Simulateurs de vol statiques et dynamiques

Les espaces de recherche du LASSENA abritent de nombreux infrastructures, équipements et logiciels spécialisés dans le domaine des systèmes embarqués, de la navigation et de l’avionique. Le laboratoire bénéficie également du dynamisme de la concentration des systèmes embarqués en aérospatial du département de génie électrique. Par exemple, un laboratoire spécialisé d’enseignement destiné aux étudiants des 1e, 2e et 3e cycles permettent des interactions avec des simulateurs de vol situés dans un local adjacent. De plus et dans le cadre d’un partenariat stratégique avec la compagnie Marinvent Corporation, le LASSENA bénéficie du support des ingénieurs de l’entreprise dans plusieurs projets de recherche notamment en lien avec l’utilisation d’un simulateur de vol de l’entreprise ayant des capacités hors du commun.

[fr]Figure 1 : Simulateur de vol de recherche de Marinvent Corporation [en]Figure 1 : Research Flight Simulator of Marinvent Corporation
[fr]Figure 1 : Simulateur de vol de recherche de Marinvent Corporation [en]Figure 1 : Research Flight Simulator of Marinvent Corporation
Le LASSENA abriteront également des simulateurs de vol (Helicrew and Helisim) tout spécialement adaptée aux chercheurs dans les domaines de l’aéronautique et aérospatial. Ces espaces d’enseignement et de recherche soutiennent les chercheurs leur permettant des accès privilégiés à ces équipements spécialisés et notamment 8 câbles coaxiaux tout spécialement installés entre le toit de l’ÉTS. Ces câbles permettent l’accès à des antennes GNSS (Global Navigation Satellites System) et aux autres antennes nécessaires à l’avionique d’un aéronef (SatCom, VHF, DME, Transpondeur Mode S, ADS-B, etc.).

[fr]Figure 2 : Simulateur Helicrew [en]Figure 2 : Helicrew Simulator
[fr]Figure 2 : Simulateur Helicrew [en]Figure 2 : Helicrew Simulator
[fr]Figure 3 : Simulateur Helisim [en]Figure 3 : Helisim Simulator
[fr]Figure 3 : Simulateur Helisim [en]Figure 3 : Helisim Simulator

















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Simulateur 6 DOF

Plusieurs projets de recherche en transport (maritime, terrestre et aéronautique) nécessitent une plateforme de simulation dynamique réaliste permettant de faire des tests répétitifs sous différents scénarios de façon rapide et sécuritaire. Un simulateur dynamique à 6 degrés de liberté (6-DOF) possède de nombreux avantages tels que notamment :

  • Réduction du temps et du coût de développement d’un nouveau dispositif et/ou logiciel, des tests de fonctionnement et de qualification
  • Permettre une meilleure préparation à l’exécution de test en milieu réel d’application
  • Test de différents scénarios, même les plus complexes et dangereux, de façon sécuritaire et rapide
  • Test sous différents paramètres qui sont parfois difficiles voire impossibles à obtenir à volonté (température extérieure, état de la route, conditions météorologiques, dynamique du véhicule, etc
  • Permettre de modifier les réglages d’un véhicule selon une grande plage d’utilisation (vitesse, distance parcourue, lieu du test, etc.).
  • Etc.

[fr]Figure 4 : Simulateur 6-DOF du LASSENA [en]Figure 4 : LASSENA 6-DOF Simulator
[fr]Figure 4 : Simulateur 6-DOF du LASSENA [en]Figure 4 : LASSENA 6-DOF Simulator
[fr]Figure 5 : Vue synthétique et équipement intégré [en]Figure 5 : Synthetic view and driving equipment
[fr]Figure 5 : Vue synthétique et équipement intégré [en]Figure 5 : Synthetic view and driving equipment


























Le simulateur 6-DOF du LASSENA permet l’ensemble des avantages listés précédemment, grâce aux technologies combinées suivantes :

