L’état de l’art aujourd’hui dans la CEM en électronique de puissance permet d’avoir une certaine connaissance des émissions conduites générées par un convertisseur statique sur un réseau fictif normalisé. L’objectif est maintenant de progresser vers la prise en compte de plusieurs convertisseurs connectés sur un réseau complexe de type « réseau de bord ». Dans le cadre du projet PEPS CEM intégré au projet plus vaste O2M, cette thèse propose une méthodologie d’analyse permettant de connaître les perturbations CEM conduites avec précision sur un réseau complexe connecté à de multiples convertisseurs. Une approche théorique sur l’idée originale de ces modèle CEM « système » a été développé sous forme d’un modèle type boîte noire prenant en compte l’ensemble du convertisseur avec sa charge et validé par des simulations complexes et l’expérimentation prenant en compte plusieurs convertisseurs statiques connectés sur le même réseau. / Today, the state of the art in EMC in power electronics allows to have some knowledge on conducted emissions generated by a converter on a Line Impedance Stabilization Network. Now, the new challenge is to include several converters connected in an embedded network. This PHD has been funded trhough the PEPS CEM sub-project, part of O2M project. It proposes a method to obtain the EMC interferences on a complex network including several converters. Based on the original idea of a “system” type EMC model, we came up with a theoretical approach based on a “Black Box” model. This model, including the converter load, has been validated through complex simulations as well as experimentations taking in account several static converters connected to the same network.

Les travaux de thèse s’inscrivent dans le cadre d’une relation pérenne que le CRAN entretient depuis 10 ans avec le CNES. Il s’agit d’étudier la pertinence du remplacement des réseaux de type bus actuellement embarqués dans les lanceurs européens, par des architectures Ethernet commutées standard sur étagères. Les précédents travaux ont permis de qualifier Ethernet sur 2 items de qualité de service : temps-réel et disponibilité. Nous nous attachons à poursuivre ce travail en validant ces premiers résultats sur une plateforme, reproduction à l’échelle de l’architecture qui sera embarquée dans les lanceurs. Ensuite, nous travaillons sur un item original de qualité de service, exigence typique du spatial, appelé observabilité. L’objectif est de rejouer tout vol, après coup, au sol, sachant que le lanceur n’y revient pas, et que l’architecture est commutée, conférant au réseau une dimension multi-domaines d’observation non synchronisés. La synthèse de toutes les captures impose donc de garantir que l’ordonnancement et la fraîcheur des informations de contrôle du lanceur véhiculées dans les trames soient en cohérence avec le fonctionnement applicatif spécifié, et que ce qui est observé soit conforme à ce qui s’est réellement passé. Enfin, nous proposons un sur-échantillonnage réglé dynamiquement pour profiter de la bande passante disponible sans remettre en cause les exigences temps-réel, de reconfiguration et d’observabilité / This thesis is part of a long-lasting relationship between the CRAN and the CNES since 10 years. This involves studying the pertinence of replacing the buses currently embedded in European’s launchers, by off-the-shelf switched standard Ethernet architecture. Previous works qualified Ethernet regarding two quality of service items: real time and reliability. We continue this work by validating these first results on a platform, true scale architecture reproduction which will be embedded in launchers. Then, we work on an original quality of service item, typical of the spatial requirements, called observability. The objective is to re-play the whole flight, afterwards, on ground, knowing that the launcher will not come back, and the architecture is segmented, conferring to the network the dimension of non synchronized multi-domains of observation. The synthesis of all the captures implies to guarantee that the order and the freshness of launcher control information are consistent with the specified applicative operation, and that what is observed is compliant to what really happened. Finally, we propose an over-sampling which is dynamically regulated in order to benefit from the available bandwidth without disturbing real time, reconfiguration and observability requirements

