International Telemetering Conference Proceedings / October 30-November 02, 1989 / Town & Country Hotel & Convention Center, San Diego, California / The next 25 years will bring about a revolution in telemetry acquisition and processing. Airborne systems will become smaller and faster, providing additional monitoring and processing capabilities to test vehicles. In addition, ultra-high speed on-board data networks will provide communications between data collection and processing units. The telemetry platforms of tomorrow will be required to collect the entire contents of the data network, in a manner similar to today’s MIL-STD 1553 technology. The ground station of tomorrow will be required to process this bus information and provide it to the users for analysis. Ground station components, including intelligent front-ends and host processors could easily be replaced by a combination of on-board communication network processors (similar to the current 1553 processors) linked to a ground system data network. Processing could be shifted to the vehicle while ground functions remain dedicated to recording and analysis. Specialized workstations will provide for user analysis, history recording, and display. Ground networks will use shared (reflected) memory concepts to provide for addition of unlimited workstations separated by much greater distances than are associated with today’s shared memory systems.

Dans l'ingénierie avionique, les tests d'intégration sont cruciaux : ils permettent de s'assurer du bon comportement d'un avion avant son premier vol, ils sont nécessaires au processus de certification et permettent des tests de non-régression à chaque nouvelle version d'un système, d'un logiciel ou d'un matériel. La conception d'un test d'intégration coûte cher car elle mêle la réalisation de la procédure, le paramétrage de nombreux outils couplés au banc de test ainsi que l'adressage des interfaces du système testé. Avec des procédures de test écrites en langage naturel, l'interprétation des instructions d'un test lors de son rejeu manuel peut provoquer des erreurs coûteuses à corriger, en raison notamment des actions précises à entreprendre lors de l'exécution d'une instruction de test. La formalisation et l'automatisation de ces procédures permettraient aux équipes de testeurs de se concentrer sur la réalisation de nouveaux tests exploratoires et sur la mise au point de tels systèmes au plus tôt. Or, un système avionique est composé de plus d'une centaine de systèmes embarqués, chacun concernant des compétences spécifiques. Notre contribution est alors un framework orchestrant les langages de test dédiés à l'intégration de systèmes avioniques dans une vision Agile. Nous introduisons tout d'abord le concept de langage spécifique à un domaine (Domain Specific Language ou DSL) et montrons comment nous l'utilisons pour la formalisation des procédures de test dédiées à un type de système particulier. Ces langages devront pouvoir être utilisés par des testeurs avioniques qui n'ont pas forcément de compétences en informatique. Ils permettent l'automatisation des tests d'intégration, tout en conservant l'intention du test dans la description des procédures. Puis, nous proposons l'approche BDD (Behavior Driven Development) pour valider l'intégration de systèmes par scénarios comportementaux décrivant le comportement attendu de l'avion. Nous nommons Domain Specific Test Languages (DSTL) les langages utilisés par les testeurs. A chaque système (ATA ou Air Transport Association of America) correspond un DSTL métier. Un premier DSTL concernant les systèmes de régulation de l'air a été développé entièrement en tant que preuve du concept à partir de procédures existantes pseudo-formalisées. L'expérimentation s'est poursuivie avec les calculateurs standardisés IMA (Integrated Modular Avionic) pour lesquels les procédures de test sont décrites en langage naturel et sont donc non automatisables. A partir d'un corpus de procédures, nous proposons un premier processus empirique d'identification des patrons de phrases peuplant un DSTL. Le corpus fourni est composé de dix procédures totalisant 108 chapitres de test et 252 tests ou sous-tests comportant au total 3708 instructions pour 250 pages Word. Rendre agile ces tests d'intégration consiste à proposer une approche collaborative pour formaliser un DSTL que ce soit pour les patrons de phrase de la grammaire concrète ou pour les patrons de transformations vers des langages exécutables. / In avionics engineering, integration tests are crucials: they allow to ensure the right behavior of an airplane before his first flight, they are needed to the certification process and they allow non-regression testing for each new version of a system, of a software or of a hardware. The design of an integration test is expensive because it involves the implementation of the procedure, the configuration of tools of the bench and the setup of the interfaces of the system under test. With procedure written in natural language, the interpretation of statements of a test during the manual execution can lead to mistakes that are expensive to fix due to accurate actions needed to perform a statement. The formalization and the automation of those procedures allow testers team to focus on the implementation of new test cases. First of all, we introduce Domain Specific Language (DSL) and show how we use it to formalize tests procedures dedicated to a kind of system. Those languages should be able to be use by avionic testers which do not necessarily have programming skills. They allow test automation, while maintaining test intention in the test description. Then, we proposed a BDD (Behavior Driven Development) approach to validate the integration of systems thanks to behavioral scenarios describing the expected behavior of the airplane. Our contribution is a framework which orchestrate DSLs dedicated to integration test of avionic systems in an Agile vision. We named Domain Specific Test Languages (DSTL), languages used by expert testers. For each system (ATA ou Air Transport Association of America) corresponds a DSTL business. A first DSTL about the validation of airflow control systems has been developed as a proof of concept from existing procedures pseudo-formalized. The experimentation has been continued with IMA (Integrated Modular Avionic) calculators for which test procedures are written in natural language and thus are not automatable. From a corpus of procedures, we propose a first empirical process to identify sentence patterns composing the DSTL. The corpus provided is composed by ten procedures totaling 108 test chapters and 252 tests or subtests involving 3708 statements for a total of 250 Word pages. Make Agile integration tests in this context consist to propose a collaborative approach to formalize a DSTL and to integrate it in the orchestration framework to generate automatically the glu code.

