Соединение частей:интеграция портативного компонента, совместимого с FACE, в среду моделирования

Все началось несколько лет назад, когда Постоянный комитет семинара по интеграции будущих бортовых возможностей (FACE ™) выпустил образец архетипа легкого источника базовой авионики (BALSA) эталонной архитектуры реализации FACE. BALSA - это программное приложение, содержащее единицы соответствия (UoC), согласованные с техническим стандартом FACE. Его цель - предоставить рабочий пример потенциальным поставщикам программного обеспечения FACE и интеграторам программного обеспечения FACE. Он также используется в качестве обучающего механизма того, как модули переносимости (UoP), UoC и интерфейсы прикладного программирования (API) FACE могут быть реализованы в потенциальной системе.

BALSA предоставила собственную простую реализацию интерфейса транспортных служб (TSS). Реализация TSS работает хорошо. Однако одним из недостатков является отсутствие доступных инструментов, позволяющих понять, что происходит, что очень важно, когда дела идут не так, как планировалось. Мы решили посмотреть, насколько легко будет заменить BALSA TSS на TSS на основе службы распределения данных (DDS), в частности RTI Connext DDS (https://www.rti.com/industries/face).

Мы были удивлены тем, насколько легко было заменить слой TSS. На замену BALSA TSS на RTI TSS у нас ушло всего несколько часов. Это также было доказательством того, что портативность, которая является одной из стандартных целей FACE, работает хорошо. С обновленными слоями TSS мы смогли использовать инструменты DDS. Кроме того, мы также получили доступ для подключения к другим приложениям DDS, что упростило интеграцию с другими компонентами.

На встрече членов FACE в июне 2017 г., мероприятии BITS, пять компаний - RTI, Honeywell, TES-SAVi, Wind River и Mercury Systems - объединили усилия для перекрестной интеграции и объединения отдельных компонентов, согласованных с FACE, чтобы продемонстрировать правдоподобность преимуществ быстрой интеграции Технический стандарт FACE 2.1. В документе FACE NAVAIR TIM под названием «Успехи кросс-интеграции FACE - Honeywell, RTI, TES-SAVi, Wind River и Mercury Systems» делятся выводы:(https://www.opengroup.us/face/documents.php?action =показать &dcat =70 &gdid =18823)

Другой проект заключался в использовании RTI TSS с Harris FliteScene. Цифровая карта Harris FliteScene - это высокопроизводительный, проверенный в боях, многофункциональный программный продукт для цифровых движущихся карт, который обеспечивает расширенную ситуационную осведомленность в самых сложных условиях, с которыми сталкиваются как гражданские, так и военные летные экипажи. FliteScene поддерживает расширенные функции распознавания местности и уклонения от препятствий, чтобы обеспечить безопасность экипажей во время миссий, а режимы трехмерного синтетического зрения FliteScene помогают ориентироваться в наихудших условиях. FliteScene интегрирован с современными тактическими сетями, такими как Link 16 и ANW2, обеспечивая полную общую рабочую картину в реальном времени.

Это также было хорошим тестом, чтобы увидеть, насколько легко портировать совместимый с FACE портативный компонент для использования RTI TSS. От Харриса мы получили объектные файлы и модель данных. Шаги по интеграции с TSS включают:

• Создайте IDL из файлов заголовков DataModel
• Создание кода для конкретного типа DDS и TSS с помощью инструментов RTI.
• Создать файл конфигурации RTI TSS.
• Свяжите объектные файлы FliteScene с RTI TSS и введите конкретный код.

Его было на удивление легко интегрировать, и всего через пару дней у нас был запущен прототип. FliteScene имеет несколько входных сообщений, большинство из которых предназначены для управления макетом (например, масштабирование, подложка, наложение). Карта центрируется на основе текущего положения, которое предоставляется в сообщении об обновлении положения. Есть несколько источников, которые можно использовать для определения местоположения. Чтобы легко управлять функциями карты, мы создали простой пользовательский интерфейс в LabView, используя RTI DDS LabView Toolkit (https://www.rti.com/products/dds/labview). Поскольку все это основано на общей платформе взаимодействия, DDS, все это работает и работает как кусочки головоломки.

С FliteScene мы искали, что можно использовать для ввода данных на карту. Одна из идей заключалась в том, чтобы объединить его со средой моделирования. VT MAK, мировой лидер в области моделирования и моделирования, предоставляет продукт (VR-Exchange), который позволяет преобразовывать протоколы и устанавливать мосты. VR-Exchange - это универсальный переводчик для распределенного моделирования, а его открытая архитектура означает, что вы можете разрабатывать собственные брокеры для других стандартов данных, таких как DDS.

Интерфейс транспортных служб, указанный в техническом стандарте FACE, поддерживает передачу данных с использованием различных отраслевых стандартов, включая DDS.

Поскольку обе стороны поддерживают DDS в качестве протокола связи, мы решили посмотреть, насколько легко будет соединить две стороны вместе. План состоял в том, чтобы подключить F18 HLA Federate к FliteScene, портативному компоненту, совместимому с FACE. Оказалось, что заставить это работать было довольно просто.

Использование DDS в качестве транспорта TSS не только обеспечивает переносимость между FACE-совместимыми компонентами, но также обеспечивает возможность подключения к другим приложениям с помощью DDS. Для Flitescene мы использовали RTI TSS на основе RTI Connext (https://www.rti.com/industries/face). На стороне HLA мы использовали брокера VR_Exchange DDS, который сопоставляет данные со стороны HLA темам DDS. Компонент FACE действительно использует конкретную модель данных, которая отличается от той, что используется Федерацией F18. Данные должны быть отображены между двумя моделями данных. Возможны два подхода, в том числе:

• Измените брокера VR-Exchange DDS для публикации тем, которые будут понятны компоненту FACE.
• Сделайте так, чтобы VR-Exchange публиковал темы на основе определения DIS PDU и использовал службы маршрутизации для моста между темами.

Для доказательства концепции мы использовали второй подход. Служба маршрутизации, необходимая для соединения темы simpleBaseEntity с темой местоположения, используемой FliteScene. Помимо разных типов данных, обе стороны также использовали разные форматы. Данные, поступающие от HLA, были в геоцентрических координатах, тогда как FliteScene ожидает, что они будут в широте и долготе. Мы настроили службы маршрутизации для сопоставления координат с помощью специальной библиотеки преобразований, которая выполняет перевод между координатами. В итоге мы получили следующую архитектуру:

Для получения дополнительной информации о соединении HLA и DDS RTI сотрудничает с Национальным Центр моделирования (NCS) проведет 10 апреля семинар «DDS для моделирования:как структура взаимодействия решает проблемы совместимости». Для получения дополнительной информации, в том числе о том, как зарегистрироваться для участия в этом дополнительном мероприятии, посетите:https:// www. Simulationinformation.com/news/ncs-real-time-innovations-event-industry-10-apr-2018