L'annuaire des projets

Les matériaux composites sont intégrés de façon grandissante dans l'industrie Aéronautique et Spatiale pour obtenir des gains de masse significatifs et donc augmenter les performances de l'avion ainsi que son coût d'exploitation. L'objectif à moyen terme des partenaires d'Aerospace Valley est de pouvoir réaliser un prototype de fuselage en matériaux composites. Or, les technologies actuellement utilisées rendent difficile et coûteuse la fabrication de certaines pièces composites. Pour mettre au point un procédé de fabrication industriel, FUSCOMP étudie la faisabilité d'un fuselage en composites par une nouvelle technique : la technique d'infusion.
L'activation par la technique d'infusion offre de nouvelles possibilités technologiques permettant une innovation significative en termes de conception et de design (complexité des structures, formes, assemblage, etc.). Cette technologie a été utilisée dans le cadre de divers programmes militaires ou civils et a permis la réalisation de pièces structurales de grandes dimensions hors autoclave : réservoirs bobinés de grandes dimensions, démonstrateurs de coque de bateaux ou pièces injectées par RTM.
Le projet FUSCOMP cherche à valider la faisabilité d'un fuselage en composites par la technique d'infusion. Pour garantir la sécurité, la tenue des structures composites sera testée selon une pyramide d'essais partant du niveau éprouvette jusqu'au niveau composant.

L'ISAE, en association avec l'ENAC et la PME M3 systems, propose le développement d'une plateforme ouverte (matérielle et logicielle) permettant de réceptionner et traiter les signaux Galileo. L'ISAE apportera sa compétence sur les architectures numériques. L'ENAC et la société M3 Systems participeront au développement d'algorithmes innovants. Cette plateforme sera mise à la disposition des PME et laboratoires de la région, pour le développement d'applications basées sur le système GALILEO.

Pour répondre à une forte attente du marché, les partenaires de GASVT cherchent à révolutionner les dispositifs de sensations visuelles et tactiles présents dans les organes de pilotage d'avions et d'hélicoptères que sont les palonniers, les manches (latéraux ou centraux), les leviers de gaz, etc.
Le projet GASVT consiste à étudier la technologie active pour sa mise en application industrielle et à réaliser ainsi un saut technologique dans les organes de pilotage. La technologie active permet avec un minimum de composants de réaliser une quasiinfinité de sensations visuelles et tactiles grâce à l'utilisation intensive de l'électronique.
Le programme de recherche GASVT comprend 4 phases :
• recherche amont : phase de recherche sur les éléments clés du système (moteur électrique, électronique de commande et lois de commande) ;
• validation théorique : modélisations de solutions actives afin de s'assurer de leur faisabilité. Cette modélisation se fera à l'aide d'outils de simulation Matlab/Simulink ;
• validation physique : caractérisation par essais des prototypes correspondant aux différentes solutions actives modélisées. Le prototypage se fera sur une application manche latéral sachant que les résultats sont extrapolables à d'autres types d'organes de pilotage (manche central, palonnier, etc.) ;
• synthèse : analyse et comparaison des résultats d'essais. Cette synthèse servira de base de données pour choisir la solution optimale dans le cas d'une application industrielle.

