Conformité logicielle DO-178C pour l'aérospatiale et la défense

Perspectives de l'industrie aérospatiale pour le commerce et la défense

L'industrie aérospatiale est l'une des industries les plus complexes et les plus sophistiquées sur le plan technique, voire la plus complexe. Cela tient en grande partie à la diversité des avions créés à des fins commerciales et militaires. Les dernières tendances technologiques utilisées par l'industrie aérospatiale se recoupent largement, mais il existe également des domaines intéressants qui diffèrent et méritent d'être mentionnés. Cependant, l'un des principaux facteurs de changement et de tendances dans l'industrie aérospatiale est le coût.

Un avion de ligne coûte en moyenne entre 82 et 350 millions de dollars, et selon le type d'avion militaire, il peut coûter entre 82 et 2.1 milliards de dollars. Un Boeing 787-10 coûte 340 millions de dollars et un bombardier furtif Northrop Grumman B-2 Spirit coûte 2.1 milliards de dollars.

Les avions commerciaux coûtent cher en raison de facteurs tels que la recherche, le développement, la production et l'exploitation. Le développement d'un nouvel avion commercial nécessite des efforts de recherche et développement considérables, notamment la conception et le test de nouvelles technologies, de nouveaux matériaux et de nouvelles caractéristiques de sécurité. Cette phase s'étend souvent sur plusieurs années et nécessite un investissement substantiel en ingénieurs, scientifiques et installations qualifiés.

Il en va de même pour les avions militaires, mais ils sont souvent à l’origine de nouvelles technologies et d’innovations qui entraînent des coûts de recherche et développement plus élevés ainsi que le besoin de talents d’ingénierie très spécialisés.

Un autre facteur qui influe sur le coût des avions commerciaux est celui des tests et de la certification. Des tests et des processus de certification approfondis sont nécessaires pour garantir qu'un avion répond aux normes de sécurité, de performance et d'environnement. De même, les avions militaires doivent subir des tests et des processus de certification rigoureux pour garantir que leurs performances, leur sécurité et leur conformité aux normes militaires sont respectées.

Ces influences et d’autres, comme la complexité de la chaîne d’approvisionnement, les matériaux utilisés (composites avancés et titane), les personnalisations de l’utilisation commerciale (agencement de la cabine, système de divertissement en vol, agencements de l’office, etc.) ou les personnalisations militaires comme l’armement, l’avionique, la furtivité, la capacité de survie et d’autres équipements spécifiques à la mission, peuvent faire augmenter les coûts.

Architectures de systèmes ouverts

L'une des approches utilisées par l'industrie aérospatiale pour réduire les coûts est l'adoption d'architectures ouvertes et d'interopérabilité. L'architecture de systèmes ouverts est une approche de conception de systèmes qui vise à produire des systèmes, tels que des logiciels et du matériel, qui sont intrinsèquement interopérables et connectables sans avoir recours à la modernisation et à la refonte. Consortium sur l'environnement des capacités aéroportées futures (FACE™) a établi un environnement d’approvisionnement ouvert qui facilite la réutilisation pour atteindre quatre objectifs fondamentaux :

• Améliorer l’accessibilité.
• Increase speed.
• Améliorer l'agilité.
• Offrir l’excellence.

Le consortium FACE™ est un partenariat entre le gouvernement et l'industrie qui se consacre à la réalisation des quatre objectifs fondamentaux à l'aide de normes industrielles ouvertes, d'une intégration avancée et de technologies de maintenance. Les organisations militaires et commerciales peuvent acheter des produits certifiés FACE disponibles dans le Registre FACE.

Intelligence artificielle et apprentissage automatique

L'utilisation de intelligence artificielle (IA) et apprentissage automatique (ML) Le sujet est évoqué lors d'événements aéronautiques, et l'une des idées est de remplacer le copilote d'une compagnie aérienne commerciale par un copilote IA. Il reste quelques obstacles de sécurité à surmonter avant que ce scénario puisse se concrétiser.

Néanmoins, l’IA analytique peut être appliquée dans l’aérospatiale pour prédire le moment où une pièce va tomber en panne grâce à la détection d’anomalies ou en suivant, planifiant et gérant la maintenance en fonction des données historiques et des analyses prédictives. Cependant, c’est tout le contraire pour la défense.

Les États-Unis développent des capacités d’IA pour un large éventail de fonctions militaires qui auront un impact significatif sur le secteur de la défense. Les technologies d’IA évoluent rapidement. Les principaux acteurs de la défense développent leurs capacités d’IA de manière organique et par le biais d’acquisitions.

L'IA est utilisée dans des opérations telles que le renseignement, la surveillance, la reconnaissance (ISR), la logistique, la cybersécurité, le commandement et le contrôle, ainsi que dans les essaims de drones.
L’application de l’IA dans le domaine de la défense la plus médiatisée et la plus controversée concerne les véhicules et les systèmes d’armes autonomes. La technologie de l’IA rendra les opérations militaires plus efficaces, plus précises et plus puissantes tout en offrant un potentiel de réduction des coûts à long terme.

