Evolutivité

Retour en arrière ...

Depuis les premières livraisons du Standard F1 en 2000, le Rafale évolue au rythme des progrès informatiques et technologiques. 14 ans d'une croissance constante des systèmes : SNA, guerre électronique, IHM ...

Retour en arrière ...

C'est dans les années 70 que l'ordinateur s'intègre aux avions pour la première fois. Nombre de capteurs restant analogiques, une centralisation unique reste nécessaire pour gérer tout juste quelques fonctions qui relient toute une série de convertisseurs analogiques / numériques. Le numérique évoluant, les sous-systèmes démultiplient les échanges de données et obligent à développer le multiplexage : faire passer plusieurs messages via un seul support.

Spécialisation des systèmes ...

Dans les années 80, si les systèmes évoluent, les possibilités d'emport de charges évoluent souvent bien plus vite et obligent souvent à spécialiser les systèmes et les appareils.

Exemple du Mirage 2000 :

  • Si le Mirage 2000N est spécialisé dans la pénétration longue distance avec frappe nucléaire, le Mirage 2000D, dispose lui d'une navigation triple couloirs lui permettant de délivrer de l'armement en mode suivi de terrain et en aveugle, de pouvoir tirer de biais de l'armement classique ou de précision (guidage laser). A l'inverse, ses capacités air-air se limitent à de la détection courte portée pour son autodéfense (Missile Magic II), de la navigation et du rassemblement sur ravitailleur. Tout deux disposants d'une spécialité : le suivi de terrain sur fichier numérisé et radar.
  • Le Mirage 2000 C (RDM), dispose d'un panel plus large, mais avec des performances plus homogènes : modes air-air (recherche longue portée, PSIC, PSID, tir canon), modes air-sol (découpe du terrain, percée, anticollision, etc.) mode approche, ou diverses fonctions d'affinage doppler.
  • Le Mirage 2000C (RDI), spécialisé dans le domaine air-air et en particulier dans sa capacité look-down, shot-down, devait jongler dans l'usage de ses fonctions air-sol pour délivrer des GBU, Mk-82 et autres LGTR.

Ces choix s'imposent d'autant qu'une conduite de tir nécessite la réalisation de nombreux traitements informatiques :

  • Recherche et détection (possibilités différentes en fonction des distances, de la taille et de la trajectoire éventuelle de l'objectif)
  • Désignation (radar, laser, mémorisation des coordonnées, etc.)
  • Acquisition et poursuite (cible mobile ou fixe)
  • Identification (données IFF)
  • Guidage vers la cible (calcul des trajectoires, optimisation des évitements de menaces, etc.)
  • Tir de la munition et guidage selon le cas (Liaison Avion Missile pour le MICA par exemple, illumination pour le S-530D à l'époque, guidage laser, etc.)

A noter que les données de navigation alimentent le SNA (Système de navigation et d'Attaque) via un Module d'Insertion Paramètres : points de passage, points décalés, trajectoires, menaces, etc.

De la polyvalence à la capacité omnirôle ...

Dans les années 90, le développement du Rafale se poursuit dans l'optique de le rendre compatible dans tous les domaines, et même mieux, de le rendre omnirôles, ouvrant la possibilité de lui faire faire de multiples fonctions simultanément.

Pour faire face à un étalement des coûts et donner au Rafale la capacité à évoluer dans le temps, l'appareil progresse au rythme de différents "standards".

Ainsi, entre 2000 et 2014, 3 standards majeurs multiplient ses capacités :

  • Constitué au départ du Mica EM, du Magic II et d'un canon à capacité air-air, les emports sont désormais décuplés : Mica EM, Mica IR, SBU-38/54 et 64, GBU-12/22/24/49, SCLAP, Exocet, ASMP, Reco NG ... En perspective, le Brimstone pourrait être envisagé dès 2018.
  • La conduite de tir canon air-air augmente d'une capacité air-sol,
  • Le radar progresse de "simples" fonctions air-air à de multiples possibilités air-sol et air-surface,
  • La fonction Suivi De Terrain dans un premier temps basée sur la lecture d'un fichier, s'ouvre à la lecture des données radar,
  • Le "plug and play" fait son apparition, permettant par exemple la détection automatique d'une antenne AESA,
  • Le Tableau Armement Munition, anciennement nécessitant le codage manuel des munitions, reconnaît désormais automatiquement les munitions emportées par l'appareil,
  • etc.

Mais pour en arriver là, et stocker ou échanger plus de données informatiques, les progrès informatiques participent grandement :

  • Le Mirage F1 disposait par exemple d'une capacité à traiter 0.35 Mips (Millions d'instructions par seconde) et de 400 ko de mémoire vive, 
  • Le Mirage 2000-5, lui, permet d'analyser 1.4 Mips à travers 2 Mb de RAM
  • Le Rafale : de 14 à 65 Mips et de 20Mo à 64Mo de RAM (Du Standard F1 au F2). Les données du F3 me sont inconnues ... encore plus les perspectives du F-3R ...

Le traitement des données ...

Le volume croissant des données à traiter bénéficie dès les années 70 de la technologie dite du "multiplexage" : méthode qui consiste à faire passer plusieurs informations via un même support (câble, fibre, etc.).

Développé dans les années 70 afin de standardiser les besoins et réduire les coûts, le Bus MIL-STD-1553B (Stanag 3838) permet de traiter l'échange des données entre différents systèmes. D'un débit de 1Mbps, celui-ci s'évère rapidement trop limité, obligeant à en installer plusieurs pour gérer les flux de données. Le F-16 est le premier à en bénéficier.

Le premier standard du Rafale dispose quant à lui du Bus STANAG 3910 : Bus série asynchrone. Il est composé de 2 bus : un premier de 20 Megabits/seconde, compatible fibre optique et un second de 1Mbps de débit qui est un 1553B. Différentes catégories de messages y transitent : urgences telles qu'alarmes (3ms), capteurs (20 à 160ms), données non urgentes et transferts de fichiers. La technologie profite également à la longueur des messages : 130 octets dans un bus, jusqu'à 2100 octets dans un 3910.

Le Rafale F1 dispose alors des capacités suivantes : Mémoire à 20Mb et 20Mo/s de transfert de données.

Le Rafale F2 se voit alors associé l'EMTI en 2003. Le calculateur modulaire EMTI (Ensemble modulaire de Traitement de l'Information) accomplit la fusion des données multi-capteurs. 19 modules le composent, disposant pour chacun d'entre eux d'une puissance de calcul 50 fois supérieure aux appareils de génération précédente. L'architecture modulaire permet une intégration aisée de nouveaux équipements. Pierre angulaire de l'évolutivité du Rafale, l'EMTI organise un potentiel de croissance définit dés l'origine.

L'EMTI regroupe l'ensemble des capteurs précédemment séparés (-25% en masse / -50% en volume / -60% de conso électrique / -25% en coûts). Le SCI est le réseau qui relie les modules EMTI : débit 200Mo/s.

En 2003, 1 module EMTI "Rafale F2" dispose de 64 Mo de RAM. La cadence des processeurs, de type PPC 740, est de 200 Mhz.

En 2006, 1 module EMTI "Rafale F2" dispose de 256 Mo de RAM. La cadence des processeurs, de type PPC 750, est de 733 Mhz.

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Source : http://www.artist-embedded.org/docs/Events/2007/IMA/Slides/ARTIST2_IMA_Cornilleau.pdf

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