GeMoC se concentre sur trois questions de conception et de simulation pour la construction de systèmes complexes: - Tenir compte de préoccupations diverses. De multiples acteurs sont impliqués dans le processus de conception, chacun avec une expertise dans un domaine spécifique. Les intervenants expriment leur point de vue avec leur propre langage, qui doivent ensuite être composés pour une analyse globale. - Intégrer des parties hétérogènes. Les systèmes complexes intègrent différents dispositifs spécialisés pour des applications différentes pour offrir un service global. Ainsi, la communication et la synchronisation doivent être modélisées pour composer ces parties hétérogènes et caractériser les comportements émergents. - Traiter l'évolution et l'ouverture. Il n'est pas possible d'établir une liste exhaustive et limitée des langages de domaine, de communication et des modèles de synchronisation. Ainsi, les outils et environnements de conception doivent être ouverts et permettre l'évolution des langages et des modèles. L'état de l'art pour la conception de systèmes complexes répond en partie aux problèmes cités ci-dessus. L'ingénierie dirigée par les modèles (IDM) offre un formalisme rigoureux et homogène pour la définition de langages de modélisation spécifiques à un domaine d'ingénierie (DSMLs). Cela permet de traiter en partie les problèmes 1 et 3. Les modèles de calcul et de communication (MoCC) ont été étudiés depuis longtemps. Les MoCCs les plus courants (à événements discrets, réactifs synchrones, ...) ainsi que leurs aptitudes à répondre à des préoccupations spécifiques ont été identifiés. Le principal problème ici est que la communauté scientifique propose en permanence les variations au cours des MoCCs classiques pour traiter de nouvelles classes de problèmes, mais il n'est pas facile d'intégrer les nouveaux MoCCs dans les cadres existants pour soutenir l'évolution du système. GeMoC a l'ambition de proposer un environnement innovant pour la conception de systèmes complexes à logiciel prépondérant en fournissant (i) un cadre formel qui intègre l'état de l'art MDE et MoCC pour raisonner sur la composition des préoccupations hétérogènes; (ii) une plateforme open-source de modélisation associée à une méthode bien définie pour la définition de DSMLs, MoCCs et la composition rigoureuse de toutes les préoccupations à des fins de simulation. Il faut pour cela répondre à deux grands défis scientifiques dans GeMoC: la conception et la vérification d'un cadre formel de composition de plusieurs DSMLs s'appuyant sur des MoCCs distincts, et la conception et la validation d'une méthodologie pour le développement de DSMLs et de MoCCs. La France a développé une position de leader dans l'ingénierie dirigée par les modèles. Il est maintenant essentiel que la recherche et l'industrie françaises comprennent comment les modèles définis avec des DSMLs hétérogènes peuvent communiquer et se composer pour une simulation globale. Ceci leur permettra de maintenir leur excellente position dans un paysage international hautement compétitif. Les travaux existants sur l'intégration des MoCCs hétérogènes associés à un langage doivent être élargis pour examiner des DSMLs multiples. Ce doit être développé comme une plate-forme générique de simulation de DSMLs hétérogènes, indépendante du domaine. L'indépendance de domaine est essentielle pour garantir que les résultats sont disponibles pour les différents secteurs de l'économie française qui reposent sur la construction de systèmes complexes. GeMoC vise à participer à l'élaboration de la prochaine génération d'environnements IDM à travers un processus rigoureux et d'outils pris en charge pour la définition de DSMLs exécutable et la simulation de modèles hétérogènes. L'environnement GeMoC sera open-source et basé sur un modèle hiérarchique formel pour la composition de modèles hétérogènes. La plate-forme sera validée sur des cas représentatifs de l'utilisation attendue de GeMoC.

