1 / 53

2nd International Conference “Integrated Modular Avionics and CNS/ATM”

2nd International Conference “Integrated Modular Avionics and CNS/ATM” Методы и инструментальные средства поддержки автоматизированного проектирования КБО на базе ИМА Computer-aided design methods for Avionics based on IMA and support tools Igor Koverninskiy

malachi-hood
Download Presentation

2nd International Conference “Integrated Modular Avionics and CNS/ATM”

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 2nd International Conference “Integrated Modular Avionics and CNS/ATM” Методы и инструментальные средства поддержки автоматизированного проектирования КБО на базе ИМА Computer-aided design methods for Avionics based on IMA and support tools Igor Koverninskiy MAKS-2013 Air Show, August 29, 2013

  2. Интегрированная модульная архитектура Дисплей СРМ 2 СРМ 1 Процессорный модуль Процессорный модуль ARINC 818 Мезонины графический массовой памяти • • ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation • • ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation …………… ATA-22ПО1 ATA-21ПО1 Коммутатор AFDX Базовое ПО Базовое ПО ATA-22ПО2 ATA-21ПО2 ARINC 664(AFDX) ATA-23ПО1 ATA-31ПО1 ATA-23ПО2 Удаленный концентратор данных Концентратор данных СAN ARINC 429 Аналоговые и дискретные интерфейсы силовой привод силовой привод силовой привод силовой привод 221 212 231 211 Федеративная система датчик 211 датчик 212 датчик 221 датчик 222

  3. Система ИМА & Платформа ИМА Дисплей Система ИМА СРМ 2 СРМ 1 Процессорный модуль Процессорный модуль ARINC 818 Платформа ИМА Мезонины графический массовой памяти • • ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation • • ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation …………… Коммутатор AFDX Базовое ПО Базовое ПО ATA-22ПО1 ATA-21ПО1 ARINC 664(AFDX) ATA-22ПО2 ATA-21ПО2 ATA-23ПО1 ATA-31ПО1 Удаленный концентратор данных Концентратор данных ATA-23ПО2 СAN ARINC 429 Аналоговые и дискретные интерфейсы силовой привод силовой привод силовой привод силовой привод 221 212 231 211 Федеративная система датчик 212 датчик 211 датчик 221 датчик 222

  4. Компоненты платформы Дисплей Система ИМА СРМ 2 СРМ 1 Процессорный модуль Процессорный модуль Платформа ИМА Мезонины графический Компоненты платформы массовой памяти • • ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation • • ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation …………… Коммутатор AFDX Базовое ПО Базовое ПО ATA-22ПО1 ATA-21ПО1 ATA-22ПО2 ATA-21ПО2 ATA-23ПО1 ATA-31ПО1 Удаленный концентратор данных Концентратор данных ATA-23ПО2 силовой привод силовой привод силовой привод силовой привод 221 212 231 211 Федеративная система датчик 211 датчик 212 датчик 221 датчик 222

  5. ATA-XX & ATA-YY Система ИМА Дисплей СРМ 2 СРМ 1 Процессорный модуль Процессорный модуль Платформа ИМА Мезонины графический массовой памяти • • ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation • • ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation …………… Коммутатор AFDX ATA-22ПО1 ATA-21ПО1 Базовое ПО Базовое ПО ATA-22ПО2 ATA-21ПО2 ATA-23ПО1 ATA-31ПО1 Удаленный концентратор данных Концентратор данных ATA-23ПО2 Федеративная система силовой привод силовой привод силовой привод силовой привод 221 212 231 211 датчик 211 датчик 212 датчик 221 датчик 222 ATA-ХХ ATA-YY

  6. Конфигурационные данные платформы ИМА Дисплей Система ИМА СРМ 1 СРМ 2 Процессорный модуль Процессорный модуль Платформа ИМА Мезонины графический массовой памяти CPM Cfg MW Cfg AFDX Cfg CPM Cfg RDC Cfg MW Cfg DC Cfg • • ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation • • ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation …………… Коммутатор AFDX Базовое ПО ATA-22ПО1 ATA-21ПО1 Базовое ПО ATA-22ПО2 ATA-21ПО2 ATA-23ПО1 ATA-31ПО1 Удаленный концентратор данных Концентратор данных ATA-23ПО2 силовой привод силовой привод силовой привод силовой привод 221 212 231 211 Федеративная система датчик 211 датчик 212 датчик 221 датчик 222

