2nd International Conference “Integrated Modular Avionics and CNS/ATM” Методы и инструментальные средства поддержки автоматизированного проектирования КБО на базе ИМА Computer-aided design methods for Avionics based on IMA and support tools Igor Koverninskiy MAKS-2013 Air Show, August 29, 2013 Интегрированная модульная архитектура • • • • • • Процессорный модуль Мезонины графический ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation массовой памяти …………… ATA-21 ПО1 ATA-21 ПО2 ARINC 429 • • • • • • Процессорный модуль ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation ATA-22 ПО1 Коммутатор AFDX ARINC 664 (AFDX) ATA-31 ПО1 СРМ 2 Базовое ПО Базовое ПО СРМ 1 ARINC 818 Дисплей ATA-22 ПО2 ATA-23 ПО1 Концентратор данных СAN Удаленный концентратор данных ATA-23 ПО2 Аналоговые и дискретные интерфейсы Федеративная система датчик 211 датчик 212 силовой привод 211 силовой 212 привод датчик 221 силовой 221 привод датчик 222 силовой 231 привод 2 Система ИМА & Платформа ИМА • • • • • • Процессорный модуль Мезонины графический ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation ATA-21 ПО1 массовой памяти ATA-31 ПО1 Платформа ИМА …………… Коммутатор AFDX ARINC 664 (AFDX) ATA-21 ПО2 Система ИМА Концентратор данных ARINC 429 СAN СРМ 2 Базовое ПО Базовое ПО СРМ 1 ARINC 818 Дисплей • • • • • • Процессорный модуль ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation ATA-22 ПО1 ATA-22 ПО2 Удаленный концентратор данных ATA-23 ПО1 ATA-23 ПО2 Аналоговые и дискретные интерфейсы Федеративная система датчик 211 датчик 212 силовой привод 211 силовой 212 привод датчик 221 силовой 221 привод датчик 222 силовой 231 привод 3 Компоненты платформы Дисплей • • • • • • Процессорный модуль Мезонины графический ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation массовой памяти …………… ATA-21 ПО2 ATA-31 ПО1 Концентратор данных система Компоненты платформы Коммутатор AFDX ATA-21 ПО1 Федеративная Платформа ИМА датчик 211 датчик 212 силовой привод 211 силовой 212 привод СРМ 2 Базовое ПО Базовое ПО СРМ 1 Система ИМА • • • • • • Процессорный модуль ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation ATA-22 ПО1 ATA-22 ПО2 Удаленный концентратор данных датчик 221 силовой 221 привод ATA-23 ПО1 ATA-23 ПО2 датчик 222 силовой 231 привод 4 ATA-XX & ATA-YY Система ИМА Базовое ПО СРМ 1 • • • • • • Процессорный модуль ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Мезонины графический массовой памяти Платформа ИМА …………… Коммутатор AFDX ATA-21 ПО1 Федеративная система ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation ATA-22 ПО2 Удаленный концентратор данных Концентратор данных датчик 211 датчик 212 ATA-YY • • • • • • Процессорный модуль ATA-22 ПО1 ATA-21 ПО2 ATA-31 ПО1 СРМ 2 Базовое ПО Дисплей силовой привод 211 силовой привод 212 датчик 221 силовой привод 221 ATA-23 ПО1 ATA-23 ПО2 датчик 222 силовой 231 привод ATA-ХХ 5 Конфигурационные данные платформы ИМА Система ИМА Базовое ПО СРМ 1 • • • • • • Процессорный модуль Мезонины графический ARINC 653 RTOS CPM Cfg Drivers I/O routing ARINC-615A BIT MW Cfg Instrumentation массовой памяти Коммутатор AFDX AFDX Cfg ATA-21 ПО2 Концентратор данных DC Cfg Федеративная система датчик 211 датчик 212 силовой 212 привод • • • • I/O routing ARINC-615A BIT MW Cfg Instrumentation ATA-22 ПО1 ATA-22 ПО2 Удаленный концентратор данных RDC Cfg силовой привод 211 Процессорный модуль 653 RTOS CPM Cfg •• ARINC Drivers …………… ATA-21 ПО1 ATA-31 ПО1 Платформа ИМА СРМ 2 Базовое ПО Дисплей датчик 221 силовой 221 привод ATA-23 ПО1 ATA-23 ПО2 датчик 222 силовой 231 привод 6 Проектирование & Интеграция Системы Процессы создания КБО Разработка аппаратуры Проектирование системы Функциональные Требования Самолета Создание архитектурной модели системы ИМА •согласование интерфейсов, валидация архитектуры: •анализ отказобезопасности; •проверка загрузки процессоров; •проверка пропускной способности и латентности сети; •проверка распределения памяти; •проверка загрузки шин вводавывода. Процессы системной группы ИМА Интеграция системы Разработка ФПО АТА-ХХ Уточнение деталей реализации системы •валидация уточненной модели; •оптимизация распределения ФПО по модулям; •генерация расписаний; •имитационное моделирование и виртуальная интеграция •компонентов и их моделей. Генерация таблиц конфигураций •ARINC-653 систем; •драйверов устройств; •связующего ПО; •элементов AFDX сети; •имитационной среды моделирования. 