Optimisation et validation de la charge utile d'un satellite de télécommunication

par Fawzi Cheik Bessaih

Thèse de doctorat en Informatique

Soutenue le 30-09-2013

à Avignon , dans le cadre de École doctorale 536 « Sciences et agrosciences » (Avignon) , en partenariat avec Laboratoire Informatique d'Avignon (laboratoire) .

Le président du jury était Christophe Lecoutre.

Les rapporteurs étaient Van-Dat Cung, Gérard Verfaillie.


  • Résumé

    Pour répondre à une demande sans cesse croissante en capacité et débit pour la télévision HD, la sécurité civile, les télécommunications haut débit etc., les opérateurs satellites doivent accroître de manière importante la capacité de leurs nouveaux satellites. Ces nouvelles capacités sont obtenues au prix d'une complexité accrue.La maîtrise de cette complexité impose la définition de nouvelles méthodes de conception et le développement de nouveaux outils informatiques associes.La conception des charges utiles de télécommunication répond aux contraintes particulières à l'environnement spatial qui se traduisent par des exigences draconiennes quant à la ¯abilit¶e, la masse des équipements à embarquer ou encore la limitation de la puissance disponible. EADS Astrium a ainsi développé une gamme de visant a valider et à optimiser les designs des satellites. Ces logiciels sont bases sur des et des méthodes standards d'optimisation de la recherche opérationnelle. Ils sont utilises lors des phases de conception,notamment pour traiter deux problématiques d'optimisation :{ La validation de la robustesse d'une charge utile nécessite la validation de plusieurs centaines de millions,voire plusieurs dizaines de milliards de cas dégradées. Pour chacun des cas dégradés envisages, il faut e®effectuer un calcul de reconfiguration de la charge utile de fa»con a valider la robustesse du design a cette anomalie. Pour permettre une validation exhaustive d'une charge utile en un temps raisonnable, un calcul de recon¯ ne doit pas dépasser quelques millisecondes.{ L’aménagement des équipements sur les murs d'un satellite est un processus complexe trµes contraint. nécessite de respecter le positionnement des ¶équipements selon des zones chaudes et des zones froides préalablement d¶e¯nies. A¯n de garantir un niveau d'ampli¯cation optimal, la longueur des guides d'ondes reliant les équipements doit ^être limitées et des contraintes de montage/démontage des guides doivent ^être respectées. Avec l'accroissement de la complexité des nouvelles générations rations de satellites, il devient critique pour EADS Astrium de d¶e¯nir de nouvelles méthodes d'optimisation de la charge utile. Nous nous proposons d'étudier ici ces deux problématiques. Une première problématique d’aménagement de guides d'ondes se rapporte une problématique de multi-routage dans un espace continu en trois dimensions. L'objectif est de fournir une estimation des pertes auto-référentielles directement déduite des longueurs des guides d'ondes obtenues lors du routage. Cette problématique s'inscrit dans le cadre de problématique de type Pipe Routing (littéralement,routage de canalisation).la seconde problématique concerne la validation de la robustesse d'une charge utile a un nombre de pannes préalablement ¯x¶e. Du fait d'une méthode de validation choisie, bas¶ee sur une énumération exhaustive des cas dépannes, cette problème¶s'apparente a la résolution successive de millions voire de milliards de problèmes de satisfaction de contraintes. Avec l'augmentation de la complexité¶des charges utiles, il devient urgent de proposer des améliorations significatives de l'outil de validation existant, a savoir SWITCHWORKS

    mots clés mots clés

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    NC


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