ГосНИИАС
О координаторе проекта
Итоги
Аналитика
Карта проекта
Русская версия
Домашняя страница
English version
Написать письмо
Новые подходы к разработке программного обеспечения для авионики
Новости/ > 2017/ > Новые подходы к разработке программного обеспечения для авионики/
Новые подходы к разработке программного обеспечения для авионики
24 ноября 2017 Самолет F-35 компании Lockheed Martin наглядно продемонстрировал, какими могут оказаться временные задержки и перерасход выделенных средств при создании критически важного бортового программного обеспечения на новых платформах. В апреле 2017-го года Счетная палата США опубликовала 49-страничный отчет, в котором отмечалось, что задержки с испытаниями F-35 могут стоить оборонному ведомству дополнительный 1 млрд. долл., и это помимо затрат на приобретение, которые уже составили 400 млрд. долл.

Задержки — это результат проблем с многоцелевым бортовым ПО Block 3F, которое включает в себя весь необходимый код, в том числе обеспечивающий передачу цифровых видеоданных, управление всем вооружением и встроенные учебно-тренировочные возможности. Однако, по словам Счетной палаты, официальным лицам программы F-35 пришлось регулярно «отвлекать ресурсы от разработки и тестирования более совершенных программных функций для решения непредвиденных проблем с предыдущими версиями программного обеспечения».

Новые платформы

Аризонский разработчик ПО и поставщик инжиниринговых услуг Performance Software Corp. недавно опубликовал свой топ-лист, который описывает 10 самых распространенных ошибок, сделанных инженерами-разработчиками программного обеспечения реального времени для авионики. В этом списке на первом месте стояла ошибка, заключающаяся в использовании глобальных переменных, которое, как отмечает компания, «часто осуждается разработчиками ПО, потому что такое использование нарушает критерии инкапсуляции объектного дизайна и затрудняет поддержку программного обеспечения».

Разработанная компанией технология Performance Virtual Platform позволяет настраивать пользовательское взаимодействие с виртуализированным оборудованием. Она использовалась для проверки соблюдения необходимых требований в процессе тестирования созданного для Boeing 787 бортового ПО. Одним из факторов, определивших эту работу, была уверенность в правильной виртуализации аппаратных средств на наземных испытаниях. >>>
>>> Тим Бигелоу, директор по развитию Performance Software, сказал, что разработанная компанией новая программная среда JETS Virtual Platform может создавать точную копию целевых аппаратных средств, виртуализируя любую пользовательскую систему и позволяя разработчикам запускать те же двоичные файлы, которые они бы выполняли на реальном оборудовании.

«Наше видение перспектив заключается в том, что будет создано новое программное обеспечение для систем с высокой степенью регулирования, не только аэрокосмических, но и относящихся к оборонной сфере, самоходным транспортным средствам и всему, что требует точной настройки и предназначено для решения критически важных, ответственных задач», — подчеркнул Бигелоу.

Новые комплексные инструменты, предназначенные для разработки ПО авионики, созданы с целью сократить время, необходимое для тестирования и сертификации программного кода приложений. Это достигается за счет интеграции в состав этих инструментов полного набора сертификационных положений DO-178, которые разработчики могут сразу включить в итоговые сертификационные документы, что гораздо предпочтительнее, чем создавать такие документы с нуля.

Это тот подход, который компания ENSCO Avionics реализовала с помощью своего инструментария iData для разработки полетных дисплеев и своего нового растеризатора программного обеспечения IGL.

Последние усилия этой компании, ориентированные на снижение стоимости создания, сертификации и поддержания в актуальном состоянии критичного с точки зрения безопасности ПО, направлены на внедрение растеризатора программного обеспечения, который избавляет от необходимости в дополнительном оборудовании путем интеграции с программной средой разработки систем авионики.

Для встраиваемых систем кабины необходимо использование графических процессоров, которые наполняют дисплеи навигационными картами, указателями, индикаторами воздушной скорости и другими элементами, запрашиваемыми клиентскими консультативными советами, с которыми сотрудничают производители комплексного оборудования. >>>
>>> В июле 2017-го года ENSCO Avionics объявила о технологическом партнерстве с компанией Core Avionics & Industrial Inc. (CoreAVI), поставщиком графических и видеодрайверов реального времени, чтобы представить IGL, новый механизм графической визуализации, сертифицируемый по безопасности. По словам Тома Матарезе, директора по развитию бизнеса ENSCO Avionics, IGL разработан с целью ликвидации проблем устаревания, связанных с оборудованием, которое обновляется гораздо быстрее среднего срока службы самолета.

«IGL уникален. Он обеспечивает гибкость реализации в ориентированных на многоядерность, гипервизорных и многокомпонентных приложениях как в качестве основного графического движка, так и в качестве дополнения к системному графическому процессору», — сказал Матарезе.