Le projet GENGHIS KhAN propose d'évaluer et de développer la technologie de la nouvelle hétérostructure à grand gap AlInN/GaN pour des applications en gamme de fréquence millimétriques pour applications de communication par satellites. Sur le marché de la puissance radio-fréquence, La technologie HEMT GaN est maintenant prête a concurrencer les technologies silicium LDMOS et pHEMT GaAs pour le marché des stations de base pour les télécommunications (3G, 4G, WiMAX ...). Avec des transistors atteignant 150W @ 6 GHz sous 48V de tension de polarisation, la technologie GaN peut être déployée dans plus de 2 millions de stations de bases pour téléphonie mobile ainsi que pour les émergentes infrastructures WiMAX. Néanmoins, les développements sont encore en cours pour élargir le marché des matériaux à grand gap aux hautes fréquences. Des recherches et développements sont en cours de la bande X (8 GHz) jusqu'en bande E (90 GHz) en Europe (UMS, SELEX SI), au Japon (FUJISTU, NEC, Matsushita Electric Industrial) et aux états-Unis (TRIQUINT, RFMD, CREE, RAYTHEON, HRL, NORTHROP GRUMMAN…). Cette proposition est dédié à l'évaluation et au développement d'une nouvelle technologie de matériau à grand gap pour des applications hautes fréquences. Ce projet tirera partie de la nouvelle hétérostructure AlInN/GaN accordée de maille et très prometteuse pour les performances de composants à ces fréquences. Les principales technologies utilisées pour la génération de puissance à l'état solide sont le silicium (Si), L'arséniure de gallium (GaAs) et l'hétérostructure l'AlGaN/GaN. Pour des puissances de sortie de l'ordre de 10W, les fréquences de coupure de ces technologies sont approximativement de 4 GHz, 10 GHz et 18 GHz respectivement. Les travaux pionniers sur l'hétérostructure AlInN/GaN ont été effectués par l'Europe au travers des projets européens ULTRAGAN (Future Emerging Technology STREP - FP6, c.f. http://www.ultragan.eu/ ) et MORGAN (NMP - IP - FP7, c.f. http://www.morganproject.eu/ ) tous deux conduits par by Alcatel Thales III-V Lab. Ces projets ont considérablement contribué à accroitre le rayonnement de la recherche européenne sur les technologies GaN pour la micro-électronique grâce aux excellents résultats obtenues de 10W/mm avec des rendement en puissance ajoutée (PAE) de 56%, 13W/mm à 3.5 GHz avec des PAE jusque 70% et 4.3W/mm avec 43% de rendement à 18 GHz. Ces excellentes performances en rendement n'étaient pas espérées il y a quelques années pour les technologies à base de composés nitrures. De plus, il a été aussi démontré une incroyable stabilité thermique jamais observée auparavant pour aucun autre transistor permettant un fonctionnement à des températures de 800°C pendant des centaines d'heures.

Optimiser les interventions d'urgence est la préoccupation quotidienne des professionnels de l'urgence médicale hospitalière et extrahospitalière.

GEO URGENCE vise à fournir, aux médecins régulateurs des services d'urgence (SAMU), un service permettant :
• la supervision en temps réel des interventions des Unités Mobiles Hospitalières (UMH) : véhicules SMUR, ambulances, hélicoptères ;
• la prise en compte en temps réel des informations géolocalisées concernant les centres hospitaliers (disponibilité des plateaux techniques, spécialistes de garde, etc.) les conditions de l'intervention (trafic, coupures de routes, travaux, positions d'autres partenaires) et la position des véhicules.
Le projet GEO URGENCE consiste à développer un démonstrateur et plusieurs prototypes de services innovants basés sur l'analyse temps réel de données multisources géo-localisées. Le système fonctionne avec des boîtiers EGNOS/GALILEO embarqués et des systèmes de communication inter-opérables avec les moyens existants. Les services seront accessibles aux utilisateurs par des interfaces WEB cartographiques interactives. L'application prévoit des requêtes décisionnelles complexes prenant en compte des contraintes métier dépendant de la localisation ainsi qu'une forte interopérabilité avec les plateformes technologiques hospitalières. En novembre 2006, AKKA Technologies à reçu le trophée du « lauréat de l'innovation » pour ce projet.