Mobilité aérienne urbaine

Dans le domaine commercial, l’une des principales tendances est la tendance vers une aviation plus durable et plus respectueuse de l’environnement. Cela fait référence au développement de systèmes de propulsion électriques et hybrides électriques.

La FAA a publié le Concept d'opérations de mobilité aérienne urbaine (UAM) en faveur du développement du transport aérien pour une large gamme de passagers, de fret et d'autres opérations au sein et entre les environnements urbains et ruraux en utilisant des aéronefs nouveaux et innovants. Des véhicules tels que les avions à décollage et atterrissage verticaux électriques (eVTOL) de nouveaux types d'avions sont actuellement en cours de développement. Néanmoins, l'armée américaine adopte également l'eVTOL pour les missions militaires.

Développement et conception

Les progrès réalisés dans les solutions et pratiques logicielles améliorent également la productivité, la qualité, les délais de mise sur le marché et les coûts. D’autres technologies, comme la cybersécurité, sont devenues une préoccupation majeure. En voici quelques-unes qui ont un impact considérable sur le développement et méritent d’être mentionnées.

Militaire/Défense Aérospatiale

Spécialisés dans les secteurs de l'aérospatiale et de l'aviation au sein de l'industrie militaire/défense (Mil/Def), ils sont responsables de la conception, du développement et de la fabrication d'une large gamme d'avions militaires, d'hélicoptères et de véhicules aériens sans pilote (UAV). Ces véhicules servent à diverses fins, notamment la reconnaissance, la surveillance, le combat et le transport.

Les avions militaires sont équipés de systèmes avioniques avancés, de moteurs à haute performance et de systèmes d'armes de pointe pour assurer la supériorité aérienne et le déploiement efficace des opérations militaires. Ce secteur est également impliqué dans l'exploration spatiale et les technologies des satellites. Les satellites militaires sont essentiels pour la communication, la collecte de renseignements et la navigation. Ils facilitent la communication sécurisée et en temps réel entre les troupes au sol, les avions et les centres de commandement.

En outre, la technologie spatiale militaire contribue aux systèmes d’alerte précoce, à la surveillance météorologique et aux capacités de positionnement global. L’armée n’est pas tenue d’adapter les directives de certification de sécurité de l’aviation commerciale, mais elle le fait parce que ces directives permettent de disposer d’avions plus robustes, plus sûrs et plus sécurisés pour le combattant.

Le rôle des normes et des réglementations

DO-178C, également publiée en Europe sous le nom d'EUROCAE ED-12C, est la norme relative aux « Considérations logicielles dans la certification des systèmes et équipements embarqués ». Il s'agit d'une norme de base pour tous les systèmes avioniques ou embarqués et d'un document par lequel les autorités de certification telles que la Federal Aviation Administration (FAA), l'Agence européenne de la sécurité (EASA) et Transports Canada approuvent et certifient tous les systèmes aérospatiaux commerciaux basés sur des logiciels.

L'avionique est un ensemble de sous-systèmes électroniques intégrés à bord d'avions cargo, d'avions militaires, d'avions d'affaires et d'autres aéronefs privés, affrétés et non réguliers. Ces systèmes comprennent les commandes des moteurs, les systèmes de contrôle de vol, la navigation, les communications, les enregistreurs de vol, les systèmes d'éclairage, les systèmes de carburant, les systèmes électro-optiques (EO/IR), les radars météorologiques et les systèmes de surveillance des performances.

Sans certification, les systèmes logiciels commerciaux embarqués ne peuvent pas être déployés. L'armée n'est pas tenue d'adapter les directives de certification de sécurité de l'aviation commerciale, mais elle le fait parce que ces directives permettent de disposer d'avions plus robustes, plus sûrs et plus sécurisés pour le combattant.

Les préoccupations en matière de sécurité et de sûreté étant de plus en plus importantes en raison des progrès technologiques et de leur application aux systèmes avioniques, une norme ne peut pas couvrir toutes les solutions et les meilleures pratiques. Par conséquent, il existe des normes supplémentaires Documents d'orientation de la RTCA qui contiennent des éclaircissements, des questions fréquemment posées, des documents de discussion et des justifications concernant la norme DO-178C. En voici quelques-uns :

Bien qu'elle ne fasse pas partie de la bibliothèque RTCA, une norme importante à inclure est la norme SAE AS9100D: Systèmes de gestion de la qualité – Exigences pour les organisations de l'aéronautique, de l'espace et de la défense. Il s'agit de la norme de qualité internationale utilisée par l'industrie aérospatiale pour appliquer les meilleures pratiques en matière de sécurité, de sûreté et de performance des produits qui aident à gérer votre organisation de manière efficace et efficiente.

Les meilleures pratiques et processus organisationnels aident les équipes à s’organiser, à réduire les coûts, à atténuer les risques, à augmenter la productivité et à favoriser l’amélioration continue.

Les organisations certifiées selon cette norme démontrent leur engagement envers l'excellence et la qualité. Cela permet à vos clients de déterminer si vous êtes une alternative viable et attrayante par rapport aux autres fournisseurs.

De plus, pour rester au courant des réglementations de la FAA, le Système de réglementation dynamique de la FAA (DRS) est un centre de connaissances qui comprend tout le matériel d'orientation réglementaire et est continuellement mis à jour.