10ème Journée Thématique AFIS Retour d'expérience tiré de l’étude de définition d'un Segment Sol d‘Observation de la Terre Rose-Marie Billot Rafael Estanguet 14 décembre 2010 - Toulouse

Contenu de la présentation Contexte de l’étude Enjeux & Problématiques Démarche méthodologique et outil d’ingénierie mis en œuvre Bilan de l’étude

Plusieurs partenaires Contexte de l’étude Etude d’architecture d’un sous-ensemble du segment sol d’un programme d’observation de la Terre CNES : commande et suivi du satellite Programmation des prises de vue Plusieurs partenaires CENTRES UTILISATEURS Gestion des demandes de prise de vue - Réception des données et traitement des images CNES : expertise et qualité image CNES : Plate-forme de test

Un système complexe Etude d’architecture d’un segment sol spatial d’observation de la terre en phase A Lanceur et Segment spatial Performance Interface Infrastructure Déploiement Modes et opérations Sécurité SdF Environnement Moyens et produits Maintenance et SLI Ergonomie Facteurs humains Transport et stockage Documentation Physique Conception et réalisation Réserve et extension Mise en service Retrait de service Coûts et délais Qualité Réglementation Moyens de validation/qualification … Fonctions Contraintes Logiciel Bord Station TM/TC Station Réception Simulateur (valise) TMI Ingestion Inventaire Simulateur Station Simulateur Satellite Commande/ Contrôle Mécanique spatiale Catalogue Archive Production Livraison Calibration Exploitation Imagerie Simulateur Mission Mission Planning Requêtes utilisateur Sécurité, SdF, Supervision, Administration, Communication et Support Segment sol spatial Segment sol utilisateur Services utilisateurs P R O G R A M M E Architecture Système Développement AIVQ Opération/MCO/SLI

Contexte de l’étude L’étude a été menée par une équipe CNES regroupant différentes parties prenantes (équipe système, experts commande/contrôle du satellite, programmation des prises de vue, traitement et qualité image) Le CNES a demandé à CS un support méthodologique et un support de rédaction et mise en forme de tout le dossier résultat de l’étude L’équipe CS avait des expériences de réalisation de segments sol de mission d’observation de la Terre Mode de fonctionnement : Réunion hebdomadaire CNES/CS (30 réunions en tout) pour pouvoir côté CNES piloter finement le travail technique et faire tous les choix structurants Entre les réunions traitement des actions décidées en réunion par les deux parties Échange CNES/partenaire sur l’avancement et les hypothèses de travail Durée de l’étude : 6 mois

Contenu de la présentation Contexte de l’étude Enjeux & Problématiques Démarche méthodologique et outil d’ingénierie mis en œuvre Bilan de l’étude

Enjeux & Problématiques (1/3) Mission du système : satisfaire des demandes de produit image Un grand nombre d’éléments en interface De nombreuses interactions  Une forte dynamique externe  Un périmètre fonctionnel à affiner Le segment sol dans son environnement

Enjeux & Problématiques (2/3) Référentiel d’exigences non homogène, incomplet, et très versatile (fréquence hebdomadaire des évolutions) Centres CNES Centres utilisateurs Spécification Technique (système d’intérêt) Segment Sol d’Observation de la Terre Document d’exigences fonctionnelles (sur-système)  Compléter et mettre en cohérence les exigences techniques  Maintenir un référentiel d’exigences

Enjeux & Problématiques (3/3) Une équipe pluridisciplinaire à faire collaborer Architectes chaîne mission/programmation Architectes chaîne image Architecte chaîne commande/contrôle Architecte système (programme et sol) Architecte sécurité …  Adopter un langage commun : partager la sémantique des objets d’ingénierie manipulés  Obtenir l’adhésion à la démarche d’ingénierie proposée, aux formalismes de modélisation et à l’outil retenu

Contenu de la présentation Contexte de l’étude Enjeux & Problématiques Démarche méthodologique et outil d’ingénierie mis en œuvre La démarche et l’outil Le référentiel d’exigences techniques La conception fonctionnelle Le raisonnement collaboratif sur les modèles Bilan de l’étude

