Brevet FR3050086A1 — publié le 20171013

Réseau de communication embarqué d'un aéronef et système de communication. L'invention est relative au domaine des réseaux de communication embarqués dans les aéronefs. Les aéronefs comportent généralement un ou plusieurs réseaux de communication embarqués prévus pour permettre des communications entre des équipements embarqués, en particulier des calculateurs embarqués. Afin de satisfaire aux exigences de la règlementation en matière de certification des aéronefs, un réseau de communication embarqué doit être déterministe, c'est-à-dire qu'il doit permettre une transmission d'informations d'un équipement émetteur abonné à ce réseau de communication vers un ou plusieurs équipements récepteurs abonnés à ce réseau de communication, avec une durée de transmission inférieure à une durée prédéterminée ainsi qu'une garantie de non perte d'information à travers le réseau. Le standard ARINC 664 part 7 définit un réseau de communication avionique embarqué déterministe, basé sur une technologie Ethernet full-duplex. Un tel réseau peut par exemple correspondre à un réseau de communication AFDX®. Dans un réseau conforme au standard ARINC 664 part 7, chaque équipement abonné au réseau est relié à un commutateur du réseau et les communications entre les différents équipements abonnés empruntent des liens virtuels prédéfinis lors de la définition et de la configuration du réseau. Un lien virtuel est défini entre un abonné émetteur et un ou plusieurs abonnés récepteurs, via un ou plusieurs commutateurs du réseau. Chaque lien virtuel emprunte un chemin déterminé dans le réseau. Une bande passante est allouée à chaque lien virtuel et le routage des différents liens virtuels du réseau est réalisé de façon à ce que la somme des bandes passantes allouées aux liens virtuels empruntant une même liaison physique ne dépasse pas la bande passante supportée par ladite liaison physique. Toutes les communications entre abonnés sont définies à l'avance, par la définition des liens virtuels, afin de permettre une configuration des commutateurs : chaque commutateur comporte une table de configuration fonction des liens virtuels transitant par ce commutateur. Cette table de configuration comprend notamment des informations de commutation 3050086 2 relatives au routage des liens virtuels entre des ports de communication du commutateur, ainsi que des informations de contrôle du trafic pour chaque lien virtuel (en particulier la taille maximale des trames, l'écart temporel minimal entre deux trames, encore appelé BAG pour « Bandwidth Allocation 5 Gap » en anglais, etc.). La configuration de chaque commutateur est téléchargée dans celui-ci avant son utilisation. La figure 1 représente un exemple de réseau de communication 20 comprenant un ensemble d'abonnés 10a, 10b ... 10g reliés à deux commutateurs sw1 et sw2. Ces abonnés peuvent par exemple correspondre à des calculateurs de l'aéronef. 10 Ils peuvent être disposés dans une baie avionique 2, située à proximité du cockpit 3 de l'aéronef 1, comme représenté sur la figure 7. Le commutateur sw1 comporte 6 ports de communication P1.1 ... P1.6 comme représenté de façon plus détaillée sur la figure 3. Le commutateur sw2 comporte 3 ports de communication P2.1, P2.2, P2.3 comme représenté de façon plus détaillée 15 sur la figure 5. Deux liens virtuels sont représentés sur la figure 1 : un lien virtuel VL1 émis par l'abonné 10c à destination des abonnés 10b et 10e, ainsi qu'un lien virtuel VL2 émis par l'abonné 10f à destination de l'abonné 10b. Les informations de commutation correspondantes pour le commutateur sw1 sont représentées sur la figure 4a : la première colonne (VL) correspond 20 à un identifiant de lien virtuel, la deuxième colonne (Pin) correspond au port de réception dudit lien virtuel par le commutateur et la troisième colonne (fout) correspond à un port d'émission du lien virtuel par le commutateur. La première ligne permet de définir que le lien virtuel VL1 est reçu par le port P1.1 (en provenance de l'abonné 10c) et réémis par le port P1.3 (à 25 destination de l'abonné 10b). La deuxième ligne permet de définir que ce même lien virtuel VL1 reçu par le port P1.1 est réémis par le port P1.5 (à destination de l'abonné 10e). La troisième ligne permet de définir que le lien virtuel VL2 est reçu par le port P1.6 (en provenance du commutateur sw2) et réémis par le port P1.3 (à destination de l'abonné 10b). La figure 6a est 30 similaire