Ce mémoire présente les travaux de recherche dans lesquels j’ai pu m’investir et contribuer notamment depuis mon arrivée à l’Enac en 2003. L’ensemble de ces contributions s’inscrit dans le domaine de la conception et l’optimisation des architectures des systèmes de communications de données sol bord aéronautiques. Ce domaine d’application présente beaucoup de spécificités particulières compte-tenu des règles drastiques visant à assurer la sécurité des vols, des distances entre les nœuds communicants, et de leur vitesse. Et bien sûr, les systèmes et solutions proposés doivent prendre en compte l’ensemble de ces contraintes. Dans le contexte de ce domaine d’application, j’ai pu contribuer principalement à trois axes : — les réseaux satellitaires, — la qualité de service et la sécurité, — les réseaux ad hoc. Comme illustré dans ce mémoire, au titre de ces contributions nous pouvons citer par exemple une architecture pour un système de communication aéronautique par satellite à qualité de service pour des flux hétérogènes, une architecture de sécurité adaptative, ou encore un nouveau moyen de communication sol bord multisaut basé sur un réseau ad hoc aéronautique. Ces contributions se sont le plus souvent inscrites dans le contexte de projets de recherche nationaux qui ont permis de financer des thèses.