Développement d'une méthodologie dédiée à la réflectométrie en vue du diagnostic filaire
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The embedded electronics in cars, aircraft, trains, and other transportation mean continues to grow. This increase is accompanied by an increase in the number of electronic systems (dedicated to safety and navigation), the coupling between the functions and the increase of the length of cables. These cables are often exposed to external stress (mechanical, temperature, humidity. . . ) which are often the cause of deterioration of the wiring network. Many problems currently appear referring to failures related to the cables and can sometimes have heavy consequences (fire, aircraft crash, breakdown of a vehicle. . . ). Fault location is an important asset, because it allows to focus the reparation in order to reduce the cost. The reliability of wire becomes dominant and the development of systems and procedures of wiring diagnosis appears urgent. We have developed a new approach allows diagnosing the health of a wiring network in order to detect, localize and characterize the defects. This methodology is based on two steps: a wire propagation model and a tool to solve the inverse problem. The propagation model describes the forward problem for wave propagation which along the transmission lines (simple or multiconductors) in time domain. The resolution of the inverse problem consists to deduce some knowledge about the defects from the reflectometry response. Two tools have been studied in this perspective: the genetic algorithms and the neural networks. The proposed method has given very good results in the analysis of different wiring configurations (simple lines and complex network) and faults type (soft and hard).
Abstract FR:
La part de l'électronique embarquée dans l'automobile, avions, trains et d'autres moyens de transport ne cesse de croître. Cette augmentation est accompagnée d'une augmentation du nombre de systèmes électroniques (dédiés à la sécurité et à la navigation), du couplage entre les fonctions et de l'augmentation de la longueur des câbles. Ces câbles électriques subissent souvent des contraintes externes (mécaniques, température, humidité. . . ) qui sont souvent la cause d'une détérioration prématurée du réseau, et peuvent parfois être lourdes de conséquences (incendie, crash aérien, panne d'un véhicule. . . ). La localisation du défaut est un atout important, car elle permet de cibler la réparation afin d'en réduire le coût. La fiabilité de ce câblage devient donc prépondérante et la mise au point de systèmes et de procédures de diagnostic de câblages, apparaît urgente. Nous avons développé une nouvelle approche pour le diagnostic de l'état de câblage afin de détecter et de localiser (voire de caractériser) des défauts. Cette méthodologie de modélisation se base sur deux ingrédients : un modèle de propagation filaire et un outil de résolution de problèmes inverses. Le modèle de propagation décrit le problème (direct) de la propagation d'une onde électromagnétique le long d'une ligne de transmission (simple ou de type multiconducteurs) dans le domaine temporel. Il est basé sur une représentation en cellule RLCG et sur la méthode FDTD. La résolution du problème inverse consiste à partir d'un réflectogramme à remonter vers des informations sur les valeurs des paramètres électriques R,L,C et G exploités dans les modèles de propagation filaire et qui peuvent être représentatifs de défauts caractéristiques (câble sectionné, corrosion, coupure, etc. ). Deux outils ont été étudiés dans cette perspective : les algorithmes génétiques et les réseaux de neurones. La méthode proposée a donné de très bons résultats dans l'analyse des différentes configurations de câblages (simple ou réseau) et type de défauts (franc et non franc).