De onderdelen verbinden:een aan het gezicht conforme draagbare component integreren met een simulatieomgeving

Het begon allemaal een paar jaar geleden toen de Future Airborne Capability Environment (FACE™) Integration Workshop Standing Committee het Basic Avionics Lightweight Source Archetype (BALSA) voorbeeld van een FACE Reference Implementation Architecture uitbracht. BALSA is een softwaretoepassing met Units of Conformance (UoC's) die zijn afgestemd op de FACE Technical Standard. Het doel is om een ​​werkend voorbeeld te geven aan potentiële FACE-softwareleveranciers en FACE-software-integrators. Het wordt ook gebruikt als leermechanisme voor hoe Units of Portability (UoP's), UoC's en FACE Application Programming Interfaces (API's) kunnen worden gerealiseerd op een potentieel systeem.

BALSA zorgde voor zijn eigen eenvoudige implementatie van de Transport Services Interface (TSS). De TSS-implementatie werkt goed. Een van de nadelen is echter dat er geen tools beschikbaar zijn die inzicht geven in wat er aan de hand is – wat van cruciaal belang is als dingen niet gaan zoals gepland. We besloten om te zien hoe gemakkelijk het zou zijn om de BALSA TSS te vervangen door een op Data Distribution Service (DDS) gebaseerde TSS, met name RTI Connext DDS (https://www.rti.com/industries/face).

We waren verrast hoe gemakkelijk het was om de TSS-laag te vervangen. Het kostte ons slechts een paar uur om de BALSA TSS te vervangen door de RTI TSS. Dit was ook het bewijs dat draagbaarheid, een van de standaarddoelstellingen van FACE, goed werkt. Met de bijgewerkte TSS-lagen konden we de DDS-tools gebruiken. Daarnaast hebben we ook toegang gekregen om verbinding te maken met andere DDS-applicaties, waardoor integratie met andere componenten eenvoudig is.

Tijdens het BITS-evenement van de FACE-ledenvergadering van juni 2017 hebben vijf bedrijven – RTI, Honeywell, TES-SAVi, Wind River en Mercury Systems – samengewerkt om individuele FACE-uitgelijnde componenten te integreren en te combineren om de aannemelijkheid van snelle integratievoordelen van de FACE Technische norm 2.1. De FACE NAVAIR TIM Paper getiteld, "FACE Cross-Integration Successes - Honeywell, RTI, TES-SAVi, Wind River en Mercury Systems" deelt de bevindingen:(https://www.opengroup.us/face/documents.php?action =show&dcat=70&gdid=18823)

Een ander project was om de RTI TSS te gebruiken met Harris FliteScene. De Harris FliteScene Digital Map is een high-performance, in gevechten bewezen, feature-rijke digitale bewegende kaart software product dat geavanceerd situationeel bewustzijn biedt voor de meest veeleisende omstandigheden waarmee zowel civiele als militaire vliegtuigbemanningen worden geconfronteerd. FliteScene ondersteunt geavanceerde functies voor terreinbewustzijn en het vermijden van obstakels om bemanningen tijdens missies veilig te houden, en de 3D-synthetische zichtmodi van FliteScene helpen bij het navigeren door de slechtste omstandigheden. FliteScene is geïntegreerd met moderne tactische netwerken, zoals Link 16 en ANW2, waardoor een volledig realtime gemeenschappelijk bedrijfsbeeld ontstaat.

Dit was ook een goede test om te zien hoe gemakkelijk het is om een ​​FACE-conform draagbaar onderdeel te porten om de RTI TSS te gebruiken. Van Harris ontvingen we de objectbestanden en het datamodel. De stappen om te integreren met de TSS omvatten:

• IDL maken van DataModel-headerbestanden
• Genereer DDS- en TSS-typespecifieke code met behulp van RTI-tools
• Maak RTI TSS-configuratiebestand
• Koppel FliteScene-objectbestanden met RTI TSS en typ specifieke code