  7. Проектирование & Интеграция Системы Процессы создания КБО • Разработка • аппаратуры Проектирование системы Интеграция системы • Процессы системной группы ИМА • Разработка • ФПО АТА-ХХ Функциональные Требования Самолета

  8. Что такое MASIW? • Программный комплекс, предназначенныйдляавтоматизации деятельностисистемной группы ИМА (IMA-SG) • Роли в системной группе: • Конструктор системы ИМА; • Координатор ATA-XX; • Координаторпоставщиковкомпонентплатформы (PCS); • Системный интегратор ИМА; • Верификатор системы ИМА Процессы по управлению изменениями системной группы ИМА Интеграционные процессы системной группы ИМА Процессы проектированиясистемной группы ИМА Уточнение модели Генерация конфигурационных данных

  9. Роли системной группы ИМА (1) • Конструктор системы ИМА: • проектирует систему ИМА; • разрабатывает проектную документацию системы ИМА • Координатор ATA-XX: • обеспечивает взаимодействие с поставщиком ATA-XX, включая: • первичное определение требований системы ATA-XX к платформе ИМА и будущие запросы на изменения; • конфигурацию компонентов ATA-XX

  10. Роли системной группы ИМА (2) • Координатор PCS : • координирует взаимодействие с PCS, включая: • первичное определение характеристик компонентов платформы и будущие запросы на изменения; • конфигурацию компонентов платформы • Системный интегратор ИМА: • подготавливает полный набор конфигурационных данных для: • процессорных модулей; • модулей концентратора данных; • модулей удаленного концентратора данных; • сети AFDX; • базового ПО

  11. Роли системной группы ИМА (3) • Верификатор системы ИМА : • верифицируетпроектсистемыИМА; • верифицирует конфигурационные данные системыИМА

  12. Целевые характеристики MASIW • Автоматизация работы системной группы ИМА с целью: • обеспечения согласованности различных частей проектной документации ВС (в т.ч. разрабатываемой IMA-SG и её контрагентами); • выявления ошибок проектирования ИМА на ранних • стадиях разработки; • снижения стоимости и сокращения времени проектирования системы ИМА; • оптимизацииархитектуры ИМА • Удобство эксплуатации; • Простота интеграции с внешними инструментами

  13. Процессы проектированиясистемной группы ИМА • Поставщик • компонентов • платформы • Разработчик • системы АТА-YY • Разработчик • системы АТА-ХХ • СMS • СMS • СMS • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системауправления • требованиями • Системы АТА-ХХ, • размещенные в ИМА • Системы АТА-YY,не • размещенные в ИМА • Координатор • АТА-ХХ • Координатор • поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-YY ArchDB • MASIW • Хранилище • Архитектурных • моделей • Верификатор • системы ИМА • Конструктор • воздушного • судна • Системная группа ИМА • Конструктор • системы ИМА • RMS • Аналитик • по безопасности • Проект • системы ИМА • Отчет • о верификации • системы ИМА

  14. Хранилище Архитектурной модели (ArchDB) • Хранилище • Архитектурных • моделей • Параметры Проекта • Библиотекакомпонентов платформы • Логическая архитектура • системы ИМА • Модели • компонентовплатформы • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • компонентовплатформы • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • компонентовплатформы • Модели • систем АТА-ХХ, систем ATA-YY Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Топология платформы Проект системы ИМА

  15. Создание проектной инфраструктуры • Конструктор ВС (ВС –Воздушное Судно) обеспечивает: • высокоуровневую спецификацию ВС; • стандарт проектирования ИМА; • список ATA-XX систем, размещенныхна платформе ИМА • Поставщик • компонентов • платформы • Разработчик • системы АТА-YY • Разработчик • системы АТА-ХХ ArchDB ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Хранилище • Архитектурных • моделей • Координатор • Поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Координатор • АТА-YY • Параметры Проекта • Библиотекакомпонентов платформы • Логическая архитектура • системы ИМА • Конструктор • воздушного • судна • Верификатор • системы ИМА • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • компонентовплатформы • Моделисистем АТА-ХХ,систем ATA-YY • Конструктор • системы ИМА Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Топология платформы • Аналитик • по безопасности Проект системы ИМА • Проект • системы ИМА • Отчет • о верификации • системы ИМА • Системауправлениятребованиями • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • RMS (Requirements Management System – Системауправления требованиями) хранит документацию; • Конструктор системы ИМА формализует: • соответствующие требования стандартов разработкии высокоуровневой спецификации ВС(например,максимальная загрузка процессора и информационногоканала для первоначального проектирования) • REAL • Rule Editor • Редактор правил REAL