Le projet GeoTrans MD concerne l'amélioration du suivi du transport de matières dangereuses. La forte hausse de consommation de tous ces produits entraîne des flux de transport croissants. Ces flux augmentent aussi en raison de l'évolution des contraintes environnementales et législatives qui touchent les conditions de stockage.
Le Conseil Economique pour l'Europe de l'ONU (UNECE) est en charge de la législation sur les transports terrestres de matières dangereuses. La Réunion Commune (Joint Meeting) est le groupe d'expert en charge de la rédaction de la partie commune des règlements pour les 3 modes de transports terrestres, ferroviaires et voies navigables. Les décisions concernent 46 Etats en incluant la somme des parties contractantes à chacun des trois accords ADR, RID, ADN. Sur proposition de la Commission Européenne, la Réunion Commune a mandaté un groupe de travail pour étudier la possibilité d'introduire l'obligation d'utiliser la télématique dans le suivi des transports de matières dangereuses (TMD). Ce groupe, après une analyse complète des besoins des acteurs a produit un tableau de référence et une modélisation UML, début d'un format d'échange XML normalisable.
L'opinion généralement partagée au sein de la Réunion Commune serait globalement favorable à l'introduction règlementaire relative à la télématique dans le transport de matières dangereuses. Cependant l'adoption d'une telle disposition doit pouvoir s'appuyer sur la démonstration de l'existence d'un système permettant d'y répondre. Ce système devant permettre l'accès aux données pertinentes pour l'ensemble des acteurs il doit être interopérable et non propriétaire. Toutefois un niveau de sécurité important doit être atteint notamment pour contrôler l'accès aux données par les seuls acteurs autorisés. Par ailleurs, l'harmonisation internationale de cette réglementation impose un niveau de flexibilité du système important pour s'adapter aux spécificités nationales.
L'état de l'art démonstre l'existence des composants élémentaires, mais la possibilité de connecter ces composants de façon sécurisée n'a pas été mise en oeuvre dans des solutions modulaires et ouvertes.
Le projet GeoTransMD vise donc à:
• Produire une consolidation de l'analyse des besoins du groupe Télématique en identifiant ce qui ressort du noyau commun et des besoins liés aux cas d'usage optionnel (gestion du trafic, statistiques, gestion dynamique du risque, …)
• Définir les spécifications fonctionnelles de l'architecture
• Mettre en place une architecture partagée pour la mise à disposition des acteurs identifiés les documents de transports dans les différentes phases du transport.
• Définir et spécifier les applications d'accès aux informations et à leur exploitation
• Définir et spécifier les équipements embarqués pour la collecte et la transmission
• Prendre en compte l'interopérabilité avec les systèmes existants d'alerte d'urgence en cas d'accident
• Préparer la démonstration en vraie grandeur présentable à tous les membres de la Réunion Commune lors du Congrès Mondial des Systèmes de Transport Intelligents de 2015 à Bordeaux
Le projet est porté par des entreprises industrielles spécialisées dans la télématique, la sécurité des données et le GNSS (Novacom Services, Ereca, Add Valentiam, M3systems, Solucom, FDC), des laboratoires de recherche (Université de Grenoble, LNE) ainsi que le ministère des transports via le CETE SO et Lyon.
Le projet a une durée de 36 mois et représente une charge de travail d'environ 500 hommes.jour pour un coût total de 5,5M€. Le point d'orgue sera le salon ITS à Bordeaux en 2015.

Le projet a pour objectif de démontrer la faisabilité d'une antenne à grand nombre de faisceaux en bande Ka, pour les télécommunications civiles et militaires. Ce besoin est clairement identifié pour les systèmes multimédia, dans l'objectif d'accroître leur capacité. Réaliser des faisceaux fins procure également une meilleure robustesse au brouillage sur les théâtres d'opérations, et est donc très attractif pour les télécommunications militaires. L'obtention de faisceaux fins nécessite une très grande ouverture antenne. Le diamètre maximal réflecteur actuellement en Europe est de 2.4*3,6 m2. Une solution à base de réseau réflecteur (reflectarray antenna) dépliable est en cours de développement à Thales Alenia Space (TAS), mais est pour l'instant envisagée uniquement pour les bandes basses (L, S, C). Cette solution antenne est idéale pour les tailles d'antennes comprise entre 4m et 8m. Elle permettra de proposer des solutions alternatives aux grands réflecteurs dépliables américains, tout en nécessitant des coûts de développement nettement plus faibles. La montée en fréquence des grandes ouvertures rayonnantes se heurte à des problèmes de précision de fabrication et de déformées thermo-élastiques de l'ouverture. L'ensemble se traduit par des dégradations importantes de la qualité des faisceaux. L'idée de rupture proposée ici consiste à utiliser cette grande ouverture dans une nouvelle configuration, appelé réseau imageur. Le réseau imageur est constitué d'un système de deux réflecteurs confocaux, l'un très grand, l'autre petit, agissant comme un magnificateur d'un réseau primaire de taille réduite. Avec une telle architecture, il devient possible de compenser l'effet des déformées statiques et dynamiques à l'aide de déphaseurs placés au niveau du réseau focal. La démonstration de cette faisabilité constitue le premier objectif de ce projet. Elle sera appliquée au cas particulier d'un grand reflectarray. Le second point critique d'une telle architecture antennaire réside dans le formateur multifaisceaux. Une approche innovante et vierge d'antériorité en propriété intellectuelle est développée à l'Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes (IETR). Il s'agit d'un formateur dit « Pill-Box ». Nous proposons de réaliser dans ce projet la première démonstration d'un tel formateur de faisceaux à deux dimensions. Le concept est d'ailleurs original et fait actuellement l'objet d'un dépôt de brevet conjoint IETR / TAS. Cette démonstration expérimentale, associée au dimensionnement optimal de l'architecture antenne, et à la démonstration de la possibilité de compenser les imperfections d'un grand reflectarray montrera la faisabilité d'un tel sous système antenne. Ce projet permettra de lever les deux points critiques identifiés pour une telle solution antenne. Il ouvrira des perspectives considérables car le produit visé correspond à un besoin prioritaire pour les communications militaires avec des petits terminaux sur les théâtres d'opération, ainsi que pour le multimédia civil à très haut débit.