  • Une plateforme mobile ayant 6 degrés de libertés et donc capable de reproduire des mouvements réalistes dans toutes les directions de l’espace, à l’aide de 6 moteurs à courant alternative ultra-rapide et silencieux qui sont commandées par 6 variateurs de vitesse indépendants
  • Un ordinateur de bord autonome qui contrôle la plateforme mobile et envoie les consignes soit via un port USB ou selon un protocole UDP/IP
  • Un simulateur multi-système permettant d’être adapté à différent type de véhicule (maritime, routier, aérien, spatial, etc.)
  • Lorsque configuré et calibré en mode « véhicule routier », un simulateur 6-DOF qui procure le sentiment d’être dans une véritable voiture, grâce à :
    1. Un ensemble volant T500 RS et pédales de Thrustmaster qui procurent un réalisme étonnant (vibrations, résistance de directions et freinage, etc.)
    2. Une boîte de vitesse Thrustmaster TH8RS offre la possibilité de conduire en mode manuel, semi-automatique ou automatique
    3. Un affichage sur trois écrans LED (un pour la vision centrale et les deux autres pour la vision périphérique)
    4. Un véritable siège de véhicule avec ceinture de protection, pour un confort et sécurité maximal lors de longue durée d’utilisation
    5. Une boite noire électronique (similaire à celle d’un avion de ligne), nommé Micro-iBB, est intégré au simulateur 6-DOF en mode « véhicule », projet VTADS
    6. Un simulateur de port OBD-II d’un véhicule est également intégrer au mode « véhicule » qui supervise et enregistre les données du simulateur et les envoi sans fil vers l’ordinateur de bord grâce au protocole OBD-II.
  • Un système de vidéosurveillance (quatre Cameras HD IP et leur lecteur/enregistreur) permet d’étudier le comportement du conducteur (recherche sur les facteurs humains en transport)
  • Etc.


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Accès à un avion Piaggio Avanti P-80 et à un banc de test en vol

Cette entente stratégique développée avec la compagnie Marinvent Corporation permet également d’avoir des accès privilégiés à un banc d’essai volant hautement sophistiqué, le Piaggio Avanti P-80. Les figures suivantes montrent, à gauche, l’avionique du Piaggio Avanti ainsi que le fuselage avant de l’avion alors celle de droite, illustre la station d’enregistrement et de contrôle (« Workstation ») permettant aux ingénieurs de tests en vol d’examiner les paramètres de vol et des équipements avioniques en test.

[fr]Figure 6 : Piaggio Avanti P-180 de Marinvent [en]Figure 6 : Piaggio Avanti P-180 of Marinvent
[fr]Figure 6 : Piaggio Avanti P-180 de Marinvent [en]Figure 6 : Piaggio Avanti P-180 of Marinvent
[fr]Figure 7 : Station d'enregistrement « Workstation » de Marinvent [en]Figure 7 : Record station « Workstation » of Marinvent
[fr]Figure 7 : Station d’enregistrement « Workstation » de Marinvent [en]Figure 7 : Record station « Workstation » of Marinvent

















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Véhicule LASSENA

Le LASSENA effectue de nombreux tests routiers pour évaluer les performances des équipements développés en milieu réel d’application. Une Dodge Grand Caravan 2012 faire partie des infrastructures mise à la disposition de nos chercheurs. Ce véhicule possède des caractéristiques lui permettant une conduite autonome telle que le Google Car.

[fr]Figure 8 : Véhicule de test du LASSENA [en]Figure 8 : Test Vehicle of LASSENA
[fr]Figure 8 : Véhicule de test du LASSENA [en]Figure 8 : Test Vehicle of LASSENA

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G1000 et Maxbox

Le LASSENA dispose également d’avionique de dernière génération, notamment, un système FMS de type G1000 du constructeur Garmin. Ces instruments sont les mêmes que ceux utilisés dans les avions équipés d’avioniques certifiés. Ils peuvent aussi être connectés aux simulateurs de vol LASSENA pour vérifier les performances en laboratoire et simuler diverses missions et scénarios spécifiques. Le LASSENA a notamment développé une expertise pour le pilotage automatique de drones à distance (i.e. le QR X800) à l’aide exclusif de FMS situé au sol via un lien sans fil de types LTE ou GlobalStar.

[fr]Figure 10 : G1000 EFIS Garmin Primary Flight Display (PFD) et Multifunction Display (MFD) System [en]Figure 10 : G1000 EFIS Garmin Primary Flight Display (PFD) and Multifunction Display (MFD) System
[fr]Figure 10 : G1000 EFIS Garmin Primary Flight Display (PFD) et Multifunction Display (MFD) System [en]Figure 10 : G1000 EFIS Garmin Primary Flight Display (PFD) and Multifunction Display (MFD) System

Afin de réaliser des tests avioniques à l’extérieur du laboratoire, dans un avion en vol (sur Avanti P180) ou au sol (en voiture), le laboratoire LASSENA dispose d’un système d’enregistrement mobile MAXBox de MAX Technologies totalement autonome capable d’enregistrer tous types de protocole de données avioniques encodées. En particulier, la MAXBox est capable de lire de l’ARINC 429, un format de données spécifique à l’aéronautique et aujourd’hui largement utilisé dans l’aviation commerciale.