  16. Формирование архитектурных моделейсистем АТА-ХХ • Разработчик системы ATA-XX обеспечивает: • HLD (High Level Design – высокоуровневая архитектура); • RR (Resource Requirements – требования к ресурсам); • ICD(Interface Control Document –Протокол информационного взаимодействия); • PSA(Preliminary Safety Assessment– предварительная оценка безопасности) • Координатор ATA-XX • формализует все данные в модели системы ATA-XX • REAL • Rule Editor ArchDB ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Хранилище • Архитектурных • моделей • Поставщик • компонентов • платформы • Разработчик • системы АТА-YY • Разработчик • системы АТА-ХХ • Параметры Проекта • Координатор • Поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Координатор • АТА-YY • Библиотекакомпонентов платформы • Логическая архитектура • системы ИМА • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • компонентовплатформы • Моделисистем ATA-ХХ • Верификатор • системы ИМА • Конструктор • воздушного • судна Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Топология платформы • Системауправлениятребованиями • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Конструктор • системы ИМА • Системаподдержки • взаимодействия Проект системы ИМА • Аналитик • по безопасности • Проект • системы ИМА • Отчет • о верификации • системы ИМА • AADL • Model Editor • Редактор AADL моделей

  17. Артефакты проектирования ATA-XX(1) • Высокоуровневая архитектура (HLD) определяет: • компоненты: программные разделы, датчики, приводы(software partitions, sensors, actuators); • соединениямеждуними; • ограничения физического расположения • Требования к ресурсам (RR): • период, продолжительность (для программных разделов); • требования к памяти (для программных разделов); • питание (для аппаратных компонентов); • специальные требования (наличие мезонинов)

  18. Артефакты проектирования ATA-XX(2) • Протокол информационного взаимодействия (ICD)определяет коммуникационные потоки данных: • источник и назначение; • виды сообщений: • максимальныйразмер&частота; • структура & семантика • требованияна время доставки и обработки сообщений • Предварительная оценка безопасности (PSA): • требования распределения/разделения (segregation requirements)

  19. Формирование архитектурных моделейкомпонентов платформы • Поставщик компонентов платформы предоставляет спецификацию компонента: • характеристикиаппаратногообеспечения (включая возможные вариации): • процессор, память; • порты ввода-вывода и шины • предварительные Правила и ограниченияиспользования компонентов платформы(preliminary Usage Domain Rules) ArchDB ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Хранилище • Архитектурных • моделей • Поставщик • компонентов • платформы • Разработчик • системы АТА-YY • Разработчик • системы АТА-ХХ • Координатор • АТА-ХХ • Координатор • АТА-YY • Координатор • Поставщиков • компонентов платформы • Верификатор • системы ИМА • Конструктор • воздушного • судна • Системауправлениятребованиями • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Конструктор • системы ИМА • Системаподдержки • взаимодействия • Параметры Проекта • Аналитик • по безопасности • Библиотекакомпонентов платформы • Логическая архитектура • системы ИМА • Проект • системы ИМА • Отчет • о верификации • системы ИМА • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • компонентовплатформы • Моделисистем АТА-ХХ, • систем ATA-YY Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Топология платформы • REAL • Rule Editor • Редактор правил REAL • AADL • Model Editor • Редактор AADL моделей Проект системы ИМА • Координатор PCS • формализует данные в модели компонента платформы

  20. Формирование архитектурных моделейсистем АТА-YY • Разработчик системы ATA-YY предоставляет: • ICD (Interface Control Document – Протокол информационного взаимодействия) в части взаимодействия с системами АТА-ХХ ArchDB ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Хранилище • Архитектурных • моделей • Поставщик • компонентов • платформы • Разработчик • системы АТА-YY • Разработчик • системы АТА-ХХ • Параметры Проекта • Координатор • Поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Координатор • АТА-YY • Библиотекакомпонентов платформы • Логическая архитектура • системы ИМА • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • компонентовплатформы • Моделисистем ATA-YY • Верификатор • системы ИМА • Конструктор • воздушного • судна Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Топология платформы • Системауправлениятребованиями • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Конструктор • системы ИМА • Системаподдержки • взаимодействия Проект системы ИМА • Аналитик • по безопасности • Проект • системы ИМА • Отчет • о верификации • системы ИМА • AADL • Model Editor • Редактор AADL моделей • Координатор ATA-YY • формализует все данные в высокоуровневой модели ATA-YY

