L’histoire de l’ARINC 818


Les exigences visuelles ont entraîné l’ARINC 818

Une demande sans cesse croissante pour les informations visuelles a déclenché la création de l’ARINC 818. Au début du siècle, l’aviation a de plus en plus utilisé des capteurs infrarouge et des capteurs d’autres longueurs d’onde, caméras optiques, radars, enregistreurs de vol, systèmes de cartes / graphiques, vision synthétique, systèmes de fusion d’images, affichages tête haute, affichages multifonctions tête basse, concentrateurs vidéo et autres sous-systèmes. Ces systèmes ont facilité le roulement au sol et le décollage, le chargement des cargaisons, la navigation, la poursuite de cible, l’évitement de collisions et autres fonctions critiques.

Avion de transport militaire en vol
Le A400M figure parmi les programmes civils et militaires qui utilisent l'ARINC 818.


Fibre Channel existant

FC-AV (Fibre Channel Audio Video, défini dans la norme ANSI INCITS 356-2002) a constitué une première étape dans la satisfaction de cette demande. Ce protocole offrait l’avantage clé d’un faible overhead, utilisant un système d’encodage 8 bits/10 bits (8b/10b) sur cuivre ou fibre à des vitesses de 1,0625 gigabits par seconde (Gb/s) et au-delà. Il utilisait un système de conteneurs qui décrivait le partitionnement des images vidéo. Habituellement, il était point-à-point et unidirectionnel. Le protocole a été largement utilisé dans les F18 et C130-AMP.

Malgré ses succès dans de nombreux programmes, chaque implémentation était unique. Un système était nécessaire pour uniformiser les systèmes vidéo haute vitesse.


L’effort de l’industrie

En 2005, Airbus et Boeing ont estimé nécessaire de renforcer les capacités des nouveaux programmes 787 et A400M, et un nouvel effort de normalisation a été lancé par le biais du Digital Video Subcommittee (sous-comité de vidéo numérique) de l’ARINC. La consolidation de nombreuses normes propriétaires, appartenant à Honeywell, Rockwell Collins, Thales et d’autres, devenait un autre objectif majeur.

Le sous-comité a formulé l’ARINC 818 Avionics Digital Video Bus, qui fournissait la large bande passante nécessaire pour les systèmes vidéo et les synchronisations précises de l’affichage synchrone des lignes. Fibre Channel demeurait la couche physique pour le bus ; il offrait également les avantages des protocoles modernes de réseaux en matière de capacités de routage et de protocole. FC est aussi déterministe avec une faible latence. En outre, l’ARINC 818 incluait la détection d’erreurs. Au départ, il a pris en charge huit vitesses de liaison de 1,0625 à 8,5 Gb/s. Pour assurer l’interopérabilité entre les composants du même système, et, en même temps, contrôler chaque système au moyen d’un ICD (Interface control document).

ARINC 818 a été initialement ratifié en octobre 2006, largement soutenu par l’industrie. Depuis lors, il a été utilisé comme protocole de transport vidéo pour les écrans de cockpit du Boeing 787, Airbus A350 et A400M, C-130 AMP et pour les programmes de mise à niveau du C-17, F15, F18 et de nombreux autres avions militaires et commerciaux.


Innovations pratiques

Dans les années qui ont suivi, les implémentations personnalisées ont ouvert la voie à encore plus de souplesse dans le protocole. Great River Technology, qui avait participé au sous-comité de rédaction de l’ARINC, a dirigé cet effort soutenu. Parmi les innovations figuraient :

    • Compression et chiffrement : le protocole initial traitait uniquement des données non compressées, mais les capteurs haute résolution et les données sensibles ont rendu nécessaires la compression et le chiffrement. Les algorithmes impliqués sont définis par l’ICD, et non pas détaillés dans le protocole.
    • Commutation : au lieu de maintenir strictement une philosophie de point-à-point, la commutation a été mise en œuvre, à condition qu’elle ne se produise qu’entre les images vidéo — commutation dite commutation intelligente.

    • Agrégation de canaux : en autorisant plusieurs liaisons à transporter une seule image vidéo, la bande passante peut être effectivement accrue.

    • Liaisons uniquement à données et interfaces bidirectionnelles : ces dernières permettent les voies de contrôle, typiquement à des taux de liaison beaucoup plus faibles, qui sont définis par l’ICD.

    • Affichages d’imagerie partielle, de mosaïques et de régions d’intérêt : un contrôle supplémentaire a rendu possible les tranches horizontales et verticales — et donc les régions d’intérêt.

    • Calcul plus robuste du CRC : ceci a corrigé les difficultés initiales d’implémentation.


En phase avec les possibilités d’avancement

La spécification 818-2 de l’ARINC (ARINC 818-2) a officialisé ces innovations à la fin de 2013. Elle a également présenté six vitesses de liaison supplémentaires allant de 5,0 Gb/s à 28,05 Gb/s. Ceci anticipe à la fois la capacité future des FPGA et la demande de vitesses de vidéo et de transport de données pour aviation encore plus élevées. Au printemps 2017, des vitesses de liaison de 4,25 Gb/s sont routinières–avec une triple augmentation imminente.

Title *
MrMrs

* Required fields