à la figure 4a pour le commutateur sw2. La ligne unique permet de définir que le lien virtuel VL2 est reçu par le port P2.2 (en provenance de l'abonné 10f) et réémis par le port P2.1 (à destination du commutateur sw1). Certains équipements abonnés au réseau de communication ont pour fonction de recevoir des informations provenant d'autres équipements 35 abonnés afin de mettre ces informations à disposition d'un utilisateur en vue 3050086 3 de faciliter la maintenance de l'aéronef. Ainsi, par exemple, un aéronef moderne comporte généralement un calculateur central de maintenance, généralement appelé CMC (« Central Maintenance Computer » en anglais) ou CMS (« Central Maintenance System » en anglais), ainsi qu'un système 5 ACMS (« Aircraft Condition Monitoring System » en anglais). Toutefois, de tels équipements sont configurés pour recevoir seulement certaines informations spécifiques. Or, parmi les autres informations échangées entre les différents équipements abonnés au réseau de communication, certaines informations pourraient être utiles à un opérateur de maintenance de 10 l'aéronef. EXPOSE DE L'INVENTION : La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution à 15 ces problèmes. Elle concerne un réseau de communication embarqué d'un aéronef, le réseau de communication étant un réseau Ethernet commuté déterministe comportant : - un ensemble d'abonnés ; et - au moins un commutateur, 20 le réseau de communication utilisant des liens virtuels, définis chacun entre un abonné émetteur et un ou plusieurs abonnés récepteurs, Ce réseau est remarquable en ce que : - ledit au moins un commutateur comporte un port de communication configuré pour communiquer avec au moins un équipement extérieur à 25 l'aéronef ; et - le réseau de communication est configure de telle façon qu'au moins un des liens virtuels est émis par ce port de communication de façon à transmettre vers l'équipement extérieur à l'aéronef les informations échangées entre des abonnés au réseau au moyen dudit lien virtuel. 30 Ainsi, l'équipement extérieur à l'aéronef peut recevoir des informations échangées dans l'aéronef entre des équipements abonnés au réseau de communication. Les informations transmises à l'équipement extérieur sont fonction uniquement de la configuration du réseau de communication, 3050086 4 aucune modification des équipements abonnés au réseau n'étant nécessaire pour cela. Selon des modes particuliers de réalisation pouvant être pris en 5 compte isolément ou en combinaison : - les abonnés de l'ensemble d'abonnés ainsi que ledit au moins un commutateur sont configurés pour communiquer sur le réseau de communication selon un protocole de communication compatible avec le standard ARINC 664 part 7 ; 10 - le commutateur comporte une table de configuration configurable en fonction de liens virtuels transitant par ce commutateur, cette table de configuration étant configurée de telle façon que ledit port de communication est émetteur dudit au moins un lien virtuel ; - le réseau de communication comporte un transmetteur sans fil relié 15 audit port de communication. L'invention est également relative à un système de communication comprenant un réseau de communication tel que précité et un dispositif extérieur à l'aéronef apte à recevoir, depuis ledit port de communication, les 20 informations échangées entre des équipements de l'aéronef au moyen dudit lien virtuel. De façon avantageuse, le dispositif extérieur à l'aéronef comporte une interface homme machine, un afficheur, un processeur et un logiciel configuré pour enregistrer, dans une mémoire dudit dispositif, au moins une 25 partie des informations reçues du réseau de communication et pour produire un affichage sur l'afficheur en fonction desdites informations et d'interactions d'un utilisateur avec l'interface homme machine. Dans un mode de réalisation, lorsque le réseau de communication comporte un transmetteur sans fil relié au port de communication du 30 commutateur, le système de communication comporte au moins deux dispositifs extérieurs à l'aéronef. Cela permet à plusieurs opérateurs de maintenance de travailler simultanément sur l'aéronef en utilisant chacun l'un desdits dispositifs extérieurs. 3050086 5 L'invention est également relative à un aéronef comportant un réseau de communication tel que précité. DESCRIPTION DETAILLEE : 5 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures annexées. La figure 1, déjà décrite, illustre un réseau de communication embarqué d'un aéronef. 