Ressources et moyens du DCAS

Le DCAS propose un ensemble de moyens scientifiques de haut niveau pour satisfaire les besoins d’Enseignement et de Recherche du département. La grande majorité de ces moyens est gérée par le groupe technique (DCAS-GT).

LE GROUPE TECHNIQUE

Le groupe technique, composé de 6 personnes, développe et met en œuvre un ensemble de plateformes matérielles et d’outils logiciels :
-  Des simulateurs de vol (recherche facteurs humains, enseignement mécanique du vol, pilotage).
-  Une suite logicielle aéronautique (mécanique du vol, conception avion, essais en vol).
-  Une suite logicielle spatiale (orbitographie, sous-système énergie de satellite, lanceurs, station-sol).
-  Drone et conception de système de drone (plateformes volantes, atelier département)
-  Segment sol satellite (salles et stations sol pour projets de satellites)
Certaines plateformes sont utilisées/développées en lien avec d’autres équipes techniques :
-  Développement de la partie logicielle pour le Système TB20 (essais en vol) en lien avec le centre des opérations aériennes de Lasbordes.
-  Développement du logiciel de gestion des vols à Lasbordes.
-  Salle systèmes autonomes du groupe technique DISC.

Le personnel

• Patrice Labedan (Responsable)
• Dominique Bernard
• Jérôme Dartigues
• Guillaume Garrouste
• Thibault Gateau
• Etienne Perrin

AERONAUTIQUE

Logiciels

Le groupe technique DCAS développe une suite logicielle pour l’enseignement et la recherche dans le domaine aéronautique. Il s’agit d’outils de simulation du mouvement de l’avion (Longisim et Transsim), de calcul de performances ou d’aide à la conception (Alcazar), et d’enseignement en vol avec l’avion instrumenté TB20 (système TB20). Un dernier logiciel (Activol) permet une gestion des vols pour les avions du Centre des Opérations Aériennes de Lasbordes.

Mécanique du vol : Logiciels « LONGISIM/TRANSIM »

Ces deux logiciels sont dédiés à l’étude des mouvements longitudinal et latéral de l’avion. Ils permettent de faire des simulations en fonction du type d’avion et de caractéristiques de vol (réponses à des échelons, courbes, 3D, …).

Longisim/Transsim

Conception Avion : Logiciel « ALCAZAR »

Alcazar est un logiciel qui permet l’étude et la conception complète d’un avion de ligne. Devis de masse, dimensionnement du fuselage (nombre de sièges par classe…), géométrie des ailes, empennage, paramétrage de la poussée... Des nombreuses visualisations permettent de se rendre compte du résultat de la conception tout au long du processus.

Alcazar

Essais en vol / Dynamique du vol : « Le Système TB20 »

Le logiciel du « Système TB20 » est un logiciel, qui, à partir d’un avion TB20 instrumenté (25 paramètres en télémesure), permet de visualiser en temps réel ou en différé les paramètres de vol : enseignement dynamique du vol (en vol ou au sol), essais en vol.

TB20

Gestion des vols : Le logiciel « ACTIVOL »

ACTIVOL est le logiciel pour la gestion quotidienne des vols effectués à Lasbordes. Les statistiques sont extraites pour les bilans annuels de l’activité.

Activol

Conception Avion : FAST (Fixed-wing Aircraft Sizing Tool)

FAST est une plateforme logiciel d’enseignement et de recherche développée en interne par l’ISAE-SUPAERO et l’ONERA depuis 2015. Il s’agit d’une plateforme modulaire pour la conception avion permettant des analyses aérodynamiques, masse/structure, propulsion, performances. FAST est codé en Python et est couplé avec un logiciel de visualisation 3D (Open VSP) et avec Open/MDAO.

Fast

Plateformes matérielles

Dans le domaine aéronautique, un ensemble important de moyens matériel est disponible au DCAS : s simulateurs de vol (PEGASE, 6MOUV), atelier pour la conception drone et plateformes volantes de drone.

Simulateur de vol « PEGASE »

PEGASE : Platform for Experiments on Generic Aircraft Simulation Environment

Cette plateforme de simulation, à mi-chemin entre la simulation haut de gamme (simulateurs d’entraînement 6 axes) et la simulation de type individuelle sur ordinateur, est le support idéal pour les enseignements en mécanique du vol et la recherche en Facteurs Humains.
Ce simulateur générique permet de simuler tout type d’avion. Le modèle de base pour les activités est l’Airbus A300.
Les développements sont totalement gérés par le groupe technique DCAS, ce qui permet d’adapter la plateforme à tout besoin émanant des équipes scientifiques (recherche, expérimentation, démonstrations, enseignement…).