Figure 11 : MAXBox
Figure 11 : MAXBox

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Équipements de R&D des systèmes embarqués, communication, avionique et navigation

Le LASSENA met à la disposition des chercheurs de nombreux autres équipements matériels et logiciels adaptés aux projets de recherche et diverses expérimentations sur le terrain. Par exemple, mentionnons deux équipements de tests pour l’analyse des performances des systèmes avioniques. La Figure 11 montre l’Aéroflex IFR 6015 qui permet de générer les signaux RF pour les équipements avioniques suivants : Transpondeur Mode A/C/S/, DME, TCAS, ADS-B, et TIS. De son côté, l’Aéroflex IFR 4000 (Figure 12) permet de générer les signaux RF des systèmes avioniques suivants : ILS, VOR, Marker Beacon, VHF/UHF. Avec ces deux simulateurs de signaux, le LASSENA est en plein contrôle d’une bonne partie de l’avionique réelle d’un avion, lui permettant de contrôler au sol, les équipements à bord d’un avion au sol, et ce, dans diverses configurations.

[fr]Figure 12 : IFR 6015 d’Aeroflex [en]Figure 12 : IFR 6015 of Aeroflex
[fr]Figure 12 : IFR 6015 d’Aeroflex [en]Figure 12 : IFR 6015 of Aeroflex
[fr]Figure 13 : IFR 4000 d’Aeroflex [en]Figure 13 : IFR 4000 of Aeroflex
[fr]Figure 13 : IFR 4000 d’Aeroflex [en]Figure 13 : IFR 4000 of Aeroflex

Le LASSENA dispose d’un centre de recherche sophistiqué sur les drones. Des stations sols permettent de faire la gestion de flotte de drones pilotés de façon totalement autonome. Des liens de communication par satellites via le système GlobalStar et LTE permettent de visualiser et de contrôler les divers drones.

[fr]Figure 14 : Exemple de Drone du LASSENA (Walkera QR X800) [en]Figure 13 : Example of LASSENA’s Drone (Walkera QR X800)
[fr]Figure 14 : Exemple de Drone du LASSENA (Walkera QR X800) [en]Figure 13 : Example of LASSENA’s Drone (Walkera QR X800)
[fr]Figure 15 : Trio des Drones QR X800 du LASSENA [en]Figure 15 : Trio Drone QR X800 of LASSENA
[fr]Figure 15 : Trio des Drones QR X800 du LASSENA [en]Figure 15 : Trio Drone QR X800 of LASSENA

Le LASSENA, en partenariat avec le LACIME, dispose également de nombreux équipements et appareils de mesure permettant d’œuvrer dans les domaines de l’avionique et de la navigation. Les figures suivantes illustrent quelques-uns de ces équipements.

[fr]Figure 16 : Exemple des équipements pour la recherche en Navigation du LASSENA [en]Figure 16 : Example of LASSENA's equipments for the research in Navigation
[fr]Figure 16 : Exemple des équipements pour la recherche en Navigation du LASSENA [en]Figure 16 : Example of LASSENA’s equipments for the research in Navigation
[fr]Figure 17 : Simulateur GPS L1 de 12 canaux [en]Figure 17 : Simulator GPS L1 with 12 channels
[fr]Figure 17 : Simulateur GPS L1 de 12 canaux [en]Figure 17 : Simulator GPS L1 with 12 channels
[fr]Figure 18 : Simulateur GPS L1 de 24 canaux [en]Figure 18 : Simulator GPS L1 with 24 channels
[fr]Figure 18 : Simulateur GPS L1 de 24 canaux [en]Figure 18 : Simulator GPS L1 with 24 channels
[fr]Figure 19 : Récepteur GPS en mode RTK (Base) [en] Figure 19 : Receiver GPS in RTK mode (Base)
[fr]Figure 19 : Récepteur GPS en mode RTK (Base) [en] Figure 19 : Receiver GPS in RTK mode (Base)
[fr]Figure 20 : Récepteur GPS en mode RTK (mobile et base)  [en]Figure 20 : Receiver GPS in RTK mode (mobile and base)
[fr]Figure 20 : Récepteur GPS en mode RTK (mobile et base) [en]Figure 20 : Receiver GPS in RTK mode (mobile and base)
[fr]Figure 21 : Station mobile RTK (mobile et base) [en]Figure 21 : Mobile station RTK (mobile and base)
[fr]Figure 21 : Station mobile RTK (mobile et base) [en]Figure 21 : Mobile station RTK (mobile and base)
Une liste plus exhaustive et détaillée peut être retrouvée sur le site du LASSENA.

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