L'expertise éprouvée de l’industrie automobile lui permet-elle d’opérer dans le secteur spatial ? ZF démontre qu'elle peut répondre aux exigences strictes de l'industrie spatiale
La simulation Hardware-In-the-Loop (HIL) est une méthodologie de test clé pour valider des systèmes complexes tels que les calculateurs (ECU). Non seulement la fonctionnalité du logiciel est testée, mais aussi le comportement d'exécution dans des conditions matérielles réelles. Cette méthode est une pratique courante chez ZF depuis des années et est maintenant appliquée avec succès dans des projets spatiaux intersectoriels.
La mission : Simulation HIL pour ATMOS Space Cargo
En avril 2025, ATMOS Space Cargo a lancé avec succès sa capsule récupérable PHOENIX 1 dans le cadre de la mission Bandwagon-3 de SpaceX – marquant une étape majeure dans les capacités de retour autonomes européennes. La mission a été couronnée de succès et a atteint la plupart de ses principaux objectifs, y compris l'activation de sous-systèmes critiques et la transmission de données de télémétrie et de charge utile.
ZF a soutenu le développement et la validation des systèmes embarqués avec une simulation HIL en tant que service personnalisée. L'accent a été mis sur la vérification de la fonctionnalité de base pendant l'orbite et l'enregistrement des données de télémétrie pendant le vol.
Un élément central de la validation était l'ordinateur embarqué MA61C, développé par Space Products and Innovation (SPiN), basé sur l'architecture éprouvée LEON 3. Après des tests réussis dans l'environnement HIL de ZF et le lancement, le système a atteint le niveau de maturité technologique 9 (TRL 9), le plus haut niveau de validation spatiale selon la définition de la NASA et de l'ESA.
Cette collaboration met en évidence de manière impressionnante la façon dont ZF adapte de manière flexible ses solutions de simulation éprouvées aux exigences du voyage spatial – avec précision, agilité et validation spécifique à la mission.
Du concept à l’orbite : Validation système de bout en bout
Avec HiL Solutions, ZF offre des options de simulation complètes pour valider des systèmes satellitaires complets en conditions réelles. La simulation HIL fait la passerelle entre le développement virtuel et l'utilisation physique – avec des tests rigoureux dans un environnement contrôlé et réaliste.
Fort de nombreuses années d'expérience dans l'industrie automobile et l'adaptation ciblée de l'infrastructure de test, ZF répond également aux exigences élevées de l'industrie aérospatiale. La gamme de services s'étend du Model-In-the-Loop ( (MIL) au Software- et Processor-In-the-Loop (SIL/PIL) et au Hardware-In-the-Loop (HIL).
HIL en tant que service : Des tests intelligents, des résultats plus rapides
La plateforme HIL évolutive de ZF permet l'intégration en temps réel des composants du système dans des systèmes contrôlés virtuels basés sur des modèles de simulation validés. Cela permet de tester l'ensemble du système dans des conditions réalistes, sans aucun risque pour le matériel ou la charge utile.
La validation précoce des algorithmes de contrôle et des systèmes de contrôle de position raccourcit considérablement les temps de mise en service et de test. La combinaison des exigences en matière de voyages spatiaux et des innovations automobiles conduit à des cycles de développement plus courts, à une plus grande fiabilité et à un avantage concurrentiel évident.
La simulation au plus haut niveau : De MIL à HIL
ZF HiL Solutions couvre l’ensemble du spectre de développement, de la phase de concept à l’utilisation finale. L'offre bénéficie des solutions de simulation dSPACE éprouvées dans l'industrie. Les points forts en un coup d’œil :
- Dynamique multi-corps pour des scénarios complexes tels que le rendez-vous et l’accostage, y compris la dynamique des fluides pour le ballottement du carburant – avec les modèles de simulation éprouvés et testés d’Astos Solutions
- Simulation réaliste des capteurs et des actionneurs avec génération d’erreurs de durée d’exécution – avec la plateforme de simulation SCALEXIO de dSPACE
- Visualisation 3D avec le logiciel ASTOS
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Architectures de cybersécurité intégrées
, par ex. pour la communication de la station au sol sur l’ensemble du cycle de vie du produit – en utilisant l’expertise du monde automobile de ZF
"La plateforme de simulation SCALEXIO à la configuration flexible et librement évolutive de dSPACE nous permet d’adapter nos services de validation de manière précise et individuelle aux exigences spécifiques de nos clients. Cela nous permet de créer des solutions personnalisées avec un maximum d'efficacité et de qualité."