Caractéristiques

• Organes de commande : Equipement haut de gamme avec mini-manches pilote/copilote, palonniers, manettes des gaz A320 + volants de trim, FCU, MCDU.
• Visualisations cockpit EFIS/ECAM A320 : Primary Flight Display, Navigation Display, Engine Warning Display, Flight Control. Elles sont multiplateformes et réutilisables pour d’autres projets (contact : Patrice.Labedan chez isae.fr).
• Visualisation 3D : Une visualisation panoramique 3D permet de restituer le monde extérieur. Elle provient du simulateur open-source FlightGear mais a été adaptée afin de répondre aux besoins (notamment pour les aspects HUD : Head Up Display).
• Mouvement : Un système hydraulique 3 axes permet la restitution du mouvement (Tangage, Roulis, Hauteur).
• Serveur audio : Alarmes, moteurs, animations (rentrée/sortie des becs et volets, train d’atterrissage, pluie…).

Photos :

Cockpit Pegase
Pegase hydraulique

Simulateur de vol « 6MOUV »

6MOUV est un simulateur d’avion léger (DR400) monoplace, à plateforme 3 axes, basé sur le logiciel Flight Simulator.

Cockpit 6mouv

Drones

Atelier

Un atelier dédié à la phase finale de conception de drone est géré au DCAS.
Responsable : Dominique Bernard.

Drones

De nombreux drones de type « stationnaire » développés au DCAS ont été réalisés dans l’atelier (VisionAir, ScolAir, ScanAir). Une plateforme volante à voilure fixe est actuellement développée (ExpAir, pour le projet ExpeDrone).

Visionair

VisionAir

Scanair

ScanAir
(vainqueur IMAV 2017 : « Treasure Hunt Challenge »)

Expair

SPATIAL

Logiciels

Le groupe technique DCAS développe une suite logicielle pour l’enseignement et la recherche dans le domaine spatial. Il s’agit d’outils de simulation et de conception des systèmes spatiaux : SatOrb, SimuSat, et SimuLaunch.

Le logiciel « SATORB »

SatOrb est un logiciel complexe d’orbitographie et d’analyse de mission multi-satellites, multi-stations. Il permet l’affichage 2D et 3D de satellites et constellations ainsi que de multiples analyses d’accès, de visibilités, couvertures et bilans de liaison radio.

Satorb

Le logiciel « SIMUSAT »

SimuSAT est un logiciel de simulation du sous-système énergie d’un satellite. Les modules disponibles permettent aussi le contrôle d’attitude, ainsi qu’une simulation simplifiée du comportement thermique. Ce logiciel, en évolution constante, associé à Satorb est un outil puissant de simulation d’un système spatial complet.

Simusat
Simusat

SIMULAUNCH

Simulaunch est un simulateur dédié à la conception de lanceurs ainsi que de l’étude de leur trajectoire lors de leur tir.

Simulaunch

Les plateformes matérielles

Le DCAS dispose également de ressources matérielles en spatial : une station sol à Toulouse (UHF/VHF), une station sol à Cayenne (Bande S), ainsi qu’un centre de contrôle pour ses projets nanosatellites qui se veut simple et générique.

Station sol UHF/VHF –T

Les équipes de l’ISAE-SUPAERO dispose d’une station sol pour échanger des données
numériques avec le satellite qu’elles souhaitent, en UHF/VHF, que ce soit en liaison montante (télécommandes) ou descendante (télémesures). La station peut fonctionner de manière autonome et recueillir les données du satellite automatiquement. Une salle est dédiée à cette station sol sur Toulouse.

Station sol uhf vhf

Station Sol (Bande S)

L’ISAE-SUPAERO dispose depuis 2000 d’une station en bande S. Pour des raisons techniques, elle a été installée à Cayenne. En coopération avec le MIT et le RIKEN, elle permettait de disposer d’un réseau de stations sol situées sur l’équateur pour répondre à des problématiques de liaison bord-sol notamment dues à l’orbite équatoriale de la plateforme.

Station sol bande S

SCC : Simple Control Center

Le centre de contrôle gère toutes les données échangées entre le satellite et le segment
sol grâce à un logiciel léger, performant, adapté au contexte universitaire et à la pointe de la technologie à la fois en termes de traitement de données et d’interface homme machine. C’est un outil robuste, stable, réutilisable et respectant au maximum les standards européen (ECSS) et internationaux (CCSDS) existants.

Simple control center
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