Conexión de las piezas:integración de un componente portátil compatible con FACE con un entorno de simulación

Todo comenzó hace unos años cuando el Comité Permanente del Taller de Integración del Entorno de Capacidades Aerotransportadas Futuras (FACE ™) publicó el ejemplo de Arquetipo de Fuente Ligera de Aviónica Básica (BALSA) de una Arquitectura de Implementación de Referencia FACE. BALSA es una aplicación de software que contiene Unidades de Conformidad (UoC) alineadas con la Norma Técnica FACE. Su propósito es proporcionar un ejemplo práctico a los posibles proveedores de software FACE e integradores de software FACE. También se utiliza como un mecanismo de enseñanza de cómo las unidades de portabilidad (UoP), las UoC y las interfaces de programación de aplicaciones (API) FACE pueden realizarse en un sistema potencial.

BALSA proporcionó su propia implementación simple de la Interfaz de Servicios de Transporte (TSS). La implementación de TSS funciona bien. Sin embargo, una de las desventajas es que no hay herramientas disponibles que muestren información sobre lo que está sucediendo, lo cual es fundamental cuando las cosas no salen según lo planeado. Decidimos ver lo fácil que sería reemplazar el TSS de BALSA con un TSS basado en el Servicio de distribución de datos (DDS), específicamente RTI Connext DDS (https://www.rti.com/industries/face).

Nos sorprendió lo fácil que fue reemplazar la capa TSS. Solo nos tomó unas horas reemplazar el BALSA TSS por el RTI TSS. Esto también fue una prueba de que la portabilidad, que es uno de los objetivos estándar de FACE, funciona bien. Con las capas TSS actualizadas, pudimos utilizar las herramientas DDS. Además, también recibimos acceso para conectarnos a otras aplicaciones DDS, lo que facilita la integración con otros componentes.

En el evento BITS de la reunión de miembros de FACE de junio de 2017, cinco empresas (RTI, Honeywell, TES-SAVi, Wind River y Mercury Systems) colaboraron para realizar una integración cruzada y combinar componentes individuales alineados con FACE para demostrar la plausibilidad de los beneficios de integración rápida de Norma técnica FACE 2.1. El documento FACE NAVAIR TIM titulado "Éxitos de integración cruzada de FACE:Honeywell, RTI, TES-SAVi, Wind River y Mercury Systems" comparte los hallazgos:(https://www.opengroup.us/face/documents.php?action =mostrar &dcat =70 &gdid =18823)

Otro proyecto fue utilizar el RTI TSS con Harris FliteScene. Harris FliteScene Digital Map es un producto de software de mapas en movimiento digital de alto rendimiento, probado en combate y rico en funciones que proporciona un conocimiento avanzado de la situación para las condiciones más exigentes que enfrentan las tripulaciones de vuelo tanto civiles como militares. FliteScene admite funciones avanzadas de detección del terreno y evitación de obstáculos para ayudar a mantener a las tripulaciones seguras durante las misiones, y los modos de visión sintética 3D de FliteScene ayudan a navegar en las peores condiciones. FliteScene se ha integrado con redes tácticas modernas, como Link 16 y ANW2, proporcionando una imagen operativa común completa en tiempo real.

Esta también fue una buena prueba para ver lo fácil que es portar un componente portátil compatible con FACE para usar el RTI TSS. De Harris recibimos los archivos de objetos y el modelo de datos. Los pasos para integrarse con TSS incluyen:

• Cree IDL a partir de archivos de encabezado de DataModel
• Genere código específico de tipo DDS y TSS utilizando herramientas RTI
• Cree el archivo de configuración de RTI TSS
• Vincule archivos de objetos FliteScene con RTI TSS y escriba un código específico

Fue sorprendentemente fácil de integrar y en solo un par de días teníamos un prototipo funcionando. FliteScene tiene varios mensajes de entrada, la mayoría de los cuales son para controlar el diseño (p. Ej., Zoom, subyacente, superpuesto). El mapa se centra en función de la posición actual que se proporciona a través del mensaje de actualización de posición. Hay varias fuentes que se pueden utilizar para proporcionar ubicaciones. Para controlar fácilmente las características del mapa, creamos una interfaz de usuario simple en LabView utilizando el kit de herramientas RTI DDS LabView (https://www.rti.com/products/dds/labview). Dado que todo se basa en un marco de conectividad común, DDS, todo encaja y funciona como piezas de un rompecabezas.

Con FliteScene, estábamos viendo qué podíamos usar para proporcionar información al mapa. Una de las ideas fue combinarlo con un entorno de simulación. VT MAK, líder mundial en modelado y simulación, proporciona un producto (VR-Exchange) que permite la transformación y el puenteo de protocolos. VR-Exchange es un traductor universal para simulaciones distribuidas y su arquitectura abierta significa que puede desarrollar agentes personalizados para otros estándares de datos como DDS.

La interfaz de servicios de transporte especificada en el estándar técnico FACE admite el transporte de datos utilizando diferentes estándares de la industria, incluido DDS.

Dado que ambos lados admiten DDS como protocolo de comunicaciones, decidimos ver lo fácil que sería conectar los dos lados. El plan era conectar un F18 HLA Federate a FliteScene, un componente portátil compatible con FACE. Resultó que era bastante sencillo hacer que esto funcionara.

El uso de DDS como transporte TSS no solo permite la portabilidad entre componentes compatibles con FACE, sino que también permite la conectividad a otras aplicaciones que utilizan DDS. Para Flitescene usamos el RTI TSS basado en RTI Connext (https://www.rti.com/industries/face). En el lado de HLA usamos el agente de DDS VR_Exchange que mapea los datos del lado de HLA a los temas de DDS. El componente FACE utiliza un modelo de datos específico que es diferente del que utiliza F18 Federate. Los datos deben mapearse entre los dos modelos de datos. Son posibles dos enfoques, que incluyen:

• Cambie el agente de VR-Exchange DDS para publicar temas, que serán entendidos por el componente FACE.
• Haga que VR-Exchange publique temas basados ​​en la definición de DIS PDU y utilice servicios de enrutamiento para crear un puente entre los temas.

Para nuestra prueba de concepto, utilizamos el último enfoque. El servicio de enrutamiento necesitaba unir el tema simpleBaseEntity con el tema de ubicación utilizado por FliteScene. Además de los diferentes tipos de datos, los dos lados también utilizaron diferentes formatos. Los datos provenientes de HLA estaban en coordenadas geocéntricas, mientras que FliteScene espera que estén en Lat / Long. Configuramos los servicios de enrutamiento para mapear las coordenadas utilizando una biblioteca de transformación personalizada que hace la traducción entre las coordenadas. Terminamos con la siguiente arquitectura:

Para obtener más información sobre la vinculación de HLA y DDS, RTI se está asociando con National Center for Simulation (NCS) llevará a cabo un seminario, "DDS para simulación:cómo el marco de conectividad está enfrentando los desafíos de interoperabilidad" el 10 de abril. Para obtener información adicional, incluida la forma de registrarse para este evento gratuito, visite:https:// www. simulationinformation.com/news/ncs-real-time-innovations-event-industry-10-apr-2018