Laboratoire HIL moderne : Flexible, évolutif, spécifique à la mission
Le laboratoire ZF HIL repose sur une architecture modulaire avec des systèmes SCALEXIO de dSPACE et supporte diverses interfaces, y compris analogique, numérique, RS232, SpaceWire, CAN, Ethernet et MIL-STD-1553.
La plateforme SCALEXIO permet la simulation réaliste de caméras, de lidar, de radar, de magnétomètres et de capteurs solaires. En association avec les solutions d’Astos Solutions – y compris des logiciels de pointe pour l’analyse et l’optimisation des missions spatiales – un environnement de haute précision est créé pour :
- La dynamique orbitale
- Le guidage, la navigation et le contrôle (GNC)
- L’interaction avec des structures flexibles
La technologie hyperviseur de dSPACE permet l'intégration fluide d'applications Linux en temps réel et en temps différé sur les plateformes de simulation SCALEXIO – pour une flexibilité, une ouverture et une efficacité maximales dans des environnements de test complexes. Ainsi, le logiciel ASTOS peut être intégré directement dans la plateforme HIL. Résultat : une puissante combinaison de modèles dynamiques pour les missions spatiales complexes et de simulation déterministe en temps réel en boucle fermée avec des contrôleurs réels – le meilleur des deux mondes.
Accélérer l'innovation avec le HIL en tant que service
ZF HiL Solutions offre une infrastructure de test moderne et flexible pour des coûts d'investissement peu élevés. Le modèle de leasing permet des dépenses prévisibles, une collaboration indépendante du site et un développement parallèle grâce à un prototypage rapide des lois de commande. Des tests automatisés et des simulations de panne garantissent une validation fiable. De l’idée au produit final, ZF fait bénéficier ses clients de son expertise technique – soutenue par les systèmes évolutifs en temps réel SCALEXIO de dSPACE comme base technologique de la solution HIL en tant que service.
Oliver Maschmann, ZF
dSPACE MAGAZINE, PUBLIE EN NOVEMBRE 2025
ZF HiL Solutions : Validation efficace de l’innovation avec simulation HIL
Avec HiL Solutions, ZF offre aux entreprises d'industries exigeantes telles que l'aérospatiale un accès à un laboratoire Hardware-In-the-Loop (HIL) de pointe. L'infrastructure flexible est gérée par une équipe expérimentée d'experts techniques et permet le développement et la validation de systèmes efficaces et à faible risque, sans nécessiter d'investissements importants.
Les avantages en un coup d'œil :
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Laboratoire HIL moderne sans coûts d'investissement élevés
- Accès à une infrastructure de test professionnelle sans engagement de capital
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Modèle de leasing rentable
- Planification des dépenses et maîtrise complète du budget
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Utilisation flexible : localement et à distance
- Collaboration optimale entre les équipes de développement dispersées
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Prototypage rapide des lois de commande
- Développement parallèle de contrôleurs et de systèmes pour accélérer les cycles de développement
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Délai de commercialisation plus rapide
- Temps de développement plus courts et processus de test efficaces
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Détection précoce des défauts
- Grâce à des fonctions de diagnostic avancées pour le matériel et les logiciels
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Validation robuste du système
- Simulations complètes des pannes et séquences de test automatisées
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Accompagnement compétent des projets
- Conseils d’experts et soutien pratique tout au long du cycle de vie du projet
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Partenaire de développement fiable
- ZF HiL Solutions est synonyme de qualité, d'efficacité et de force d’innovation dans le développement de systèmes complexes
ATMOS Space Cargo : Pionnier européen de la logistique du retour orbital
Fondée en 2023, la société ATMOS Space Cargo est une start-up européenne leader en logistique spatiale spécialisée dans le développement de systèmes de retour pour les charges utiles orbitales en orbite terrestre basse (LEO). En tant que fournisseur européen de logistique privé pour le transport vers et depuis l'espace vers la Terre, ATMOS vise à établir une infrastructure indépendante pour le retour sûr et efficace des équipements, des expériences et des marchandises depuis l'espace pour les installations de recherche, les clients industriels et les applications critiques.
Avec le premier test orbital de sa capsule PHOENIX 1, ATMOS s'est positionné comme un innovateur de premier plan en matière de technologie de retour parmi les start-up spatiales européennes. L'entreprise se considère comme un lien important entre la Terre et l'espace orbital, contribuant à l'évolutivité et à l'autonomie à long terme de la logistique spatiale européenne et permettant un accès flexible et économique à l'espace pour l'industrie, la médecine et les instituts de recherche.
