Conectando as peças:Integrando o componente portátil em conformidade com o FACE a um ambiente de simulação

Tudo começou há alguns anos, quando o Comitê Permanente do Workshop de Integração do Future Airborne Capability Environment (FACE ™) lançou o exemplo Basic Avionics Lightweight Source Archetype (BALSA) de uma Arquitetura de Implementação de Referência FACE. BALSA é um aplicativo de software que contém Unidades de Conformidade (UoCs) alinhadas ao Padrão Técnico FACE. Seu objetivo é fornecer um exemplo de trabalho para potenciais fornecedores de software FACE e integradores de software FACE. Também é usado como um mecanismo de ensino de como Unidades de Portabilidade (UoPs), UoCs e FACE Application Programming Interfaces (APIs) podem ser realizadas em um sistema potencial.

O BALSA forneceu sua própria implementação simples de Interface de Serviços de Transporte (TSS). A implementação do TSS funciona bem. No entanto, uma das desvantagens é que não existem ferramentas disponíveis que mostrem uma visão sobre o que está acontecendo - o que é crítico quando as coisas não saem como planejado. Decidimos ver como seria fácil substituir o BALSA TSS por um TSS baseado em DDS (Data Distribution Service), especificamente RTI Connext DDS (https://www.rti.com/industries/face).

Ficamos surpresos com a facilidade de substituir a camada TSS. Demoramos apenas algumas horas para substituir o BALSA TSS pelo RTI TSS. Isso também foi uma prova de que a portabilidade, que é um dos objetivos do padrão FACE, funciona bem. Com as camadas TSS atualizadas, pudemos usar as ferramentas DDS. Além disso, também recebemos acesso para conexão com outros aplicativos DDS, facilitando a integração com outros componentes.



No evento BITS de reunião de membros da FACE de junho de 2017, cinco empresas - RTI, Honeywell, TES-SAVi, Wind River e Mercury Systems - colaboraram para integrar e combinar componentes individuais alinhados ao FACE para demonstrar a plausibilidade dos benefícios de integração rápida do Padrão Técnico FACE 2.1. O FACE NAVAIR TIM Paper intitulado “FACE Cross-Integration Successes - Honeywell, RTI, TES-SAVi, Wind River and Mercury Systems” compartilha as descobertas:(https://www.opengroup.us/face/documents.php?action =mostrar &dcat =70 &gdid =18823)

Outro projeto era usar o RTI TSS com Harris FliteScene. O mapa digital Harris FliteScene é um produto de software de mapa móvel digital de alto desempenho, comprovado em combate e rico em recursos, que fornece consciência situacional avançada para as condições mais exigentes enfrentadas por tripulações de vôo civis e militares. O FliteScene suporta recursos avançados de reconhecimento de terreno e prevenção de obstáculos para ajudar a manter as tripulações seguras durante as missões, e os modos de visão sintética 3D do FliteScene ajudam a navegação nas piores condições. O FliteScene foi integrado a redes táticas modernas, como Link 16 e ANW2, fornecendo uma imagem operacional comum em tempo real completo.

Este também foi um bom teste para ver como é fácil portar um componente portátil em conformidade com o FACE para usar o RTI TSS. Recebemos de Harris os arquivos de objetos e o modelo de dados. As etapas para integração com o TSS incluem:

• Criar IDL a partir de arquivos de cabeçalho DataModel
• Gerar código específico de tipo DDS e TSS usando ferramentas RTI
• Criar arquivo de configuração RTI TSS
• Vincule arquivos de objeto FliteScene com RTI TSS e digite o código específico

Foi surpreendentemente fácil de integrar e em apenas alguns dias tínhamos um protótipo em execução. FliteScene tem várias mensagens de entrada, a maioria das quais é para controlar o layout (por exemplo, zoom, underlay, overlay). O mapa é centralizado com base na posição atual que é fornecida por meio da mensagem de atualização de posição. Existem várias fontes que podem ser usadas para fornecer localizações. Para controlar facilmente os recursos do mapa, criamos uma IU simples no LabView usando o RTI DDS LabView Toolkit (https://www.rti.com/products/dds/labview). Como tudo é baseado em uma estrutura de conectividade comum, DDS, tudo se encaixa e funciona como peças de um quebra-cabeça.



Com o FliteScene, estávamos procurando o que poderíamos usar para fornecer dados ao mapa. Uma das ideias era combiná-lo com um ambiente de simulação. A VT MAK, líder mundial em modelagem e simulação, oferece um produto (VR-Exchange) que permite a transformação e conexão de protocolos. VR-Exchange é um tradutor universal para simulações distribuídas e sua arquitetura aberta significa que você pode desenvolver corretores personalizados para outros padrões de dados como DDS.

A interface de serviços de transporte especificada no padrão técnico FACE oferece suporte ao transporte de dados usando diferentes padrões da indústria, incluindo DDS.

Como ambos os lados suportam DDS como protocolo de comunicação, decidimos ver como seria fácil conectar os dois lados. O plano era conectar um F18 HLA Federate ao FliteScene, um componente portátil em conformidade com o FACE. Descobriu-se que era muito simples fazer isso funcionar.

Usar o DDS como transporte TSS não só permite a portabilidade entre os componentes em conformidade com o FACE, mas também permite a conectividade com outros aplicativos que usam o DDS. Para Flitescene, usamos o RTI TSS baseado no RTI Connext (https://www.rti.com/industries/face). No lado do HLA, usamos o corretor VR_Exchange DDS que mapeia dados do lado do HLA para os tópicos do DDS. O componente FACE usa um modelo de dados específico que é diferente do que está sendo usado pelo F18 Federado. Os dados precisam ser mapeados entre os dois modelos de dados. Duas abordagens são possíveis, incluindo:

• Altere o corretor VR-Exchange DDS para publicar tópicos, que serão compreendidos pelo componente FACE.
• Faça com que o VR-Exchange publique tópicos com base na definição do DIS PDU e use serviços de roteamento para fazer a ponte entre os tópicos.

Para nossa prova de conceito, usamos a última abordagem. O serviço de roteamento é necessário para fazer a ponte entre o tópico simpleBaseEntity e o tópico de localização usado pelo FliteScene. Além dos diferentes tipos de dados, os dois lados também usaram formatos diferentes. Os dados provenientes do HLA estavam em coordenadas geocêntricas, enquanto a FliteScene espera que estejam em lat / long. Configuramos os serviços de roteamento para mapear as coordenadas usando uma biblioteca de transformação personalizada que faz a tradução entre as coordenadas. Acabamos com a seguinte arquitetura:

Para obter mais informações sobre como conectar HLA e DDS, a RTI fez parceria com a National O Centro de Simulação (NCS) realizará um seminário, “DDS para Simulação:Como a Estrutura de Conectividade está Enfrentando os Desafios de Interoperabilidade” em 10 de abril. Para obter informações adicionais, incluindo como se inscrever para este evento complementar, visite:https:// www. simulaçãoinformation.com/news/ncs-real-time-innovations-event-industry-10-apr-2018