O recente crescimento da utilização de tecnologias de automação e eletrônica embarcada em máquinas e implementos agrícolas tem estabelecido uma nova prática na área agrícola. Estas novas práticas relacionadas com a agricultura de precisão (AP) têm demandado a utilização de sensores e redes de comunicação embarcadas para aquisição de dados e controle dos dispositivos em campo. A incompatibilidade entre equipamentos e formatos de dados tornou-se um grande obstáculo. A tendência global é de uso de sistemas padronizados de acordo com a norma ISO 11783 (também conhecida como ISOBUS) nos dispositivos, ou Electronic Control Unit (ECU), utilizados na produção agrícola. No Brasil, essas ferramentas ainda não são largamente aplicadas. O objetivo deste trabalho é sistematizar as informações necessárias dos procedimentos para comunicação de uma ECU do implemento com a ECU de trator de gerenciamento. Focou-se no desenvolvimento dos arquivos padrões necessários e no programa da ECU do implemento, e testes de validação da comunicação dos dispositivos via rede ISO 11873. Estabeleceu-se a relação entre as informações sistematizadas e os dispositivos embarcados em máquinas agrícolas. Os dispositivos embarcados consistem em cinco ECUs interconectadas pela rede ISO 11783. Quatro ECUS estão localizados no tractor: ECU do GPS, Controlador de Tarefas (TC), Terminal Virtual (VT) e ECU do Trator (TECU). A ECU do GPS é responsável pela recepção do sinal do Differencial Global Position System (DGPS) e disponibilização na rede ISO 11783. O TC é responsável pelo gerenciamento da aplicação do mapa de prescrição e pelo controle do implemento. O VT é responsável por monitorar e disponibilizar uma interface gráfica com o operador da máquina. O TECU disponibiliza a velocidade do trator obtida por um sensor de radar. A quinta ECU está localizado no implemento, definido como Working Set Master (WSM), que é responsável por interpretar os comandos das ECUs do trator e integrar o dispositivo mecânico-hidráulico para realização de uma aplicação agrícola. Este trabalho mostrou os requisitos necessários para o desenvolvimento dos arquivos necessários (TaskData.XML e o Device Description Object Pool), as capacidades necessárias para o programa da ECU do Implemento, a validação da comunicação da ECU do Implemento com o TC (ECU do trator de gerenciamento) e comprovou que as informações sistematizadas facilitaram e proporcionaram a implementação de um sistema ISO 11783. Espera-se, que este trabalho possa abrir oportunidades para que a norma ISO 11783 possa ser melhor entendida e ampliar a possibilidade de disponibilizar um número maior de aplicações que envolvem o conceito de AP no Brasil. / The recent growth of automation technology and embedded electronic in agricultural machinery has established a new practice in agriculture. These new practices related to precision agriculture (PA) have demanded the use of sensors and communications embedded networks for data acquisition and control devices in the farm field. The incompatibility between hardware, software and data formats has become a major obstacle. The global trend is to use standardized systems in accordance with ISO 11783 (also known as ISOBUS) in the devices, or Electronic Control Units (ECU), used in agricultural production. In Brazil, these tools are not yet implemented. The purpose of this work is to systemize the information necessary of the procedures for communication among the implement ECU with management tractor ECU. This work focuses standardized files format, the program of the implement ECU and the validation tests of the devices communication via ISO 11873 network. It was established the relation among the systematized information and embedded devices on agricultural machinery. The embedded devices consist in five ECUs connected in the ISO 11783 network. Four ECUs are located in the tractor: GPS ECU, Task Controller (TC), Virtual Terminal (VT) and Tractor ECU (TECU). The GPS ECU is responsible to the Differential Global Positioning System (DGPS) positioning. The TC is responsible to manage the prescription map and to control the implement. The VT is responsible monitor the application. The TECU disposes tractor velocity of a radar sensor. The fifth device located in the implement is Working Set Master (WSM), which is responsible to interpret the commands from the tractors ECUs and integrate the mechanical-hidraulical device instruction for agricultural operation. It was presented how to develop the needed standardized files (TaskData.XML and Device Description Object Pool), the capabilities needed of the implement ECU program, the validation of communication between the implement ECU with the TC (management tractor ECU) and was prove that the information systematized has facilitated and provided the communication. It is expect that this work may open opportunities for the ISO 11783 standard can be better understood and enlarge the possibility of providing a great number of applications involving the concept of AP in Brazil.