Définition de la démarche d’ingénierie et choix d’un outil adapté Démarche ajustée à partir du référentiel d’ingénierie système de CS (référentiel basé sur l’ISO 15288 et l’INCOSE SE Handbook) Besoin Produit Image Démarche d’ingénierie système Solution optimisée Supportée par l’atelier de génie système MDWorkbench For Defence

Etablir le référentiel d’exigences techniques Modèle du Contexte Fonctionnel Référentiel d’exigences techniques -Vue opérationnelle -Vue fonctionnelle -Vue performances -Vue interfaces -Vue contraintes Spécification Technique Unifiée Documents disponibles en entrée Spécification Technique (système d’intérêt) Homogénéisation, résolution des conflits, incohérences, imprécisions… Document d’exigences fonctionnelles (sur-système) Modèle d’un Scénario Opérationnel CR réunions techniques

Conception de l’architecture fonctionnelle Définition d’une architecture fonctionnelle qui supporte le concept opérationnel Analyse mission & définition du concept opérationnel (hors scope) Evaluation, Optimisation & Vérification du fonctionnement Réception Demande Acquisition Image disponible délai acquisition âge information délai d’accès Validation du fonctionnement

Conception organique Répartition des fonctions dirigée par l’organisation « Cnes & partenaires » Répartition géographique des centres non étudiée Vérification de la cohérence des interfaces fonctionnelles & physiques entre les constituants réalisée « à la main » (vues « table »):

Travail collaboratif et processus itératifs Des raisonnements objectifs qui s’appuient sur des modèles sémantiques, fonctionnels, dynamiques, organiques… à chaque étape de la conception Spécification Technique Requirement R1 R2 R1.1 R1.2 Fonctionnelle Conception Fonction& Flux Conception Organique Constituant& Lien

Contenu de la présentation Contexte de l’étude Enjeux & Problématiques Démarche méthodologique et outil d’ingénierie mis en œuvre Bilan de l’étude

Bilan de l’étude : point de vue de CS Le modèle en chiffres : Plus de 200 fonctions Plus de 300 flux Une vingtaine de scénarios de fonctionnement Une centaine de constituants répartis sur 3 niveaux de décomposition La documentation en chiffres : ST : 170 pages NT : 33 pages DA : 94 pages Annexe DA : 275 pages (vue tables & matrices) DJ : 40 pages Niveau de détail : ne pas aller trop loin dans la décomposition fonctionnelle (juste nécessaire) Un référentiel constitué par un modèle cohérent & complet Quelques lacunes de l’outil pour conserver la cohérence/complétude des I/F Un effort important sur la conception fonctionnelle (intérêt des scénarios eFFBD)

Bilan de l’étude : point de vue du CNES En sortie de l’étude le Cnes dispose d’un Modèle d’architecture et d’une documentation structurée et justifiée entièrement issue du modèle Le Cnes a pu prendre en main le modèle pour effectuer des modifications significatives et re-générer les documents associés. Ces documents ont été présentés en revue de définition système. Les résultats de cette étude sont utilisés pour produire les spécifications des sous-systèmes identifiés par l’architecture organique à partir : De la liste des fonctions/Flux portés par chaque constituant et des besoins fonctionnels auxquels ils répondent De la projection des exigences non-fonctionnelles sur chaque constituant Des hypothèses sur les fonctions/constituant Des interfaces définies

Bilan de l’étude : point de vue du CNES Apport indéniable de la méthodologie et de l’outil Pour fédérer les points de vue de chaque architecte et optimiser le travail Pour vérifier l’architecture fonctionnelle Pour consolider l’architecture organique Le contexte du programme nous conduit à spécifier les composants logiciels avec une méthode « maison » basée sur UML et à gérer les exigences sous DOORS Le modèle ne sera pas maintenu pendant cette phase de spécification Le modèle apporte les éléments structurant pour réaliser cette phase 1ère sensibilisation positive sur cette méthode et cet outil …