10 La figure 2 illustre un réseau de communication embarqué d'un aéronef, conforme à un mode de réalisation de l'invention. Les figures 3 et 5 représentent des commutateurs des réseaux de communication représentés sur les figures 1 et 2. Les figures 4a et 6a illustrent des tables de configuration des 15 commutateurs du réseau de communication représenté sur la figure 1. Les figures 4b et 6b illustrent des tables de configuration des commutateurs du réseau de communication représenté sur la figure 2. La figure 7 illustre un aéronef comprenant un réseau de communication. 20 Le réseau de communication 20 représenté sur la figure 2 est semblable à celui, déjà décrit, représenté sur la figure 1. Toutefois, le commutateur sw2 comporte en outre un port de communication Pext configuré pour communiquer avec au moins un équipement extérieur à 25 l'aéronef. Le terme équipement extérieur à l'aéronef désigne ici un équipement qui ne fait pas partie de l'aéronef, cet équipement pouvant être localisé aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur du fuselage de l'aéronef. Les deux liens virtuels VL1 et VL2 sont modifiés de façon à ce que le port de communication Pext émette les trames de données correspondant à ces 30 liens virtuels. Ainsi, le lien virtuel VL1 est en outre émis par le port de communication P1.6 du commutateur sw1, à destination du port de communication P2.1 du commutateur sw2. Les tables de configuration des commutateurs sont modifiées en conséquence : les figures 4b et 6b correspondent aux informations de commutation, modifiées respectivement 35 par rapport aux figures 4a et 6a. Ainsi, sur la figure 4b, une troisième ligne 3050086 6 est ajoutée pour définir que le lien virtuel VL1 reçu par le port P1.1 est réémis par le port P1.6 (à destination du commutateur sw2). Sur la figure 6b, la première ligne est ajoutée pour définir que le lien virtuel VL1 est reçu par le port P2.1 (en provenance du commutateur sw1) et réémis par le port Pext. 5 La troisième ligne est ajoutée pour définir que le lien virtuel VL2 reçu par le port P2.2 est réémis par le port Pext. Ainsi, les trames de données émises sur les liens virtuels VL1 et VL2, respectivement par les abonnés 10c et 10f, sont réémises par le port de communication Pext du commutateur sw2 à destination de l'équipement extérieur à l'aéronef. 10 Dans un mode particulier de réalisation représenté sur la figure 2, un équipement 12 est relié au port de communication Pext du commutateur sw2. Cet équipement 12 est un transmetteur sans fil, utilisant par exemple la technologie Wifi. Des équipements extérieurs à l'aéronef 14a, 14b, par exemple des téléphones intelligents (« smartphones » en anglais) ou des 15 tablettes utilisés par des opérateurs de maintenance de l'aéronef peuvent ainsi recevoir les trames de données correspondant aux liens virtuels VL1 et VL2 émises par le transmetteur sans fil 12. Les opérateurs de maintenance peuvent ainsi visualiser sur ces équipements 14a, 14b des informations véhiculées par lesdites trames de données, de façon à faciliter leurs 20 opérations de maintenance de l'aéronef. Dans un autre mode particulier de réalisation, non représenté, une prise réseau (par exemple une prise au standard RJ45) est reliée au port de communication Pext. Un équipement extérieur à l'aéronef peut alors être branché à cette prise de façon à recevoir les trames de données 25 correspondant aux liens virtuels VL1 et VL2. De façon avantageuse, le dispositif extérieur à l'aéronef comporte un afficheur tel par exemple qu'un écran tactile, une interface homme machine telle par exemple qu'une surface tactile de l'écran tactile, un processeur et un logiciel configuré pour enregistrer, dans une mémoire dudit dispositif, au 30 moins une partie des informations reçues du réseau de communication et pour produire un affichage sur l'afficheur en fonction desdites informations et d'interactions d'un utilisateur avec l'interface homme machine. Selon une première variante, le logiciel est configuré de façon à permettre à l'utilisateur de sélectionner des informations qu'il souhaite visualiser et pour n'enregistrer 35 dans la mémoire que lesdites informations. Selon une première alternative, le 3050086 7 logiciel est configuré pour n'enregistrer dans la mémoire que des valeurs courantes desdites informations et l'utilisateur peut alors visualiser uniquement ces valeurs courantes. Selon une deuxième alternative, le