Le logiciel embarqué au cœur des mobilités autonomes

Depuis plus de 30 ans Safran Electronics & Defense conçoit et développe des logiciels embarqués pour les secteurs de l’aéronautique, la défense, le naval et l’espace ; militaires et civils. Avec comme objectif de rendre plus autonomes les avions, les drones ou encore les véhicules terrestres.

Décryptage.

Un logiciel embarqué est le programme informatique permettant à un objet ou un appareil d’accomplir des tâches précises. Par exemple, le système de géolocalisation présent dans les smartphones, le GPS (Global Positioning System), comprend un logiciel embarqué.

Concrètement, le logiciel est exécuté par un processeur au sein d’un appareil. Le processeur est responsable de la gestion et de l'exécution des instructions du logiciel. Ce dernier interagit aussi avec des capteurs pour collecter des données, des interfaces de communication entre l’homme et la machine et d’autres appareils.

Les logiciels embarqués dans un smartphone ne sont pas tout-à-fait les mêmes que ceux que Safran Electronics & Defense met au point pour les avions civils, drones d’observation ou encore véhicules terrestres militaires… Ce qui les différencie : les contraintes spécifiques à chaque appareil, l’environnement d’utilisation et la criticité des conditions d’emploi (circuler dans l’espace aérien, par exemple).

Ainsi, les logiciels embarqués dans un avion ou un sous-marin sont soumis à des exigences de sécurité plus importantes, notamment un fonctionnement en continu, et à des certifications officielles. Le concepteur devant alors apporter la garantie que ses logiciels répondent à l’ensemble des normes applicables en matière de sécurité et de sureté.

Les logiciels embarqués visent à offrir à des appareils et objets inertes des fonctionnalités qui les rendent plus intelligents. Parmi elles :

→ Contrôler la sûreté des vols : les logiciels embarqués peuvent être utilisés pour gérer et contrôler des fonctions de vol et de maintenance des appareils militaires ou civils (avions, drones, véhicules terrestres, sous-marins, satellites, etc.). Ils servent alors à corriger des anomalies, proposer plusieurs « chemins » de fonctionnement pour éviter les pannes ou encore prédire un besoin de maintenance.

→ Naviguer avec précision et en temps : les systèmes de navigation, notamment les centrales inertielles, ont besoin de logiciels embarqués pour fournir des informations précises sur la position, la vitesse et l'altitude des appareils dans lesquels ils sont installés. In fine, cela permet à l’appareil de définir sa position. Associée à des données infaillibles de temps, la trajectoire peut être calculée avec une très grande précision.

→ Fiabiliser les communications dans tous les environnements : les logiciels embarqués sont utilisés pour sécuriser les communications entre les appareils, les opérationnels et leurs équipements. Ils assurent la transmission et la réception des données, ainsi que le cryptage et la protection des informations.

→ Détecter et surveiller pour déterminer et qualifier des menaces : les logiciels peuvent aussi être directement embarqués dans des capteurs destinés à surveiller l'environnement et détecter les menaces potentielles. Ils peuvent être utilisés pour analyser les images provenant de caméras, de radars ou de capteurs infrarouges.

→ Garantir et renforcer la cybersécurité : les logiciels embarqués jouent un rôle majeur et transverse en matière de sûreté informatique. L’objectif : qu’on ne puisse pas brouiller ou leurrer les équipements et appareils dans lesquels ils sont intégrés.

Par exemple, le système de drone tactique (SDT) Patroller™ de Safran Electronics & Defense embarque des logiciels qui remplissent tous ces rôles, qu’ils soient dans la station au sol permettant de piloter le système de drone ou dans le drone lui-même. Ils permettent de garantir la précision de la navigation du drone et sa sûreté (cyber ou non). Pour en savoir plus, rendez-vous sur la page dédiée au SDT Patroller™ : Patroller™ - système de drone tactique de longue endurance multi-missions et multi-capteurs | Safran (safran-group.com)

Leur donner des yeux et une oreille interne : pour qu’un avion, un sous-marin ou encore un robot terrestre puisse se repérer dans l’espace et naviguer, les ingénieurs de Safran Electronics & Defense commencent par y intégrer des capteurs et des senseurs. Les logiciels embarqués assurent le fonctionnement de ces équipements et permettent de collecter et traiter en temps réel, avec une grande précision, les données nécessaires à la navigation des appareils. Comme s’ils étaient dotés de la vue et du sens de l’équilibre.

Des yeux et une oreille interne connectés à un cerveau : pour interpréter ces données, l’appareil incorpore un calculateur qui s’apparente à un cerveau. Ce calculateur embarque des logiciels, lui permettant d’analyser et de représenter son environnement, en temps réel, à l’aide des données remontées par les capteurs et les senseurs. Ce tout forme un système, capable de traduire ce qu’il voit en langage numérique et permet à l’appareil de comprendre ce qui l’entoure.

Pour que les appareils aient un sens infaillible de l’orientation : grâce à ses logiciels embarqués et son calculateur, l’appareil est capable de planifier un itinéraire réalisable et robuste, ainsi qu’une trajectoire prédictible. Le tout en respectant les différentes contraintes de sa mobilité : se déplace-t-il en volant, en roulant avec des roues ou des chenilles, etc. ?

Rendu plus intelligent, un appareil peut alors alléger la charge mentale des opérationnels qui l’utilisent.

Aujourd’hui, les logiciels embarqués jouent un rôle crucial dans le domaine de la Défense. Les aéronefs, véhicules terrestres et équipements militaires en ont tout particulièrement besoin pour faire fonctionner, de manière optimale, le matériel électronique nécessaire au contrôle, à la surveillance, à la communication, à la navigation et à la sécurité de leurs systèmes complexes. Ils sont un élément indispensable au service de la souveraineté.

Les logiciels embarqués ont aussi leur carte à jouer dans un monde plus neutre en carbone en participant à la décarbonation de l’aviation. En effet, les avions commerciaux peuvent désormais bénéficier de systèmes de contrôle de vol et de navigation de pointe permettant d’optimiser leur consommation de carburant, d’améliorer leur maintenance prédictive, mais aussi de renforcer la sécurité des communications entre les pilotes, les contrôleurs aériens et les compagnies aériennes.