Integración fluida de componentes conformes FACE con entornos de simulación

Hace unos años, el Comité Permanente del Taller de Integración FACE™ presentó el Arquetipo Básico de Fuente Ligera de Aviónica (BALSA), una implementación de referencia que muestra Unidades de Conformidad (UoCs) alineadas con el Estándar Técnico FACE. BALSA sirve como demostración práctica para proveedores e integradores de software FACE potenciales, y funciona como herramienta educativa ilustrando cómo Unidades de Portabilidad (UoPs), UoCs y APIs FACE pueden implementarse en una plataforma objetivo.

Aunque BALSA incluye una Interfaz de Servicios de Transporte (TSS) básica que funciona satisfactoriamente, carece de herramientas de diagnóstico —una característica esencial para la resolución de problemas. Exploramos reemplazar el TSS de BALSA con una implementación basada en DDS, específicamente RTI Connext DDS (https://www.rti.com/industries/face).

El reemplazo fue sorprendentemente sencillo —solo unas horas para cambiar el TSS de BALSA por el de RTI Connext. Este éxito confirmó el objetivo de portabilidad de FACE: el nuevo TSS permitió herramientas completas de DDS y conectividad fluida a otros componentes basados en DDS.

Durante la Reunión de Miembros FACE de junio de 2017 (evento BITS), cinco líderes de la industria —RTI, Honeywell, TES-SAVi, Wind River y Mercury Systems— unieron fuerzas para cruzar-integrar componentes alineados con FACE, validando los beneficios de integración rápida prometidos por el Estándar Técnico FACE 2.1. Sus resultados están documentados en el Paper FACE NAVAIR TIM, “Éxitos de Integración Cruzada FACE – Honeywell, RTI, TES-SAVi, Wind River y Mercury Systems” (https://www.opengroup.us/face/documents.php?action=show&dcat=70&gdid=18823).

También integramos el TSS de RTI con Harris FliteScene, una solución de mapa móvil digital de alto rendimiento, probada en combate, que ofrece conciencia situacional avanzada para tripulaciones civiles y militares. FliteScene ofrece conciencia de terreno, evitación de obstáculos y visión sintética 3-D, y ya está en red con sistemas tácticos como Link-16 y ANW2 para proporcionar una imagen operativa común en tiempo real.

La integración sirvió como prueba de concepto para portar un componente conforme FACE a RTI TSS. Usando los archivos objeto y modelo de datos suministrados por Harris, seguimos estos pasos:

• Generar un IDL a partir de los archivos de cabecera DataModel.
• Usar herramientas de RTI para producir código específico de DDS y TSS.
• Crear el archivo de configuración RTI TSS.
• Enlazar archivos objeto de FliteScene con el TSS generado por RTI y código específico de tipo.

La integración resultó sencilla; en pocos días teníamos un prototipo funcional. FliteScene acepta numerosos mensajes de control —zoom, ajustes de underlay, overlay— y posiciona el mapa basándose en actualizaciones de ubicación en tiempo real. Múltiples fuentes de datos pueden suministrar información de posición, permitiendo control flexible del mapa.

Para control intuitivo, construimos una UI de LabVIEW impulsada por el Toolkit RTI DDS LabVIEW (https://www.rti.com/products/dds/labview). El marco DDS unificado permitió que la UI, FliteScene y RTI TSS interoperaran sin problemas.

Buscando enriquecer la entrada de FliteScene, exploramos acoplarlo con un entorno de simulación. VT MAK, autoridad global en modelado y simulación, ofrece VR-Exchange —un traductor universal que realiza transformación de protocolo y bridging. Su arquitectura abierta soporta brokers personalizados para diversos estándares de datos, incluyendo DDS.

La Interfaz de Servicios de Transporte de FACE está diseñada para soportar múltiples estándares de transporte de la industria, notablemente DDS.

Dado que tanto FliteScene como la simulación objetivo usan DDS, probamos una conexión directa: vinculando un federado F-18 HLA al componente conforme FACE FliteScene. La integración fue directa y se logró rápidamente.

Emplear DDS como transporte TSS facilita no solo la portabilidad entre componentes conformes FACE, sino también la conectividad a cualquier aplicación habilitada para DDS. Para FliteScene usamos el RTI TSS basado en RTI Connext (https://www.rti.com/industries/face). En el lado HLA, el broker DDS de VR_Exchange tradujo datos HLA a tópicos DDS. Como el modelo de datos del componente FACE difiere del del federado F-18, tuvimos que mapear entre los dos modelos. Existen dos estrategias principales:

• Modificar el broker DDS de VR-Exchange para publicar tópicos que coincidan con las expectativas del componente FACE.
• Configurar VR-Exchange para publicar tópicos basados en PDU DIS y usar servicios de enrutamiento para conectar entre los tópicos.

Para nuestra prueba de concepto, adoptamos la segunda estrategia. El servicio de enrutamiento conectó el tópico simpleBaseEntity del broker HLA al tópico de ubicación requerido por FliteScene. Adicionalmente, los sistemas de coordenadas diferían: HLA suministraba coordenadas geocéntricas, mientras FliteScene requería latitud/longitud. Empleamos una biblioteca de transformación personalizada dentro del servicio de enrutamiento para convertir entre estos formatos, resultando en la arquitectura mostrada a continuación:

Para profundizar en el bridging HLA-a-DDS, RTI colabora con el Centro Nacional de Simulación (NCS) para organizar un seminario titulado “DDS para Simulación: Cómo el Marco de Conectividad está Enfrentando Desafíos de Interoperabilidad” el 10 de abril. Regístrese para este evento gratuito en https://www.simulationinformation.com/news/ncs-real-time-innovations-event-industry-10-apr-2018.