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DCPS - Conception et évaluation des performances des systèmes

SimSky - Le coeur informatique de la plateforme IESTA

SimSky constitue le cœur informatique de la plate-forme de simulation IESTA, Infrastructure d’Évaluation de Systèmes de Transport Aérien.


T
rajectoires et espaces aériens

Simsky a pour objectif principal de permettre l’évaluation de systèmes de systèmes ATM innovants. Dans ce contexte, l’Onera s’intéresse par exemple à l’étude de l’automatisation du trafic aérien (notamment via le concept de « contrat 4D »), à l’insertion de drones dans l’espace aérien ou encore à l’évaluation de concepts de systèmes de transport aérien personnel.

L'étendue des sujets de recherche liés à l'ATM, et la forte variabilité du modèle de données lors de l'étude d'un concept (par exemple : qu'est-ce qu'un contrat 4D ? quelle information doit-il contenir ? quels sont les indicateurs pertinents pour évaluer la performance du système ?) ont rendu évident le besoin de se doter d'un moyen léger de prototypage rapide et itératif centré sur les données.

A ces fins, SimSky propose un certain nombre de fonctionnalités :

  • Une modélisation de données « à la carte », où l’utilisateur peut définir lui-même le « monde » qu’il doit simuler via un éditeur graphique. Le modèle de base, extensible, propose les données couramment utilisées dans le monde de l'ATM (aéronefs, vecteurs d'état, secteurs et espaces aériens, etc.), ainsi qu'une modélisation par défaut des contrats 4D. L'utilisation intégrée de l'outil GAMME permet alors la génération automatique de la totalité du code lié à l'exploitation des données (lecture/écriture en fichiers/base de données, présentation et saisie, distribution sur un réseau), libérant ainsi les développeurs de ces aspects techniques répétitifs.
  • Un ensemble de modèles de simulation par défaut (génération de trafic aérien, suivi de contrats, détection de conflits, météorologie par exemple), afin que l’utilisateur puisse immerger rapidement ses algorithmes dans un environnement représentatif du système ATM à simuler.
  • Des outils d’exploitation et de visualisation (préparation de données, supervision et monitoring de simulation, représentation dynamique du trafic) en support à l’utilisateur final [cf. Figures 1 à 3].
  • L’interconnexion rapide de nouveaux modèles de simulation (par exemple : mécanique du vol, planification, etc.) via une API (interface de programmation) rendant l'utilisation de la simulation distribuée (basée sur le standard HLA ou sur le protocole Ivy) invisible à l'utilisateur. 
  • Une infrastructure ouverte à des environnements de programmation adaptés à des problématiques précises (calcul scientifique, algorithmique, performance de calcul, rapidité de développement, interface homme-machine, etc.) et aux compétences ou préférences des ingénieurs/chercheurs chargés de développer les modèles métier. Par exemple, les langages de programmation C++, Java et Python sont supportés.

Editeur de données de scénario
 

SimSky est, ou a été, notamment utilisé dans les projets suivants :

  • UE FP7 4DCo-GC (4D Contract Guidance & Control) : Etude du concept de contrat 4D
  • UE SESAR 7.5.4 : Etude sur la configuration dynamique de l'espace aérien
  • RPAS Communications : Etude de l'impact de pertes de communications dans un système de drones
  • ASTRAL : Automatisation du Système de TRansport Aérien Long-terme
  • PPlane : Démonstration du concept via une simulation interactive mettant en œuvre une liaison entre les simulateurs SimSky et BLADE
  • VESTA : Méthodologie d'évaluation et de Validation deSystèmes de Transport Aérien

 

"Bulles" de contrats 4D

 

Références 

  • [1] P. Carle, R. Kervarc, R. Cuisinier, N. Huynh, J. Bedouet, T. Riviere, & E. Noulard. Simulation of systems of systems. AerospaceLab, AL04-14, 2012.
  • [2] J. Bedouet, N. Huynh, & R. Kervarc. GAMME, a meta-model to unify data needs in simulation modeling. In Proceedings of the Symposium on Theory of Modeling & Simulation-DEVS Integrative M&S Symposium. Society for Computer Simulation International, p.14, 2013.
  • [3] J. Bourrely, P. Carle, M. Barat, & F. Lévy. GENESIS: an integrated platform for designing and developing HLA applications. In Simulation Interoperability Workshop, 2005.

 

Contact

  •  Nicolas HUYNH - nicolas.huynh \@/ onera.fr

 

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