O recente crescimento da utilização de tecnologias de automação e eletrônica embarcada em máquinas e implementos agrícolas tem estabelecido uma nova prática na área agrícola. Estas novas práticas relacionadas com a agricultura de precisão (AP) têm demandado a utilização de sensores e redes de comunicação embarcadas para aquisição de dados e controle dos dispositivos em campo. A incompatibilidade entre equipamentos e formatos de dados tornou-se um grande obstáculo. A tendência global é de uso de sistemas padronizados de acordo com a norma ISO 11783 (também conhecida como ISOBUS) nos dispositivos, ou Electronic Control Unit (ECU), utilizados na produção agrícola. No Brasil, essas ferramentas ainda não são largamente aplicadas. O objetivo deste trabalho é sistematizar as informações necessárias dos procedimentos para comunicação de uma ECU do implemento com a ECU de trator de gerenciamento. Focou-se no desenvolvimento dos arquivos padrões necessários e no programa da ECU do implemento, e testes de validação da comunicação dos dispositivos via rede ISO 11873. Estabeleceu-se a relação entre as informações sistematizadas e os dispositivos embarcados em máquinas agrícolas. Os dispositivos embarcados consistem em cinco ECUs interconectadas pela rede ISO 11783. Quatro ECUS estão localizados no tractor: ECU do GPS, Controlador de Tarefas (TC), Terminal Virtual (VT) e ECU do Trator (TECU). A ECU do GPS é responsável pela recepção do sinal do Differencial Global Position System (DGPS) e disponibilização na rede ISO 11783. O TC é responsável pelo gerenciamento da aplicação do mapa de prescrição e pelo controle do implemento. O VT é responsável por monitorar e disponibilizar uma interface gráfica com o operador da máquina. O TECU disponibiliza a velocidade do trator obtida por um sensor de radar. A quinta ECU está localizado no implemento, definido como Working Set Master (WSM), que é responsável por interpretar os comandos das ECUs do trator e integrar o dispositivo mecânico-hidráulico para realização de uma aplicação agrícola. Este trabalho mostrou os requisitos necessários para o desenvolvimento dos arquivos necessários (TaskData.XML e o Device Description Object Pool), as capacidades necessárias para o programa da ECU do Implemento, a validação da comunicação da ECU do Implemento com o TC (ECU do trator de gerenciamento) e comprovou que as informações sistematizadas facilitaram e proporcionaram a implementação de um sistema ISO 11783. Espera-se, que este trabalho possa abrir oportunidades para que a norma ISO 11783 possa ser melhor entendida e ampliar a possibilidade de disponibilizar um número maior de aplicações que envolvem o conceito de AP no Brasil. / The recent growth of automation technology and embedded electronic in agricultural machinery has established a new practice in agriculture. These new practices related to precision agriculture (PA) have demanded the use of sensors and communications embedded networks for data acquisition and control devices in the farm field. The incompatibility between hardware, software and data formats has become a major obstacle. The global trend is to use standardized systems in accordance with ISO 11783 (also known as ISOBUS) in the devices, or Electronic Control Units (ECU), used in agricultural production. In Brazil, these tools are not yet implemented. The purpose of this work is to systemize the information necessary of the procedures for communication among the implement ECU with management tractor ECU. This work focuses standardized files format, the program of the implement ECU and the validation tests of the devices communication via ISO 11873 network. It was established the relation among the systematized information and embedded devices on agricultural machinery. The embedded devices consist in five ECUs connected in the ISO 11783 network. Four ECUs are located in the tractor: GPS ECU, Task Controller (TC), Virtual Terminal (VT) and Tractor ECU (TECU). The GPS ECU is responsible to the Differential Global Positioning System (DGPS) positioning. The TC is responsible to manage the prescription map and to control the implement. The VT is responsible monitor the application. The TECU disposes tractor velocity of a radar sensor. The fifth device located in the implement is Working Set Master (WSM), which is responsible to interpret the commands from the tractors ECUs and integrate the mechanical-hidraulical device instruction for agricultural operation. It was presented how to develop the needed standardized files (TaskData.XML and Device Description Object Pool), the capabilities needed of the implement ECU program, the validation of communication between the implement ECU with the TC (management tractor ECU) and was prove that the information systematized has facilitated and provided the communication. It is expect that this work may open opportunities for the ISO 11783 standard can be better understood and enlarge the possibility of providing a great number of applications involving the concept of AP in Brazil.