  21. Проектирование системы ИМА • Конструктор системы ИМА • разрабатывает архитектуру системы ИМА • структуру и топологию платформы ИМА; • размещение функциональных приложений по модулям CPM; • циклограммы выполненияфункциональныхприложений; • распределение коммуникационных потоков АТА-ХХ на виртуальные каналы AFDX и/или другие шины; • конфигурацию компонентов базового ПО ArchDB ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Хранилище • Архитектурных • моделей • Поставщик • компонентов • платформы • Разработчик • системы АТА-YY • Разработчик • системы АТА-ХХ • Координатор • Поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Координатор • АТА-YY • Верификатор • системы ИМА • Конструктор • воздушного • судна • Системауправлениятребованиями • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Конструктор • системы ИМА • Параметры Проекта • Аналитик • по безопасности • Проект • системы ИМА • Библиотекакомпонентов платформы • Логическая архитектура • системы ИМА • Designer • Конструктор • Отчет • о верификации • системы ИМА • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • систем АТА-ХХ • AADL • Model Editor • Редактор AADL моделей • Модели • компонентовплатформы • Моделисистем АТА-ХХ • систем ATA-YY Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Топология платформы • Аnalyzer • Анализатор моделей Проект системы ИМА

  22. Хранилище Архитектурной модели Процессорныймодуль Процессорныймодуль СРМ 1 СРМ 1 силовой привод силовой привод силовой привод силовой привод датчик 212 датчик 211 212 221 231 датчик 222 211 датчик 221 • •ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation Базовое ПО ATA-21 ПО1 графический • Параметры Проекта ATA-21 ПО2 Дисплей массовой памяти ATA-31ПО1 …………… Процессорныймодуль Процессорныймодуль СРМ 2 СРМ 2 Мезонины Мезонины КоммутаторAFDX КоммутаторAFDX КоммутаторAFDX графический графический • •ARINC 653 RTOS • • Drivers • •I/O routing • • ARINC-615A • • BIT • • Instrumentation • Библиотекакомпонентов платформы • Логическая • архитектура • системы ИМА массовой памяти массовой памяти Базовое ПО …………… …………… ATA-22ПО1 ATA-22ПО2 Мезонины Процессорныймодуль СРМ ATA-23ПО1 ATA-23ПО2 Федеративная система РаспределениеФункциональных приложений по аппаратным компонентам (ArchDB) Топология платформы • Хранилище • Архитектурных • моделей Система ИМА ARINC 818 Платформа ИМА Платформа ИМА ARINC 664(AFDX) Удаленный концентратор данных Концентратор данных Удаленный концентратор данных Удаленный концентратор данных Концентратор данных Концентратор данных СAN ARINC 429 Аналоговые и дискретные интерфейсы Проект системы ИМА 22

  23. Оценка безопасности архитектурысистемы ИМА Model Exporter Экспортермодели • Конструктор системы ИМА • передает проект системы ИМА Аналитику по безопасности ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Поставщик • компонентов • платформы • Разработчик • системы АТА-YY • Разработчик • системы АТА-ХХ • Координатор • Поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Координатор • АТА-YY • Верификатор • системы ИМА • Аналитик по безопасности • принимает участие в разработке ИМА; • проводит анализ проекта системы ИМАс точки зрения безопасности с использованиемFHA (Оценка Функциональной Опасности)и PASA (Предварительная Оценка Безопасности)уровня ВС; • предоставляет отчет по анализу безопасности системы ИМА • Конструктор • воздушного • судна • Системауправлениятребованиями • Конструктор • системы ИМА • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Аналитик • по безопасности • Проект • системы ИМА • Отчет • о верификации • системы ИМА

