Brevet FR3036206A1 — publié le 20161118

Procédé de réutilisation de moyens certifiés de mise en oeuvre d'une fonction embarquée notamment à bord d'un aéronef La présente invention concerne un procédé de réutilisation de moyens certifiés de mise en oeuvre d'une fonction embarquée notamment à bord d'un aéronef. On sait que depuis les années 80, l'électronique embarquée a pris une place de plus en plus importante au sein des architectures avioniques c'est-à-dire des moyens électronique et informatiques embarqués. Les calculateurs sont passés de l'état analogique à l'état numérique, et les fonctions à exécuter sont alors décrites par des logiciels qui s'exécutent sur des processeurs. Durant les trois dernières décennies, les évolutions et les innovations dans le domaine de l'électronique étaient tirées par les besoins, sans cesse croissants, des marchés en particulier militaires, en termes de puissance, de performance, d'intégration, etc... Au milieu des années 90, les besoins sans cesse croissants pour l'électronique dite grand public, ont modifié la situation, ces besoins dits grands publics devenant prépondérants. La conséquence de ces modifications est une course vers la performance des composants devenant de plus en plus puissants et entrainant de ce fait une décroissance de plus en plus importante de la durée de vie des composants électroniques dans ce domaine d'application (inférieure à 10 ans par exemple). Inversement, le domaine aéronautique demande à pourvoir disposer d'un même composant sur plusieurs dizaines d'années. Mais d'une part la course à la performance et d'autre part l'augmentation de l'intégration de fonctionnalités des composants, rendue possible par exemple par la finesse de gravure des circuits, ont entrainé des changements profonds dans ces matériels. Ainsi, par exemple, on assiste à une réduction drastique des tensions d'alimentation des composants de 5 volts il y a quelques années, au volt actuellement et inférieure au volt dans les années à venir. Ce phénomène accentue encore l'obsolescence des composants électroniques et réduit leur durée de vie. Les équipementiers électroniques dans ces domaines, sont donc confrontés à un paradoxe, car d'une part, ils doivent délivrer des équipements aux avionneurs pendant 3036206 2 plusieurs dizaines d'années, et d'autre part, les composants utilisés ont des durées de vie qui vont en décroissant. Afin de gérer ce paradoxe, les équipementiers et fournisseurs de ce type de matériels, font soit des stocks importants de composants, couvrant les besoins estimés 5 sur les années concernées, soit décident de reconcevoir des composants mis à jour mais restant compatibles avec l'existant. Mais ceci se traduit par la reconception d'un ensemble, qui doit se faire en conservant à l'identique, les interfaces électriques, mécaniques, environnementales et fonctionnelles de l'équipement existant. 10 Cette reconception se concrétise par un nouvel équipement au sens matériel du terme (« hardware » en anglais) et par une nouvelle application (« software » en anglais) qu'il faut redévelopper sur la base de celle existante et des capacités du processeur embarqué dans l'équipement de substitution. On conçoit que ceci présente un certain nombre d'inconvénients notamment en 15 matière de moyens certifiés de mise en oeuvre de fonctions embarquées notamment à bord d'un aéronef. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réutilisation de moyens certifiés de mise en oeuvre d'une fonction embarquée notamment à bord d'un aéronef, du type 20 comportant une plateforme matérielle historique associée à une application logicielle historique, caractérisé en ce qu'il consiste à : a. remplacer la plateforme matérielle historique par une plateforme matérielle mise à jour ; et b. associer à cette plateforme matérielle mise à jour, une couche 25 logicielle d'émulation de la plateforme matérielle historique, constituant des moyens formant interface fonctionnelle entre l'application logicielle historique et la plateforme matérielle mise à jour. Selon une caractéristique de ce procédé, la couche logicielle d'émulation est construite à partir de modules élémentaires d'émulation de composants ou fonctions 30 élémentaires. L'invention sera mieux comprise à la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre la mise en oeuvre d'un procédé de réutilisation selon l'invention, et la figure 2 illustre les différentes couches obtenues. 3036206 3 La présente invention a donc pour but de proposer un procédé qui permet de réutiliser des moyens certifiés et notamment de faciliter le traitement de l'obsolescence de ce type de moyens et en particulier de moyens certifiés de mise en oeuvre de fonctions embarquées notamment à bord d'un aéronef. 5 Ceci permet alors de limiter la reconception de ces moyens, à la partie matérielle frappée par exemple par l'obsolescence des composants dont les processeurs, les mémoires, les composants programmables et les composants analogues et ce, tout en conservant intacts, les logiciels applicatifs. Ceci permet ainsi de réduire de façon très significative, les coûts de 10 redéveloppement, de revalidation et de récertification de l'ensemble, car le logiciel applicatif reste celui existant et il s'exécute de la même façon, au « bit » près, mais sur une plateforme mise à jour. On a effet illustré sur la figure 1, de tels moyens certifiés qui sont désignés par la référence générale 1, et qui comportent donc de façon classique, une partie matérielle 15 désignée par la référence générale 2 sur cette figure, sur laquelle s'exécute par exemple une application, telle qu'un logiciel applicatif désigné par la référence générale 3 sur cette figure 1. Comme cela a été indiqué précédemment, le matériel peut par exemple comporter un calculateur ou autre. 