Mitigation des effets des radiations dans le traitement de l'estimation d'attitude des objets autonomes ; Mitigation of radiation effects on the attitude estimation processing for autonomous things
Titel:
Mitigation des effets des radiations dans le traitement de l'estimation d'attitude des objets autonomes ; Mitigation of radiation effects on the attitude estimation processing for autonomous things
Anmerkungen:
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Beschreibung:
Les algorithmes d'estimation d'attitude ont été progressivement intégrés dans des objets autonomes d'application critiques, tels que des satellites, des drones, des avions et des voitures autonomes, afin de déterminer leur attitude (orientation spatiale) par rapport à une référence connue. Normalement, les algorithmes d'estimation d'attitude sont intégrés aux systèmes de navigation inertielle (INS) utilisés dans ce type d'applications. Ces systèmes sont généralement conçus avec une unité de mesure inertielle, des circuits d'interface analogique-numérique et un système de traitement embarqué composé d'au moins un processeur et des mémoires de données/programmes.Les composants d'INS sont essentiellement des systèmes électroniques qui peuvent être exposés à des environnements contenant des particules de rayonnement dans l'espace, à des altitudes aéronautiques et même au niveau du sol. L'interaction de telles particules avec les circuits intégrés peut provoquer des soft errors induites par le rayonnement, telles que des single-event upsets (SEUs) qui peuvent inverser des bits de mémoire (pas de manière permanente), ou même arrêter le fonctionnement, nécessitant ainsi une réinitialisation du système via une réinitialisation logicielle ou une mise hors tension, c'est-à-dire des single-event functional interrupts (SEFIs) ou un single-event latch-up (SEL).La première partie de cette thèse étudie les effets des soft errors sur le traitement de l'estimation d'attitude. Des algorithmes d'estimation d'attitude classiques ont été mis en œuvre et évalués sous l'effet du rayonnement thermique et des neutrons à haute énergie. Les résultats montrent (1) la forte contribution des SEFI/SEL sur le nombre total de soft errors induites par les neutrons, pouvant entraîner des défaillances critiques de l'INS ; (2) l'influence de l'application de moyennes de charge plus faibles sur le système de traitement de l'estimation d'attitude afin de réduire le nombre de défaillances ; (3) la tolérance relativement élevée des algorithmes ...