  24. Верификация архитектуры системы ИМА • Верификатор системы ИМА • контролирует разработку системы ИМА в соответствии с : • Требованиями уровня ВС; • Стандартами разработки ИМА; • Требованиями к ресурсам систем ATA-XX; • Правилами и ограничениями использования компонентов платформы (UDR) • подготавливает Отчет о верификации системы ИМА; • Аnalyzer • Анализатор модели ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Поставщик • компонентов • платформы • Разработчик • системы АТА-YY • Разработчик • системы АТА-ХХ • Координатор • Поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Координатор • АТА-YY • Верификатор • системы ИМА • Конструктор • воздушного • судна • Системауправлениятребованиями • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Конструктор • системы ИМА • Аналитик • по безопасности • Проект • системы ИМА • Отчет • о верификации • системы ИМА 24

  25. Формирование проектной документации • Конструктор системы ИМА предоставляет окончательные версии: • документации проекта системы ИМА; • модели системы ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Поставщик • компонентов • платформы • Разработчик • системы АТА-YY • Разработчик • системы АТА-ХХ • Координатор • Поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Координатор • АТА-YY • Верификатор • системы ИМА • Конструктор • воздушного • судна • Системауправлениятребованиями • Конструктор • системы ИМА • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Аналитик • по безопасности • Проект • системы ИМА • Отчет • о верификации • системы ИМА

  26. Процессы по управлению изменениями системной группы ИМА • Разработчик • системы АТА-YY • Поставщик • компонентов • платформы • Разработчик • системы АТА-ХХ • СMS • СMS • СMS • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Координатор • АТА-ХХ • Координатор • поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-YY (ArchDB) • Хранилище • Архитектурных • моделей • Верификатор • системы ИМА • MASIW • Конструктор • системы ИМА • Системная группа ИМА • Аналитик • по безопасности • Проект • системы ИМА • Отчет • о верификации • системы ИМА

  27. Процессы по управлению изменениями системной группы ИМА • CMS – Система управления взаимодействием состоит из: • Configuration Management System – Система контроля конфигурации • Change Request Management System– Система управлениязапросами на изменение • СMS • Системаподдержки • взаимодействия • AADL • Model Editor • Редактор AADL моделей • Конструктор ИМА, КоординаторыАТА-ХХ и PCS: • входят в Группу Управления Изменениямисистемы ИМА ; • проводят оценку влияния запроса на систему ИМА; • обеспечивают синхронизацию модели системы ИМАи документации • Аналитик по безопасности и Верификатор системы ИМА привлекаются при необходимости Аnalyzer Анализатор модели • AADL • Model Editor • Редактор AADL моделей Аnalyzer Анализатор модели Model Exporter Экспортермодели • Designer • Конструктор

  28. Интеграционные процессысистемной группы ИМА • Поставщик • системы АТА-ХХ • Поставщик • компонентов • платформы • СMS • СMS • СMS • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Координатор • поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ (ArchDB) • Хранилище • Архитектурных • моделей • MASIW • Системная группа ИМА • Верификатор • системы ИМА • Системный • интегратор ИМА • Системный • интегратор ВС

  29. Конфигурация вычислительного модуля • Локальная конфигурация • раздела (PLC) включает: • • мониторинг рабочего состояния раздела; • • распределение памяти в разделе • Ответственность • АТА-ХХ специалистов • Ответственность • системной группы ИМА • ATA-XX разделы • • RTOS • Локальная • конфигурация • раздела (PLC) • Конфигурация • уровня раздела • • RTOS • • базовое ПО • • драйверы • Глобальная • конфигурация • раздела (PGC) • • RTOS • • базовое ПО • • драйверы • Конфигурация • уровня модуля • Конфигурация модуля (МС)

  30. Первичная конфигурацияразделов АТА-ХХ • Координатор АТА-ХХпредоставляет: • эмулятор ARINC 653; • шаблон локальной конфигурации раздела PLC; • глобальную конфигурацию раздела PGC; • конфигурацию модуля МС • Поставщик • системы АТА-ХХ • Поставщик • компонентов • платформы ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Координатор • поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Верификатор • системы ИМА • Системный • интегратор ИМА • (PLC) • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия Cfg Generator Генератор конфигурационныхфайлов • Системный • интегратор ВС • (PGC) • (МС)

