Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Une étude pédagogique de l’analyse par arbre de défaillances (Fault Tree Analysis ou FTA en Anglais) appliquée à un drone autonome simplifié est présentée ici. Après une description fonctionnelle de l’architecture du système, l’arbre de défaillances est construit pour identifier les événements élémentaires menant à la perte de l’appareil. Une analyse qualitative permet de déterminer les ensembles de coupures minimaux, révélant les vulnérabilités critiques de l’architecture. Des recommandations d’amélioration sont formulées, et une estimation de la probabilité de défaillance est réalisée par approximation linéaire. Ce cas d’étude a pour objectif d’initier les étudiants ingénieurs et les jeunes ingénieurs aux principes de la sûreté de fonctionnement dans les systèmes embarqués.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
David MAILLAND : Chercheur indépendant
INTRODUCTION
L’usage des drones autonomes a fortement progressé ces dernières années dans les domaines civil et militaire . De l’inspection d’infrastructures aux missions de secours, en passant par des déploiements massifs dans des conflits comme la guerre en Ukraine, ces systèmes sont désormais engagés dans des missions critiques où autonomie et fiabilité sont indispensables.
Dans ce contexte, l’anticipation des défaillances et la maîtrise des risques sont devenues des enjeux centraux . Les ingénieurs s’appuient de plus en plus sur des méthodologies structurées issues du domaine de la sûreté de fonctionnement pour identifier les scénarios redoutés et garantir la continuité de mission. Parmi elles, l’analyse par arbre de défaillances (Fault Tree Analysis, FTA) fournit un cadre logique permettant d’explorer les combinaisons d’événements menant à une perte du drone.
L’article présente une étude développée de cette méthode, appliquée à un système de drone autonome simplifié. L’objectif est d’initier les étudiants ingénieurs à des outils pratiques d’évaluation de la sécurité, en combinant modélisation statique et raisonnement logique. Le cas d’étude a été volontairement conçu pour être pédagogique, analytiquement maîtrisable et transposable à des scénarios aéronautiques complexes.
L’analyse par arbre de défaillances ou FTA est une méthode descendante permettant d’identifier les combinaisons de défaillances pouvant conduire à un événement critique prédéfini. Elle repose sur des portes logiques (ET/OU) et permet une évaluation qualitative et quantitative des risques.
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Systèmes aéronautiques et spatiaux
(80 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Des modules pratiques
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Glossaire6. Conclusion
Cet article a présenté une étude pédagogique de l’analyse par arbre de défaillances appliquée à un drone autonome simplifié. En procédant à une décomposition systématique des scénarios de défaillance, les principales vulnérabilités du système ont été identifiées grâce à l’étude des coupes minimales.
Des stratégies d’amélioration de la conception ont ensuite été proposées, illustrant concrètement comment la mise en place de redondances et le durcissement des composants peuvent renforcer la robustesse de l’architecture. Ces solutions permettent non seulement de réduire significativement la probabilité de perte, mais aussi d’introduire des mécanismes de dégradation contrôlée.
Bien que simplifié, le modèle proposé offre un cadre clair pour l’apprentissage des outils d’analyse de sûreté dans l’industrie aéronautique. Il constitue une base d’introduction aux principes de la « conception sécuritaire » (safety by design), et peut être enrichi par des approches dynamiques plus avancées.
Les travaux futurs pourront s’appuyer sur ce modèle statique pour explorer des chaînes de Markov ou des arbres de défaillances dynamiques, permettant une évaluation temporelle de la fiabilité et la modélisation de la dégradation progressive des fonctions.
– L’analyse par arbre de défaillances offre un cadre structurant pour identifier les risques, concevoir des systèmes plus sûrs et initier les étudiants aux méthodes de sûreté dans les systèmes embarqués.
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Systèmes aéronautiques et spatiaux
(80 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Des modules pratiques
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SAMUS (M.) - Drone-Centric Warfare. - ICDS (2025).
-
(2) - Federal Aviation Administration - UAS by the Numbers – Annual Report. - FAA (2023).
-
(3) - SAIED (M.), SHRAIM (H.), CLOVIS (F.) - A Review on Recent Development of Multirotor UAV Fault-Tolerant Control Systems. - IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine (2023).
-
(4) - YANG (H.), WANG (H.), GU (Y.) - A Survey on Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control Techniques for Unmanned Aerial Vehicles. - Journal of Intelligent & Robotic Systems, 102, 42 (2021).
-
(5) - KALAWSKY (R.S.) - The Science of Systems Engineering. - Addison-Wesley (1993).
-
(6) - CLARK (J.), SMITH (R.) - Component-level reliability improvements for unmanned systems. - Journal of...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Résilience des drones. Capacité à dépasser les aléas en sécurité.
-
Évaluation de la fiabilité en fin de vie d’une constellation de satellites avec AltaRica 3.0.
-
Expérimentation de la méthodologie MBSA avec le langage AltaRica.
-
Modélisation de la défaillance des antennes actives et modifications d’architecture.
ANNEXES
La conception, l’exploitation et la certification des drones sont encadrées par des réglementations spécifiques, notamment celles édictées par l’EASA (Agence de l’Union européenne pour la sécurité aérienne). Ces réglementations intègrent des normes et standards techniques qui définissent les exigences applicables en matière de sécurité, de fiabilité et de performances. Parmi les référentiels majeurs figurent la norme ARP4761 (analyse de sécurité) et DO-178C (logiciels critiques). Ces normes, bien qu’élaborées par des organismes spécialisés comme la RTCA ou l’EUROCAE, sont reconnues et intégrées dans la plupart des réglementations officielles.
HAUT DE PAGE
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Systèmes aéronautiques et spatiaux
(80 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Des modules pratiques
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
