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Software defined networking architecture augmented with Artificial Intelligence to improve aeronautical communications performance, security and efficiency

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Un nouveau logiciel d’IA défend les systèmes aéronautiques contre les cyberattaques

Les perturbations des réseaux de communications aériennes présentent une grave menace pour la sécurité et l’efficacité. Un nouveau logiciel basé sur l’intelligence artificielle peut prédire et prévenir ces dangers.

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Comme tout réseau numérique, les systèmes de communications aéronautiques sont susceptibles de subir des perturbations temporaires ou permanentes. Celles-ci peuvent être causées par les conditions locales, comme un nombre élevé d’avions essayant d’envoyer ou de recevoir des données avec des opérateurs au sol, ou un manque de couverture entre les aéronefs et les centres au sol. Ces systèmes sont également vulnérables aux cyberattaques, une préoccupation croissante au sein de l’industrie aéronautique. «Dans le cas le plus extrême, il faut six minutes pour qu’une perturbation soit confirmée, un temps pendant lequel les ordres des contrôleurs ne peuvent pas être exécutés par les pilotes», explique Kanaan Abdo, directeur technique chez ALTYS Technologies en France. Toute perturbation subie par un aéronef a des répercussions indirectes sur les autres aéronefs à proximité, car la capacité de l’espace aérien est dégradée et les avions peuvent être retardés ou déroutés. «Toute anticipation ou prévision de ces pannes contribue à réduire leur impact sur le trafic global», explique Kanaan Abdo. Le projet SINAPSE (Software defined networking architecture augmented with Artificial Intelligence to improve aeronautical communications performance, security and efficiency), financé dans le cadre de l’entreprise commune SESAR pour moderniser le système européen de gestion du trafic aérien, crée un nouveau logiciel qui utilise l’intelligence artificielle (IA) pour prévoir ces pannes. «SINAPSE accélère la transformation vers la connectivité intelligente des avions en recherchant la mise en œuvre et l’adoption de nouvelles technologies», explique Kanaan Abdo.

Une nouvelle architecture réseau adaptée au 21e siècle

Le logiciel SINAPSE est basé sur un réseau défini par logiciel (SDN), une infrastructure de réseau dynamique et efficace. Le SDN est une architecture logicielle distribuée qui permet une meilleure configuration sur le réseau, tout étant surveillé par une couche de contrôleur central. Dans les systèmes traditionnels, ce concept de type contrôleur repose sur les humains, mais SINAPSE a introduit l’IA en qualité de contrôleur, pour gérer plus efficacement le système. L’IA vérifie automatiquement les défauts dans les réseaux, et l’utilisation d’informations prédictives peut ajuster de manière proactive le système et effectuer la maintenance. SINAPSE utilise un algorithme basé sur l’apprentissage automatique pour analyser le trafic réseau à la recherche de signatures connues pour correspondre aux cyberattaques. L’architecture du réseau signifie que seuls les modèles de l’IA sont partagés entre les utilisateurs, sans qu’il soit nécessaire de partager les données sous-jacentes, ce qui renforce encore la sécurité. «Ce type de solution sera un élément crucial pour une future infrastructure de communication aéronautique sécurisée», fait remarquer Kanaan Abdo.

Prédire les pannes de communication dans l’aviation

SINAPSE utilise des données opérationnelles en temps réel et une surveillance du réseau pour prévoir les pannes de communication. Au cours du projet, l’équipe SINAPSE a évalué la technologie avec les données issues des Communications du contrôleur pilote par liaison de données (CPDLC), capturées en temps réel à partir du Réseau de télécommunications aéronautiques (ATN) opérationnel, un échange mondial pour les communications aériennes. Un cas d’utilisation ciblé a démontré que SINAPSE pouvait prédire et prévoir en continu les événements de perturbation 10 minutes avant qu’ils ne surviennent. «Ces informations pourraient être très utiles et pourraient éventuellement prévenir les événements de perte de communication de différentes manières», ajoute-t-il. Le projet SINAPSE a été formé par un consortium paneuropéen rassemblant ALTYS, ENAIRE, Frequentis et l’Université de Bradford. L’équipe entend favoriser l’adoption du nouveau système et de ses concepts parmi les utilisateurs d’ATN. Kanaan Abdo espère que cela conduira à une initiative collaborative dans laquelle les données opérationnelles sont largement partagées (tout en respectant leur confidentialité) pour entraîner des modèles d’IA au profit de l’ensemble de la communauté ATN.

Mots‑clés

SINAPSE, cyberattaque, aviation, sécurité, perturbation, aéronautique, données, artificiel, intelligence

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