  31. Поставка компонентов платформы • Поставщик компонентов платформы (PCS) предоставляет: • компоненты и инструментальные средства разработки; • аппаратное обеспечение, RTOS*, аппаратно-зависимую часть системы (BSP), компиляторы*, инструментальные средства* (для CPMs); • стандартную конфигурацию модуля (BareMC); • правила и ограничения использования компонентов платформы (UDR) • Поставщик • системы АТА-ХХ ArchDB • Поставщик • компонентов • платформы • Хранилище • Архитектурных • моделей • Координатор • АТА-ХХ • Configurator • Координатор • поставщиков • компонентов платформы • Верификатор • системы ИМА • Системный • интегратор ИМА • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системный • интегратор ВС • PCS координатор обеспечивает: • импортирование BareMC; • формализацию Правил и ограниченийиспользования компонентов платформы • REAL • Rule Editor • Редактор правил REAL • Bare (МС) * – некоторые компоненты и инструментальные средства могут быть поставлены 3-ми сторонами

  32. Окончательная конфигурацияразделов АТА-ХХ • Поставщик • системы АТА-ХХ • Координатор АТА-ХХ предоставляет: • доступ к компонентам платформы и соответствующим инструментам; • окончательную MC и PGC; • Правила и ограничения использования компонентов платформы (UDR) • Поставщик системы АТА-ХХ обеспечивает: • окончательную PLC; • загружаемое ПО АТА-ХХ; • компоненты аппаратного обеспечения АТА-ХХ • Координатор АТА-ХХ • импортирует PLC в ArchDB • Координатор • АТА-ХХ • Поставщик • компонентов • платформы ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Координатор • поставщиков • компонентов платформы • Верификатор • системы ИМА • Системный • интегратор ИМА • (PLC) • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия Cfg Generator Генератор конфигурационныхфайлов • Системный • интегратор ВС • (PGC) • Конфигурация модуля (МС)

  33. Верификация конфигурациисистемы ИМА • Верификатор системы ИМАверифицирует конфигурацию • Интегратор системы ИМА предоставляет таблицы конфигурации для всех компонентов платформы (ARINC-653 RTOS, AFDX network switches, endpoints, middleware) ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей Cfg Generator Генератор конфигурационныхфайлов • Поставщик • системы АТА-ХХ • Поставщик • компонентов • платформы • Координатор • поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Верификатор • системы ИМА • Системный • интегратор ИМА Cfg Аnalyzer Анализатор конфигурации • Системный • интегратор ВС

  34. Архитектура MASIW 34

  35. Архитектура MASIW • AADL • Model Editor • РедакторAADL моделей • Designer • Конструктор • REAL • Rule Editor • Редактор правилREAL • Configurator • Конфигуратор Cfg Generator Генератор конфигурационныхфайлов Аnalyzer Анализатормодели ModelExporter Экспортермодели • ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей 35

  36. Архитектурная модель • MASIW является программным комплексом использующим модельно-ориентированное моделирование на AADL • AADL version 2 (SAE AS5506B) является универсальным языком с заданной графической нотацией, который может использоваться для описания различных встроенных и систем реального времени. • встроенная семантика компонентов • ограничения модели • связи между уровнями: структурная модель, потоки данных, связи между программным и аппаратным уровнями • Текстовая и графическая нотации • Возможность расширения через свойства и annex • Моделирование архитектуры ИМАот спецификаций системного уровня до аппаратных и программных компонентов • AADL • Model Editor

  37. REAL • Подтверждение корректности распределения ресурсов и специализированных нефункциональных ограничений • REAL • Rule Editor THEOREM PROCESS_FIT FOREACHPRC INPROCESS_SET DO PRCSRS := { V IN VIRTUAL_PROCESSOR_SET | IS_BOUND_TO(PRC, V)}; VARVIRTUAL := HEAD(LIST(PRCSRS)); VARBLACKBOX := ( IF EXISTS(PRC, "VxWorks653::MemorySizeBss") THEN PROPERTY(PRC, "VxWorks653::MemorySizeBss") ELSE 0 ) + ( IF EXISTS(PRC, "VxWorks653::MemorySizeData") THEN PROPERTY(PRC, "VxWorks653::MemorySizeData") ELSE 0 ) + ( IF EXISTS(PRC, "VxWorks653::MemorySizeRoData") THEN PROPERTY(PRC, "VxWorks653::MemorySizeRoData") ELSE 0 ) CHECK ( NOT EXISTS(VIRTUAL, "VxWorks653::RequiredMemorySize") OR BLACKBOX <= PROPERTY(VIRTUAL, "VxWorks653::RequiredMemorySize")); END PROCESS_FIT; REALChecker

  38. Автоматическое распределение ресурсов Требования конструктора ВС Требования Поставщика ATA-XX Требования поставщика компонент • Designer • Распределение программных разделов • Распределение потоков данных • Задержки потоков данных • Возможность генерации расписания • Совместимость программных разделов Аnalyzer

