Airbus Defence and Space

Contrôler l’ISS avec CRUISE

Un concept de commande novateur

Airbus Defence and Space développe un concept de commande novateur pour la Station spatiale internationale.

Les astronautes ne souffraient pourtant pas de la chaleur, mais Kevin Ford et Chris Hadfield ont baissé le chauffage à bord du laboratoire spatial Columbus, ou du moins, ont fait comme si.

C’était en effet le premier essai en orbite du nouveau système CRUISE (Crew User Interface System Enhancement) développé par les ingénieurs d’Airbus Defence and Space pour le compte de l’Agence spatiale européenne (ESA) et, par mesure de sécurité, il n’était pas encore relié aux dispositifs de contrôle de la Station spatiale internationale (ISS).

Les astronautes Kevin Ford (à gauche) et Chris Hadfield étaient chargés de tester l’expérience CRUISE à bord du laboratoire Columbus (© NASA–CSA)

Les astronautes Kevin Ford (à gauche) et Chris Hadfield étaient chargés de tester l’expérience CRUISE à bord du laboratoire Columbus

Naturellement, les astronautes ne manipulent ni thermostat, ni radiateur pour modifier la température. A bord de la station orbitale, les ordinateurs contrôlent tout. L’ensemble des fonctions sont commandées par une interface « pointer-et-cliquer ». Pour simplement activer une prise électrique, il ne suffit pas d’actionner un interrupteur, mais il faut parcourir plusieurs menus sur un écran. L’astronaute doit alors exécuter des procédures spécifiques. C’est ce système de commande complexe de la station qu’entend simplifier CRUISE, conçu sur le site d’Airbus Defence and Space Brême (Allemagne).

L’équipe du projet CRUISE, dirigée et coordonnée par Jasminka Matevska (2ème depuis la gauche), Sonja Sievi (à gauche) et Mikael Wolff (ESA) (4ème depuis la gauche)

L’équipe du projet CRUISE, dirigée et coordonnée par Jasminka Matevska (2ème depuis la gauche), Sonja Sievi (à gauche) et Mikael Wolff (ESA) (4ème depuis la gauche). Les sociétés sous-traitantes Skytek, Sybernet et TNO apportent leur soutien au projet

Pas moins de 400 procédures

En effet, rien que pour le contrôle du module européen Columbus, il n’existe pas moins de 400 procédures de ce type, exécutables à intervalles réguliers ou en fonction des besoins. Nul ne saurait les retenir toutes. Les astronautes disposent donc de procédures numériques et de check-lists décrivant avec précision les différentes étapes de chaque procédure. Cette démarche implique généralement de travailler sur deux ordinateurs : l’un énumérant les actions, l’autre affichant les paramètres et fonctions à modifier. Le passage constant d’un poste de travail à l’autre génère une perte de temps et nécessite une concentration extrême.

Les ordinateurs portables de Columbus offrent certes déjà une interface unique pour l’affichage des paramètres et l’exécution des procédures. Lorsqu’une étape de la procédure requiert l’affichage d’un contenu spécifique, celui-ci peut être activé directement à partir de la procédure.

Le déroulement du travail largement optimisé

Mais cette fois, CRUISE PD (Procedural Displays) va beaucoup plus loin : les contenus et les écrans de contrôle nécessaires à l’exécution d’une procédure ne sont plus affichés sur des écrans distincts, mais insérés directement dans la procédure et activés en fonction de l’étape en cours. Ainsi, la surface d’affichage disponible est nettement mieux utilisée et, surtout, le déroulement du travail s’en trouve largement optimisé. Kevin Ford et Chris Hadfield ont fait des commentaires très positifs sur le concept et le mode de fonctionnement de CRUISE PD.

Kevin Ford et Chris Hadfield ont fait des commentaires très positifs sur le concept et le mode de fonctionnement de CRUISE PD

Kevin Ford et Chris Hadfield ont fait des commentaires très positifs sur le concept et le mode de fonctionnement de CRUISE PD

Toutes les activités à bord de l’ISS ne requièrent pas d’entrer des commandes sur ordinateur. Parfois les tâches nécessaires à son bon fonctionnement sont beaucoup plus manuelles. Dans ce cas, l’application à reconnaissance vocale CRUISE vaPV (voice activated Procedure Viewer) permettra aux astronautes de travailler plus facilement et plus rapidement.

En effet, à bord de l’ISS, les activités de maintenance et de commande ne sont pas exclusivement réalisées par ordinateur. Il faut parfois déposer et démonter du matériel pour ensuite le remonter ou le remplacer. Pour charger l’indication suivante, à chaque nouvelle étape de la procédure, l’astronaute doit systématiquement poser outils et pièces, une action pour le moins problématique en apesanteur ! Ce type de tâche prend alors du temps ou implique de mobiliser deux astronautes - ce qui représente une fois de plus un coût en termes de temps pour l’équipe.

Lors des essais, Kevin Ford et Chris Hadfield ont pu utiliser un casque équipé d’un microphone classique pour transmettre des ordres tels que « Suivant », « Zoom » ou encore « Masquer les paramètres » et, ainsi, naviguer dans le manuel. Les ingénieurs d’Airbus Defence and Space avaient choisi la maintenance semestrielle des filtres anti-poussières. « Un astronaute n’effectue cette tâche qu’une seule fois au cours d’une mission classique à bord de l’ISS », précise Sonja Sievi, collaboratrice du projet. « Il ne peut donc pas se passer de la procédure ».

Bien que le niveau sonore du module Columbus soit, avec près de 60 décibels, proche de celui d’une cantine en plein midi, les bruits de fond n’ont posé aucun problème. Comme ils sont relativement monotones, la voix humaine se distingue suffisamment pour être correctement saisie par la reconnaissance vocale, explique Sonja Sievi. En revanche, la distinction entre les ordres communiqués au système et les échanges entre les astronautes s’est avérée plus complexe. C’est pourquoi l’ordinateur recevra à l’avenir un nom que l’utilisateur devra prononcer, pour que le mot suivant soit reconnu comme un ordre.

Jasminka Matevska présente l’expérience CRUISE au cours de l’événement organisé à Brême (Allemagne) à l’occasion des cinq ans de Columbus dans l’espace

Jasminka Matevska présente l’expérience CRUISE au cours de l’événement organisé à Brême (Allemagne) à l’occasion des cinq ans de Columbus dans l’espace

Au long terme, CRUISE vaPV ne se limitera pas uniquement à la reconnaissance vocale. Au prochain stade de développement, les données pourraient également être fournies oralement, annonce Mikael Wolff, en charge du projet pour l’ESA. Il n’est pas sûr que les résidents de l’ISS soient encore là pour en profiter. Mais les premiers hommes qui partiront vers Mars devraient déjà pouvoir « parler » à leur vaisseau.

N° de contrat: IOT-CCN-0250

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