences que nous avons publié dans un article [14] du " Journal of Systems Engineering " en 2008. Dans un second temps, nous présentons les éléments architecturaux du processus d'ingénierie tel qu'il est présenté par le standard EIA-632 [3]. Nous l'adoptons comme cadre de notre travail. Dans un troisième temps, nous montrons comment il est possible d'étendre le cadre proposé par l'EIA-632 pour y intégrer nos propositions relatives à l'ingénierie des exigences, et de rendre compte des différents attendus exprimés dans les réglementations et standards aéronautiques

Exigences en ingénierie systèmes basée modèles

Après un rappel du type de systèmes considérés et d'un processus de conception système en phase avec l'état de l'art, nous décrivons ce que nous entendons par modèles et langage de modélisation. Nous rappelons ensuite les principaux éléments d'une théorie des exigences fondée sur le concept de propriété (PBR) compatible d'une approche d'ingénierie système basée sur des modèles (MBSE). Nous montrons ensuite comment définir, dans un langage de modélisation, des exigences basées sur le concept de propriété (PBRs) au sein même d'un modèle de conception de système, d'appliquer à ce modèle en développement un processus de conception système conforme à l'état de l'art. Nous pensons ainsi proposer des processus de définition des exigences et de solutions des systèmes qui renouvellent les pratiques actuelles du MBSE et les rendent plus adaptées au développement des systèmes d'aujourd'hui et de demain

Property Model Methodology: A case study with Modelica

International audienceThe aim of this paper is twofold. Firstly, it is intended to demonstrate the relevance of the Property Model Methodology (PMM) to specify, validate, design and verify continuous multi-physics systems. Secondly, it aims at verifying the compatibility of PMM concepts with the Modelica simulation language. We will be using the case study of an aircraft landing gear to show how to translate the theoretical concepts of PMM into executable Modelica models. This article proves the fundamental concepts of PMM and provides a starting point for further research so as to not only model other types of engineered systems such as discrete and hybrid systems, but also support additional systems engineering activities, such as safety-reliability

Property Model Methodology: A First Assessment in the Avionics Domain

International audienceThe aim of this paper is twofold. Firstly, it is intended to provide an overview of the goals, the concepts and the process of a new Model Based Systems Engineering methodology, called Property Model Methodology (PMM). The second aim is to provide a feedback on its application in the avionics domain. In this experiment, PMM has been used in order to develop a top level specification model regarding a textual specification of an avionics function, to validate the top level specification model, and according to PMM rules to develop (1) a design model of the function taking into account architectural constraints of an integrated avionics, (2) building block specification models and (3) building block design models. Building block specification models were validated regarding their encompassing system specification model and the selected system design model while the design models were integrated and verified, level by level up to the top level design model, regarding their specification model. This paper summarizes the lessons learnt during this process and some additional results related to safety issues. This paper, with others [1,2], proves the fundamental concepts of PMM and provides a starting point for further research on Model Based Systems Engineering of a wide range of engineered systems (discrete, hybrid, continuous and multi-physics systems), but also support additional systems engineering activities (e.g. safety-reliability activities)

Property model methodology : a case study with Modelica

The aim of this paper is twofold. Firstly, it is intend-ed to demonstrate the relevance of the Property Model Methodology (PMM) to specify, validate, de-sign and verify continuous multi-physics systems. Secondly, it aims at verifying the compatibility of PMM concepts with the Modelica simulation lan-guage. We will be using the case study of an aircraft landing gear to show how to translate the theoretical concepts of PMM into executable Modelica models. This article proves the fundamental concepts of PMM and provides a starting point for further re-search so as to not only model other types of engi-neered systems such as discrete and hybrid systems, but also support additional systems engineering ac-tivities, such as safety-reliability

Propositions pour la définition et la mise en place de processus d'ingénierire de systèmes : application au cas de la conceptin concourante dans le secteur de l'automobile.

La rationalisation des processus de développement de systèmes (tels qu'aéronefs, systèmes satellitaires, navires, véhicules automobiles, etc.) ne date pas d'aujourd'hui. Elle a cependant pris un cours nouveau avec la diffusion au début des années quatre vingt-dix d'un corps de connaissances appelé ingénierie des systèmes (systems engineering). Nombre d'entreprises concevant et réalisant des systèmes adoptent des processus d'ingénierie système (systems engineering processes) s'appuyant sur ce corpus de connaissances (SEBOK, systems engineering body of knowledge). Dans ce contexte, notre travail a consisté à: (A) mettre en évidence que la logique dominante de ce corpus est une logique instrumentale de mise en concordance de moyens par rapport à des fins, laquelle assure jusqu'à un certain point la répétabilité des résultats recherchés ; (B) montrer que le SEBOK présente deux lacunes qui sont causes d'incompréhensions entre parties prenantes : (1) il n'offre pas de théorie des systèmes techniques cohérente basée sur des concepts robustes mais agrége trop souvent des notions pas ou mal définies (comme celle d'exigence) et des propositions méthodologiques discutables (par exemple, celle selon laquelle l'analyse fonctionnelle constitue un des outils principaux pour la conception innovante de systèmes), (2) il ne propose pas non plus de dispositifs permettant d'assurer des processus d'entente entre parties prenantes, et de faire collectivement des choix de conception justifiés ; (C) proposer des élements cohérents d'une théorie des systèmes techniques et de leur développement (D) proposer un dispositif collectif de conception et de justification des choix de conception fondé sur les possibilités de l'argumentation ; (E) illustrer l'application d'une partie de nos propositions au cas de la conception innovante d'une chaîne de traction hybride pour véhicules particuliers