Système informatique embarqué dédié qui exécute les lois de commande de vol, fusionne les entrées des capteurs, surveille la santé des systèmes et envoie des commandes déterministes aux actionneurs pour contrôler l'assiette, la stabilité et la maniabilité de l'aéronef.

Principe

La conception privilégie l'exécution temps réel déterministe, la redondance et le comportement fail-operational ou fail-safe, la latence bornée, le partitionnement rigoureux des fonctions et la conformité aux normes de certification pertinentes (par exemple DO-178C pour les aspects logiciels).

Démonstration

Sur un avion fly-by-wire, des ordinateurs de commande de vol triplement redondants exécutent des lois de commande identiques, comparent les sorties des canaux via de la logique de vote/surveillance, dégradent le système de manière progressive en cas de défaillance détectée et transmettent des commandes aux surfaces de contrôle avec des garanties temporelles.

Mauvaise application

Déployer un logiciel généraliste non déterministe ou des tâches insuffisamment isolées dans un ordinateur de commande de vol, ou omettre des activités rigoureuses de vérification et de certification, ce qui peut introduire des défauts de temporisation latents, des interférences ou des modes de défaillance dangereux.

Conséquence

Un ordinateur de commande de vol correctement conçu apporte une maniabilité prévisible, une augmentation automatique de la stabilité et des modes de dégradation sûrs ; il réduit la charge de travail du pilote et permet des lois de commande complexes, mais impose une discipline stricte de développement, vérification et maintenance.

Inversion

Les systèmes de commande manuelle mécanique ou les conceptions de stabilité passive confient l'autorité de commande aux liaisons mécaniques ou à la conception aérodynamique ; alternativement, un contrôle depuis l'extérieur (télépilotage) supprime la déterminisme embarqué et nécessite des démonstrations de sécurité différentes.

Limite

Couverture des contrôleurs embarqués temps réel commandant directement des actionneurs critiques pour le vol ; exclut les systèmes de gestion de vol de niveau supérieur orientés guidage/planification, les systèmes au sol et les avioniques non critiques pour le vol. Soumis aux contraintes environnementales, électromagnétiques et de certification.

Tension sémantique

Souvent confondu avec l'autopilote ou le Flight Management System (FMS) : l'ordinateur de commande de vol exécute des lois de commande à faible latence et commande des actionneurs pour la stabilité, tandis que l'autopilote/FMS gèrent le guidage, la navigation et la planification de mission.

Synthèse

L'ordinateur de commande de vol est un sous-système embarqué temps réel certifié et déterministe qui fusionne les capteurs, exécute des algorithmes de commande et commande des actionneurs avec architectures redondantes et gestion des fautes pour garantir un comportement sûr et stable de l'aéronef en conditions normales et dégradées.