The number of flights have increased by 80% between 1990 and 2014, and the demand for air travel continues to increase. Even though the aviation sector contributes to economical and social benefits, it still affects the climate change [1]. A first step to minimize the environmental impact is to develop more electric aircraft (MEA), where the idea is to maximize the use of electricity and improve the overall energy effciency [2]. In most of today's aircraft, large mechanical transmission shafts with a lot of components are driven by central power units, termed centralized drive systems. By the use of electromechanical actuators (EMAs), a distributed drive systems can be used instead, which increases functionality, reduces mass, maintenance and energy consumption, as well as improves manufacturing and assembly [3].  When designing electromechanical actuators, one must take into account a lot of parameters that affect each other in various ways. It is often a time-consuming job to find the most optimal choice of architecture. Parameters such as temperature, load, lifetime and effciency to mention a few. This master thesis offers a new analytical tool for EMAs of primary and secondary flight control systems for Saab Avionics Systems. The aim of the analytical tool is to characterize the parts of the system and identify important parameters in order to find the most optimal choice of architecture. The tool focus on the main mechanical components such as the three-phase synchronous permanent magnet motor, power-off brake, two-stage planetary gearbox and ball screw. The tool developed in this project generates an initial design of the EMA with optimized dimensions in order to minimize both mass and energy consumption. It functions by identifying three main groups of parameters: The input parameters: fixed values defined by the customer demands The design parameters: variables that the user can change to find the optimal choice of architecture The output parameters: resulting values of either performance or dimensions By defining few design parameters for each component, and implementing multidisciplinary design optimization (MDO), the analytical tool can find an optimized solution for each specific project in a time-efficient way. The final values of the parameters characterize the performance of the EMA.

This Master's Thesis describes methods of software certification and development of airborne systems, focusing on software testing and verification during project's life cycle. Thesis includes also designed software verification plan for concrete application according to RTCA/DO-178B. Another part of thesis illustrates the exemplary realization of tests according to designed verification plan. At the close we describe the options of applying the designed verification plan and evaluation of its results.

Le domaine avionique a été transformé par l'apparition des architectures modulaires intégrées (IMA). Celles-ci définissent un support d'exécution et de communication standard et mutualisé afin de réduire la complexité de l'architecture physique. Cependant, du fait du partage des ressources, cette démarche introduit une plus grande complexité lors de la conception et de l'intégration des applications ce qui implique d’assister les concepteurs avec des outils dédiés. La présente thèse contribue à cet effort en se focalisant sur deux problèmes d'allocation de ressources : i) le problème de l'ordonnancement multiprocesseur de tâches strictement périodiques et ii) le problème du routage des messages échangés entre les fonctions avioniques.Le premier problème a été formalisé sous la forme d’un programme linéaire en nombres entiers afin de garantir un potentiel maximum d'évolution sur les durées d'exécutions des traitements. L’inefficacité d’une approche exacte pour des instances de grande taille, nous a conduit à développer une heuristique originale s’inspirant de la théorie des jeux couplée avec un algorithme multi-start.Le routage est formalisé sous la forme d’un problème d’optimisation sur la charge maximum des liens. Deux propositions sont faites pour le résoudre, l’une, exacte, est basée sur une formulation nœud-lien, et la seconde est une heuristique à deux niveaux basé sur une formulation lien-chemin / The avionic domain has seen a profound evolution by the introduction of Integrated Modular Avionics (IMA). This defines a standardized execution and communication support in order to reduce the complexity of the physical architecture. Nevertheless, due to the sharing of resources, this reduction of complexity is opposed by an increased difficulty in application conception and integration, which necessitates dedicated tools for assisting system designers. This thesis’ contributions concern two major resource allocation problems: i) the multiprocessor scheduling of strictly periodic tasks and ii) the routing of messages exchanged between the avionic functions. The first problem was formulated using integer linear programming so as to guarantee a maximum evolution potential for the task execution durations. The inefficiency of this exact approach for large problem instances led us to develop an original heuristic, inspired from Game Theory, and further enhance it with a multi-start algorithm. The routing problem was formulated as an optimization one so as to minimize the maximum link loads. Two methods were proposed for this purpose, the first is exact based on node-link formulations, and the other is a two phase heuristic based on link-path formulations