  39. Конструктор • Предположения: топология платформы частично задана, допущения при обмене сообщениями через ARINC порты • Распределение ATA-XX по CPM • Генерация расписания для периодических разделов A653 • Необходимость добавления мультиплексора в раздел • Конфигурация AFDX сети • Распределение виртуальных линков • Оценка задержек, пропускной способности

  40. Анализатор • AFDX статический анализатор: величины задержек и буферов • Анализатор задержек: расширение AFDX анализа на не AFDX-компоненты • AADL симулятор на основе дискретно-событийного моделирования • динамический анализ сети AFDX Аnalyzer IMA Latency Analyzer REALChecker • Проект системы Отчет о верификации AFDXNetwork Analyzer AADL Simulator

  41. Редактор AADL моделей

  42. Графический редактор

  43. Распределение ATA-XХ по CPM

  44. MASIW 2013 Функциональные характеристики MASIW версии 2013: • Моделирование архитектуры ИМА от спецификаций системного уровня до аппаратных и программных компонентов • Автоматическое распределение ресурсов на основе требований и ограничений • Построение циклограммы выполнения функциональных задач и специализированных задач промежуточного слоя • Симулятор AADL • Статический анализ и моделирование сети AFDX • Анализатор задержек • Подтверждение корректности распределения ресурсов и специализированных нефункциональных ограничений • Создание конфигурационных таблиц для RTOSVxWorks 653 и элементовсети AFDX • Библиотека ATA-XX систем и компонетоваппратуры • Поддержка коллективной разработкичерез SVN, Git • AADL • Model Editor • РедакторAADL моделей • REAL • Rule Editor • Редактор правилREAL • Designer • Конструктор Аnalyzer Анализатор модели • Configurator • Конфигуратор Cfg Generator Генераторконфигурационныхфайлов v • ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей

  45. Перспективы развития • Интеграция со стендами • Удобство эксплуатации • Реализация трассируемости требований • Проверка требований на AADL Constraints Annex • Поддержка методов оценки безопасности • Сертификация

  46. Спасибо за внимание ! Igor Koverninskiy GosNIIAS, Deputy Head of Department ivkoverninsk@2100.gosniias.ru

  47. Поставка системы ИМА • Интегратор системы ИМА предоставляеттаблицы конфигурации для процессов интеграции, испытательных стендов и заключительной поставки • Поставщик • системы АТА-ХХ • Поставщик • компонентов • платформы ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Координатор • поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Верификатор • системы ИМА • Системный • интегратор ИМА • Системный • интегратор ВС

  48. Детальная конфигурация системы ИМА • Системный интегратор ИМА обеспечивает: • расширение BareMC до МС; • подготовку окончательной глобальной конфигурации раздела PGC • для каждого CPM • Поставщик • системы АТА-ХХ • Поставщик • компонентов • платформы ArchDB • Хранилище • Архитектурных • моделей • Координатор • поставщиков • компонентов платформы • Координатор • АТА-ХХ • Верификатор • системы ИМА • Системный • интегратор ИМА • (PLC) • Configurator • Конфигуратор • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • Системаподдержки • взаимодействия • (PGC) • Системный • интегратор ВС • Конфигурация модуля(МС)

  49. Редактор модели • AADL • Model Editor • Редактор AADL моделей • Системнаягруппа ИМА • REAL • Rule Editor • Редактор правил REAL • Конструктор системы ИМА • формализует релевантные требования стандартов разработки и спецификации высокого уровня ВС; • Координатор АТА-ХХ • формализует модель системы АТА-ХХ (HLD, RR, ICD) • Координатор PCS • формализует модель компонента платформы (HC, CV, UDR) • Координатор АТА-YY • формализует коммуникационную модель системы АТА-YY (ICD) • Координаторы АТА-ХХ и PCS • актуализируют ArchDB в соответствии с запросами на изменение (ArchDB) • Хранилище • Архитектурных • моделей

  50. Конструктор • Автоматизация процессапроектирования системы ИМА • Параметры Проекта • Библиотекакомпонентов платформы • Модели • систем АТА-ХХ • Модели • компонентовплатформы • Designer • Конструктор • Конструктор • системы ИМА Проект системы ИМА • Топология платформы; • Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам

More Related