Het was verrassend eenvoudig te integreren en in slechts een paar dagen hadden we een prototype draaiend. FliteScene heeft meerdere invoerberichten, waarvan de meeste zijn om de lay-out te regelen (bijv. zoom, underlay, overlay). De kaart wordt gecentreerd op basis van de huidige positie die wordt verstrekt via het bericht over de positie-update. Er zijn meerdere bronnen die kunnen worden gebruikt om locaties aan te geven. Om de kaartfuncties eenvoudig te bedienen, hebben we een eenvoudige gebruikersinterface in LabView gemaakt met behulp van de RTI DDS LabView Toolkit (https://www.rti.com/products/dds/labview). Omdat het allemaal gebaseerd is op een gemeenschappelijk connectiviteitsframework, DDS, past en werkt het allemaal als puzzelstukjes in elkaar.

Met FliteScene waren we aan het kijken wat we konden gebruiken om input te leveren voor de kaart. Een van de ideeën was om het te combineren met een simulatieomgeving. VT MAK, een wereldleider in modellering en simulatie, levert een product (VR-Exchange) dat protocoltransformatie en bridging mogelijk maakt. VR-Exchange is een universele vertaler voor gedistribueerde simulaties en dankzij de open architectuur kunt u aangepaste brokers ontwikkelen voor andere gegevensstandaarden zoals DDS.

De Transport Services Interface gespecificeerd in de technische standaard van FACE ondersteunt gegevenstransport met behulp van verschillende industriestandaarden, waaronder DDS.

Omdat beide kanten DDS als communicatieprotocol ondersteunen, hebben we besloten om te kijken hoe gemakkelijk het zou zijn om de twee kanten met elkaar te verbinden. Het plan was om een ​​F18 HLA Federate aan te sluiten op FliteScene, een FACE-conform draagbaar onderdeel. Het bleek vrij eenvoudig te zijn om dit werkend te krijgen.

Het gebruik van DDS als het TSS-transport zorgt niet alleen voor overdraagbaarheid tussen FACE-conforme componenten, het maakt ook connectiviteit met andere toepassingen mogelijk die DDS gebruiken. Voor Flitescene hebben we de RTI TSS gebruikt op basis van RTI Connext (https://www.rti.com/industries/face). Aan de HLA-kant gebruikten we de VR_Exchange DDS-broker die gegevens van de HLA-kant toewijst aan DDS-onderwerpen. De FACE-component gebruikt wel een specifiek datamodel dat afwijkt van wat wordt gebruikt door de F18 Federate. De gegevens moeten in kaart worden gebracht tussen de twee gegevensmodellen. Er zijn twee benaderingen mogelijk, waaronder:

• Verander de VR-Exchange DDS-broker om onderwerpen te publiceren die door de FACE-component worden begrepen.
• Laat de VR-Exchange onderwerpen publiceren op basis van de DIS PDU-definitie en gebruik routeringsservices om een ​​brug te slaan tussen de onderwerpen.

Voor onze proof of concept hebben we de laatste benadering gebruikt. Routing Service moest het simpleBaseEntity-onderwerp overbruggen naar het locatieonderwerp dat door FliteScene wordt gebruikt. Naast de verschillende datatypes gebruikten beide partijen ook verschillende formaten. De gegevens afkomstig van HLA waren in geocentrische coördinaten, terwijl FliteScene verwacht dat ze in Lat/Long zijn. We hebben routeringsservices geconfigureerd om de coördinaten in kaart te brengen met behulp van een aangepaste transformatiebibliotheek die de vertaling tussen de coördinaten doet. We kwamen uit op de volgende architectuur:

Voor meer informatie over het overbruggen van HLA en DDS, werkt RTI samen met de National Center for Simulation (NCS) om op 10 april een seminar te houden, "DDS for Simulation:How the Connectivity Framework is Meeting Interoperability Challenges". Voor aanvullende informatie, waaronder hoe u zich kunt registreren voor dit gratis evenement, gaat u naar:https://www. simulatieinformation.com/news/ncs-real-time-innovations-event-industry-10-apr-2018