The control of infinite-dimensional dynamical systems, represented by systems of coupled Partial Differential Equations, is subject to a recently growing interest due to two major impulses. Firstly recent technological progress in material sciences induce an increased use of complex and heterogeneous materials for sensing, actuation and new energy sources. One may cite for instance the use of Ionic Polymer Metal Composite or Memory Shape Alloys for robotics applications, fuel cells in transport applications or emergence of intensified chemical processes. Secondly, increased computer power allows for the use of extremely high order models, which become structurally very closed to infinite dimensional dynamical systems.
The control and system-theoretic properties of infinite-dimensional dynamical systems is the object of long-ongoing researches and the reader is referred to recent monographs for details on the results and the references. The theoretical tools are very diverse, as in the case of finite-dimensional systems, ranging from functional analysis, to algebra and operator theory. Although the general problem of the control of a system of coupled nonlinear Partial Differential Equations is in general intractable, major progresses have been achieved by restricting the class of infinite-dimensional systems to systems arising from physical models. In the same way as for finite-dimensional control system, it reveals to be essential to use balance equations, in general the energy balance equation, in order to derive stabilizing controllers for instance. For linear infinite-dimensional systems a rich theory has been build up which uses so-called passivity properties, for instance the energy balance equations including energy flows with the environment of the system, in order to derive basic stability and stabilizability. For nonlinear infinite-dimensional systems, the results are scattered on case studies of different types for which control Lyapunov functionals are constructed.
Recently a particular class of systems (called boundary port Hamiltonian systems) has been suggested which generalizes systems of conservation laws to different classes of boundary control systems. For port-Hamiltonian systems defined on one-dimensional spatial domains from differential-geometric structure, called Dirac structure, the precize relation with boundary control systems, some stabilizing controllers and passivity-based controllers have been investigated. Dirac structure are mainly used for the analysis of invariants and symmetries of infinite-dimensional systems and their use for the formulation and control of distributed parameter systems with boundary external (input and output) variables and their control is quite in the beginning. Indeed, the results on the control of these systems, have mostly concerned distributed parameter systems defined on one-dimensional spatial domains and systems stemming from two coupled conservation laws.
The aim of the project is to bundle the efforts of control and applied mathematics laboratories (from both theoretical and experimental point of view) dealing with the structural properties and control of systems pertaining to different physical areas (acoustics, structural mechanics, mass and heat transport phenomena, chemical engineering systems, material science) for the development of methods and algorithms for the boundary control of nonlinear and dissipative open multiphysical systems using the formalism of dissipative Hamiltonian systems with boundary port variables. The first kernel topic of the project is to deal with coupled reversible and irreversible phenomena and deal for instance with or coupled convection and diffusive phenomena using the common geometric structure of Stokes-Dirac structures. The second kernel topic is to deal with approximations of infinitedimensional port Hamiltonian systems obtained by spatial discretization preserving the Dirac structure and develop algorithms robust with respect to this reduction.