20 Ce matériel 2 et ce logiciel applicatif 3, seront appelés dans la suite de la description, plateforme matérielle historique et application logicielle historique, respectivement. Pour résoudre les différents problèmes décrits précédemment, à propos notamment de l'obsolescence du matériel embarqué, dans le procédé selon l'invention, 25 on propose de remplacer la plateforme matérielle historique par une plateforme matérielle mise à jour, et d'associer à cette plateforme matérielle mise à jour, une couche logicielle d'émulation de la plateforme matérielle historique, constituant ainsi des moyens formant interface fonctionnelle entre l'application logicielle historique et la plateforme matérielle mise à jour. 30 Ceci est par exemple illustré sur cette figure 1, où l'on voit que le procédé de réutilisation selon l'invention, se traduit par la mise au point de moyens mis à jour désignés par la référence générale 4 sur cette figure 1, dans lesquels la plateforme matérielle historique 2 a été remplacée par une plateforme matérielle mise à jour, désignée par la référence générale 5. 35 L'application logicielle historique 3 ne change pas quant à elle, et reste donc associée à ce nouveau matériel. 3036206 4 Mais selon l'invention, on associe à cette plateforme matérielle mise à jour désignée par la référence 5, une couche logicielle d'émulation de la plateforme matérielle historique. Cette couche logicielle d'émulation est désignée par la référence générale 6 sur 5 cette figure 1, et constitue alors des moyens formant interface fonctionnelle entre l'application logicielle historique 3 et la plateforme matérielle mise à jour 5. Ceci est illustré de façon plus détaillée sur la figure 2, où l'on reconnait l'application logicielle historique désignée par la référence générale 3, la couche logicielle d'émulation désignée par la référence générale 6, et la plateforme matérielle mise à jour 10 désignée par la référence générale 5. En fait dans le procédé selon l'invention, il convient alors de mettre au point une couche logicielle d'émulation 6, par exemple en la construisant à partir de modules élémentaires d'émulation de fonctions ou composants telles que mises en oeuvre. Des interfaces sont alors également conçues pour interfacer cette couche 15 d'émulation 6, d'une part avec la plateforme matérielle mise à jour 5, cette interface de cette couche d'émulation étant désignée par la référence générale 7, et d'autre part, avec l'application logicielle historique 3, cette interface de cette couche d'émulation étant désignée par la référence générale 8, et coopérant avec une interface complémentaire, désignée par la référence générale 9, de l'application logicielle, désignée par la référence 20 générale 3. On conçoit alors que ce procédé permet de réutiliser, sans aucune modification ni au niveau de son code source, ni au niveau de son exécutable, ni au niveau de son comportement, l'ensemble des logiciels existants sur une plateforme matérielle mise à jour, sans avoir à retoucher une seule ligne de code de ceux-ci. 25 Ceci se traduit par le fait que les coûts de revalidation et/ou recertification sont réduits au maximum. Par ailleurs, ce procédé de réutilisation permet de résoudre des problèmes tels que non seulement le traitement d'obsolescence de la plateforme matérielle logeant le logiciel applicatif, pour lequel on parle par exemple de maintenance de calculateur 30 existant, mais également le traitement lié à l'enrichissement fonctionnel et/ou l'augmentation de performances sur un calculateur existant. Ceci a pour effet de permettre de faire cohabiter un coeur logiciel historique avec de nouvelles fonctions. Enfin il est également possible de fusionner des fonctions et/ou des moyens 35 matériels tels que des calculateurs ou autres, afin de réduire l'empreinte énergétique et volumique de la solution. 3036206 5 Ainsi des avantages tels que la conservation du code, la conservation du crédit de certification, de fonctionnement en temps réel, de modularité et de faculté de configuration... sont apportées. 5 REVENDICATIONS1. Procédé de réutilisation de moyens certifiés de mise en oeuvre d'une fonction embarquée notamment à bord d'un aéronef, du type comportant une plateforme matérielle historique (2) associée à une application logicielle historique (3), caractérisé en ce qu'il consiste à : a. remplacer la plateforme matérielle historique (2) par une plateforme matérielle mise à jour (5); et b. associer à cette plateforme matérielle mise à jour (5), une couche logicielle (6) d'émulation de la plateforme matérielle historique, constituant des moyens formant interface fonctionnelle entre l'application logicielle historique (3) et la plateforme matérielle mise à jour (5). 2. Procédé de réutilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche logicielle d'émulation (6) est construite à partir de modules élémentaires d'émulation de composants ou de fonctions.