logiciel est configuré pour enregistrer dans la mémoire un historique des 5 valeurs desdites informations et l'utilisateur peut alors visualiser aussi bien les valeurs courantes que l'historique desdites informations. Selon une deuxième variante, le logiciel est configuré de façon à enregistrer dans la mémoire un ensemble prédéfini d'informations parmi les informations reçues du réseau de communication. Cet ensemble prédéfini d'informations peut par 10 exemple correspondre à un système particulier de l'aéronef dont l'utilisateur est en charge de la maintenance. Comme dans la première variante, l'enregistrement dans la mémoire peut correspondre soit aux valeurs courantes des informations, soit à un historique de celles-ci. Selon une troisième variante, le logiciel est configuré de façon à enregistrer dans la 15 mémoire l'ensemble des informations reçues du réseau de communication. L'utilisateur peut ainsi consulter l'ensemble desdites informations soit simultanément, soit en navigant dans différentes pages d'affichage disponibles sur l'afficheur. Comme dans les variantes précédentes, l'enregistrement dans la mémoire peut correspondre soit aux valeurs 20 courantes des informations, soit à un historique de celles-ci. De façon avantageuse, le réseau de communication est configuré de façon à ne pas accepter la réception de trames de données par le port Pext. Pour cela, aucun lien virtuel n'est configuré, dans les tables de configuration des commutateurs, du port Pext vers un autre port de communication. Cela 25 permet d'éviter une perturbation du réseau de communication de l'aéronef, ou des équipements abonnés à ce réseau, par un équipement extérieur à l'aéronef. REVENDICATIONS1- Réseau (20) de communication embarqué d'un aéronef (1), le 5 réseau de communication étant un réseau Ethernet commuté déterministe comportant : - un ensemble d'abonnés (10a, 10b, ... 10g) ; et - au moins un commutateur (sw1, sw2), le réseau de communication utilisant des liens virtuels (VL1, VL2), définis 10 chacun entre un abonné émetteur et un ou plusieurs abonnés récepteurs, caractérisé en ce que : - ledit au moins un commutateur comporte un port de communication (Pext) configuré pour communiquer avec au moins un équipement (14a, 14b) extérieur à l'aéronef ; et 15 - le réseau de communication est configure de telle façon qu'au moins un des liens virtuels est émis par ce port de communication de façon à transmettre vers l'équipement extérieur à l'aéronef les informations échangées entre des abonnés au réseau au moyen dudit lien virtuel. 20 2- Réseau de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que les abonnés de l'ensemble d'abonnés ainsi que ledit au moins un commutateur sont configurés pour communiquer sur le réseau de communication selon un protocole de communication compatible avec le standard ARINC 664 part 7. 25 3- Réseau de communication selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le commutateur comporte une table de configuration configurable en fonction de liens virtuels transitant par ce commutateur, cette table de configuration étant configurée de telle façon que ledit port de 30 communication (Pext) est émetteur dudit au moins un lien virtuel. 4- Réseau de communication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un transmetteur sans fil (12) relié audit port de communication (Pext). 35 3050086 9 5- Système de communication comprenant un réseau de communication (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes et un dispositif (14a, 14b) extérieur à l'aéronef apte à recevoir, depuis ledit port de communication (Pext), les informations échangées entre des équipements de l'aéronef au moyen dudit lien virtuel. 6- Système de communication selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif extérieur à l'aéronef comporte une interface homme machine, un afficheur, un processeur et un logiciel configuré pour enregistrer, dans une mémoire dudit dispositif, au moins une partie des informations reçues du réseau de communication et pour produire un affichage sur l'afficheur en fonction desdites informations et d'interactions d'un utilisateur avec l'interface homme machine. 7- Système de communication selon l'une des revendications 5 ou 6 combinées avec la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux dispositifs (14a, 14b) extérieurs à l'aéronef. 8- Aéronef (1) caractérisé en ce qu'il comporte un réseau de communication (20) selon l'une des revendications 1 à 4.