Инструменты для создания встроенного графического ПО для критически важных приложений полетных дисплеев развились до сегодняшних стандартных возможностей переноса и размещения кода с использованием различных существующих прототипов пользовательских интерфейсов. Presagis VAPS XT — один из наиболее широко используемых в отрасли комплектов для создания встраиваемого графического программного обеспечения авионики. Это модельно-ориентированная среда проектирования и разработки компании Esterel Technologies, предназначенная для конструирования соответствующих элементов человеко-машинного интерфейса. Другим таким комплектом являются инструменты SCADE.

FACE 3.0

Инициатива FACE (Future Airborne Capability Environment — прим. ред.) — один из ведущих в отрасли проектов, имеющий своей целью не только сократить масштабы разработки нового ПО для авионики, но и уменьшить те головные боли, которые возникают при попытках устранить проблемы с программным обеспечением, уже находящемся в эксплуатации, а также повысить коэффициент повторного использования существующего ПО. Ключевым элементом этой инициативы является технический стандарт FACE, который определяет требования к созданию ПО авионики. >>>
>>> Последним достижением консорциума FACE является выпуск редакции 3.0 одноименного технического стандарта, который, по словам Джуди Серензии, директора этого консорциума, планируется опубликовать в середине ноября 2017-го года.

«Среди нововведений редакции 3.0 технического стандарта FACE ключевыми являются улучшения в области архитектуры данных, которые, в конечном итоге, приведут к разделению на собственный независимый стандарт, дающий возможность поддерживать функциональную совместимость в смежных отраслях с общей архитектурой данных, и язык, максимально дружественный авионике», — говорит она.

Согласно Серензии, внимание консорциума сосредоточено на стандартизации программного обеспечения и создании бизнес-стимулов для его повторного использования, изменении метода государственных закупок ПО для авионики, а также способов его предоставления.

«Все программные платформы американской армии либо уже имеют FACE-совместимые характеристики, либо производители ориентируются на них еще на ранних этапах разработки, либо компании запрашивают информацию о тех основных возможностях стандарта FACE, которые они могут использовать. Например, фирма Cargo PM включила функцию автоматического перенаправления в свою программную среду», — говорит Терри Карлсон, директор по информационным технологиям Департамента закупок ПО для ВВС США.

Еще одним важным фактором, призванным снизить затраты на создание с нуля нового программного обеспечения для авионики, является объединение BALSA (Basic Avionics Lightweight Source Archetype — прим. ред.), которое Джуди Серензия описывает как очень упрощенную вычислительную среду, где программисты могут проверить разработанное ими ПО на соответствие техническому стандарту FACE путем реальной интеграции с его различными сегментами, не имея дело со всеми сложностями, присущими настоящим системам авионики.

«Различные разработчики и поставщики FACE-совместимых программных компонентов и готовых программных средств используют структуру BALSA, чтобы начать с нуля интеграцию пакета решений FACE», — сказал Чип Даунинг, старший директор по развитию бизнеса в аэрокосмической и оборонной отраслях компании Wind River, председатель рабочей бизнес-группы консорциума FACE и комитета по его поддержке. «Мы видим, что как только архитектура FACE понята, ее интеграция становится гораздо более легким делом, чем это предполагалось изначально», — добавил он. >>>
>>> Будущий подход Boeing к программному обеспечению авионики

В августе 2017-го года компания Boeing заявила, что создаст новое подразделение, ориентированное на разработку и производство авионики. Согласно служебному меморандуму компании, его коллектив будет сосредоточен на разработке соответствующих технологий для «систем, предназначенных для ввода в эксплуатацию в следующем десятилетии».

За пару месяцев до этого объявления на парижском авиасалоне в Ле-Бурже вице-президент Boeing Майк Синнетт рассказал журналистам, представляющим медиа аэрокосмической отрасли, о проектировании будущего облика планера, систем управления полетом, конфигурации двигателей и ПО авионики.

«Критичное с точки зрения безопасности бортовое программное обеспечение будет разрабатываться, тестироваться и применяться так же, как это происходит сегодня, однако я верю, что появятся возможности для консалтинга, которые привнесут нечто потенциально новое, — сказал Синнетт, — Мы еще только пытаемся понять, что такое недетерминированный консультативный потенциал и как его можно использовать».

Он также упомянул последовательное увеличение объема программного кода в модельном ряду самолетов Boeing: от 1-го миллиона строк на 747-400 до 6-ти миллионов строк на 777 и 20-ти миллионов на 787. Синнетт особо подчеркнул, что на 787-ом лайнере авиакомпании могут развертывать новое программное обеспечение в электронном виде. Тем не менее, производитель хотел бы стремиться к еще большей простоте обновления ПО, подобно тому, как это происходит сегодня на автомобильном транспорте, где «программное обеспечение загружается в одночасье».

«Мы будем использовать больше преимуществ уже имеющихся на рынке программных средств и больше преимуществ консалтинга, но я думаю, что мы по-прежнему будем создавать критически важные вещи, потому что это всегда работало», — заключил Синнетт.

Более подробную информацию можно получить на сайте:
http://interactive.aviationtoday.com/avionicsmagazine/
october-november-2017/new-approaches-to-developing-avionics-software/
.

Поиск по проекту
Искать!
© 2018 Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем. Все права защищены. Условия использования информации.