Étude de la vulnérabilité de systèmes électriques/électroniques automobiles vis-à-vis d’attaques électromagnétiques intentionnelles : analyse de risques et contre-mesures

Study of the vulnerability of automotive electrical / electronic systems to intentional electromagnetic attacks (IEMI) : Risk analysis and countermeasures

• Auteur / Autrice : Thomas Picon
• Direction : Geneviève Duchamp, Tristan Dubois, Marco Klingler
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance le 10/10/2019
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Michel Vinassa
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Françoise Paladian, Alain Reneix
• DOI : 10.70675/849116b9z5d01z454czb8f0z5aed456f1bbf

Mots clés

Mots clés contrôlés

Automobiles -- Protection

Interactions électromagnétiques

Simulation par ordinateur

Mots clés libres

IEMI

Automobile

CEM

Simulations EM

Simulations électriques

Mesures CEM

IEMI

Automotive

EMC

EM simulations

Electrical simulations

EMC measures

Résumé

Les interférences électromagnétiques intentionnelles (IEMI) consistent à tirer parti de la vulnéra-bilité EM d’un système électronique afin de le contraindre à se mettre dans un mode de dysfonction-nement déterminé ou non. De nombreuses sources ont été conçues depuis les années 90 et ont prouvé qu’elles sont capables de faire dysfonctionner un véhicule. Dans ce contexte, la problématique de cette thèse est de proposer une méthodologie permettant l’étude de la vulnérabilité des systèmes électriques ou électroniques d’un véhicule automobile vis-à-vis d’attaques électromagnétiques intentionnelles. Deux parties principales ont été nécessaires afin de proposer une méthodologie permettant de prendre en compte la menace IEMI dans la conception des prochains véhicules. La première partie a tout d’abord permis d’obtenir, par simulation numérique, les formes d’ondes des courant induits sur des faisceaux automobiles positionnés dans un véhicule pour n’importe quelle configuration d’attaque IEMI. Grâce à ces résultats, une quantification de ces cou-rants en termes de formes d’ondes temporelles et de niveaux d’amplitude probables a été réalisée et a permis d’analyser le risque IEMI pour un constructeur automobile. La seconde partie a permis de prendre en compte la menace IEMI en développant un banc d’essai sur table conçu d’après les résultats de l’analyse de risque de la première partie. Deux solutions de bancs d’essais adaptés aux signaux IEMI ont été proposées afin de pouvoir tester les équipements automobiles par rapport aux IEMI probables lors d’une attaque sur véhicule.

Intentional electromagnetic interferences (IEMI) consist of taking advantage of the EM vulnera-bility of an electronic system in order to force it to put itself in a dysfunction mode. Many sources have been designed since the 90s and have proven that they are able to disrupt a vehicle. In this context, the goal of this thesis is to study the vulnerability of electric or electronic systems of a vehicle to cope with intentional electromagnetic attacks. Two main parts were needed to propose a methodology to consider the IEMI threat in the design of the future vehicles. The first part allowed to obtain, by numerical simulation, the waveforms of the currents induced on automotive wire harnesses located in a vehicle for any IEMI attack configuration. Thanks to these results, a quantification of these currents in terms of waveform characteristics in time-domain and probable amplitude levels was realized and allowed to analyze the IEMI risk for a car manufacturer. The second part considered the IEMI threat by developing a table test bench designed according to the results of the risk analysis of the first part. Two test bench solutions adapted to IEMI signals have been proposed in order to test automotive equipment with the probable IEMI interferences dur-ing an attack on a vehicle.