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UMEPS (2012-2014) : gestion des Incertitudes de la Protection Electromagnétique sur les Systèmes

par Laurent Krähenbühl - publié le , mis à jour le

Un projet soutenu par l’ANR dans le cadre du programme ASTRID 2011

Programme ANR : Accompagnement Spécifique de Travaux de Recherches et d’Innovation Défense
Projet : ANR-11-ASTR-0039 - Coordinateur : Richard PERRAUD (EADS)
Mots-clés : CEM ; incertitudes ; aéronautique ;
Lien sur le site de l’ANR

Projet terminé : 03/2012 - 02/2014 (2 ans)
Apport de l’ANR : 292 417€ dont Ampère/ECL : 58 432€

Partenaires : EADS (Astrium, Eurocopter), Ampère, IMACS

UMEPS est en partie complémentaire du projet E-CEM (2011-2013) qui a commencé à aborder la question des incertitudes dans la conception.


Implication du Laboratoire Ampère

- Christian Vollaire (Professeur), Laurent Krähenbühl (DR)
- Moises Ferber (thésard)
- Redha Moulla (post-doc)

Résumé du projet scientifique

Introduction des incertitudes dans les modélisations électromagnétiques du domaine aérospatial
Le dimensionnement des contraintes électromagnétiques sur les grands systèmes sont souvent basées sur des approches pire cas sans pouvoir chiffrer la marge dont l’on dispose. Le projet UMEPS introduit une démarche d’analyse probabiliste qui permettra de mieux définir cette marge et de répondre à des objectifs de fiabilité chiffrés.

La performance des calculs au service du traitement des incertitudes en électromagnétisme
Les enjeux de la protection électromagnétique sont de pouvoir atteindre des performances maîtrisées sans pourtant surprotéger le système, surprotection qui amènerait à des contraintes trop sévères (masse, coût), ni le soumettre à des opérations de maintenance excessives, ce qui augmenterait son coût de possession mais surtout nuirait à son taux de disponibilité.
Pour améliorer les traditionnelles analyses déterministes pire cas, il paraît nécessaire de développer une approche permettant de faire un lien entre les incertitudes, les marges que l’on impose et la notion de risque y afférant. Une meilleure gestion des marges permettra de mieux maîtriser le développement des systèmes, tout en garantissant aux clients une fiabilité chiffrée. C’est la finalité du projet UMEPS qui s’appuiera sur des méthodes probabilistes développées et regroupées au sein d’une plateforme OpenSource de traitement des incertitudes.

Le projet UMEPS vise les quatre objectifs suivants :
- Quantifier et analyser les sources d’incertitudes impactant le dimensionnement des contraintes électromagnétiques dans les domaines aéronautique et spatial,
- Développer des méthodes de réduction de modèles afin de traiter d’une façon probabiliste les incertitudes liées à la géométrie et aux matériaux.
- Démontrer le caractère opératoire de la démarche probabiliste dans le domaine des effets indirects foudre, des champs forts (f<1GHz) et CEM sur un sous-système représentatif.
- Établir et promouvoir une démarche d’analyse probabiliste de la protection électromagnétique des systèmes (guideline, workshop).

Retombées attendues pour Ampère :
- montée en puissance des compétences du laboratoire dans les méthodes de réduction de modèles pour les systèmes non linéaires, ce qui doit conduire à des réduction de temps de calcul (par exemple pour les environnements « logiciels circuits » utilisés pour les calculs de propagation des incertitudes et d’optimisation système).
- progrès sur les méthodes non intrusives de propagation des incertitudes, ce qui dépasse dépasse largement le contexte du projet (applications bio-électromagnétiques, CEM dans le domaine automobile ... ).