7 Что такое MASIW? Конструктор системы ИМА; Координатор ATA-XX; Координатор поставщиков компонент платформы (PCS); Системный интегратор ИМА; Верификатор системы ИМА Процессы по управлению изменениями системной группы ИМА Процессы проектирования системной группы ИМА Интеграционные процессы системной группы ИМА 8 Уточнение модели Генерация конфигурационных данных 8 Роли системной группы ИМА (1) проектирует систему ИМА; разрабатывает проектную документацию системы ИМА обеспечивает взаимодействие с поставщиком ATA-XX, включая: • первичное определение требований системы ATA-XX к платформе ИМА и будущие запросы на изменения; • конфигурацию компонентов ATA-XX 9 Роли системной группы ИМА (2) координирует взаимодействие с PCS, включая: • первичное определение характеристик компонентов платформы и будущие запросы на изменения; • конфигурацию компонентов платформы подготавливает полный набор конфигурационных данных для: • • • • • процессорных модулей; модулей концентратора данных; модулей удаленного концентратора данных; сети AFDX; базового ПО 10 Роли системной группы ИМА (3) верифицирует проект системы ИМА; верифицирует конфигурационные данные системы ИМА 11 Целевые характеристики MASIW обеспечения согласованности различных частей проектной документации ВС (в т.ч. разрабатываемой IMA-SG и её контрагентами); выявления ошибок проектирования ИМА на ранних стадиях разработки; снижения стоимости и сокращения времени проектирования системы ИМА; оптимизации архитектуры ИМА 12 Процессы проектирования системной группы ИМА Поставщик компонентов платформы Разработчик системы АТА-ХХ СMS Системы АТА-ХХ, размещенные в ИМА Разработчик системы АТА-YY СMS Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Координатор поставщиков компонентов платформы СMS Система поддержки взаимодействия Системы АТА-YY, не размещенные в ИМА Координатор АТА-YY ArchDB MASIW Конструктор воздушного судна RMS Системная группа ИМА Хранилище Архитектурных моделей Верификатор системы ИМА Конструктор системы ИМА Система управления требованиями Аналитик по безопасности Проект системы ИМА Отчет о верификации системы ИМА 13 Хранилище Архитектурной модели (ArchDB) Хранилище Архитектурных моделей Модели Модели Модели компонентов компонентов компонентов платформы платформы платформы Топология платформы Модели Модели Модели систем АТА-ХХ систем системАТА-ХХ, АТА-ХХ систем ATA-YY Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам 14 Создание проектной инфраструктуры Конструктор ВС (ВС –Воздушное Судно) обеспечивает: высокоуровневую спецификацию ВС; стандарт проектирования ИМА; список ATA-XX систем, размещенных на платформе ИМА Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ ArchDB Параметры Проекта Библиотека компонентов платформы Модели компонентов платформы Топология платформы Система поддержки взаимодействия Хранилище Архитектурных моделей Логическая архитектура системы ИМА Модели Модели Модели систем АТА-ХХ систем АТА-ХХ, систем АТА-ХХ систем ATA-YY Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Конструктор воздушного судна Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Координатор Поставщиков компонентов платформы Разработчик системы АТА-YY Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-YY ArchDB Хранилище Архитектурных моделей Верификатор системы ИМА Конструктор системы ИМА Система управления требованиями Проект системы ИМА Аналитик по безопасности Проект системы ИМА RMS (Requirements Management System – Система управления требованиями) хранит документацию; Конструктор системы ИМА формализует: Отчет о верификации системы ИМА REAL Rule Editor соответствующие требования стандартов разработки Редактор правил REAL и высокоуровневой спецификации ВС (например, максимальная загрузка процессора и информационного канала для первоначального проектирования) 15 Формирование архитектурных моделей систем АТА-ХХ Разработчик системы ATA-XX обеспечивает: HLD (High Level Design – высокоуровневая архитектура); RR (Resource Requirements – требования к ресурсам); ICD (Interface Control Document – Протокол информационного взаимодействия); PSA (Preliminary Safety Assessment – предварительная оценка безопасности) Разработчик системы АТА-ХХ ArchDB Параметры Проекта Библиотека компонентов платформы Модели компонентов платформы Топология платформы Система поддержки взаимодействия Хранилище Архитектурных моделей Координатор АТА-ХХ Логическая архитектура системы ИМА Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Координатор Поставщиков компонентов платформы Модели Модели Модели систем АТА-ХХ систем АТА-ХХ систем ATA-ХХ Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Проект системы ИМА Разработчик системы АТА-YY Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-YY ArchDB Конструктор воздушного судна Система управления требованиями Хранилище Архитектурных моделей Верификатор системы ИМА Конструктор системы ИМА Аналитик по безопасности Координатор ATA-XX AADL Model Editor Редактор AADL моделей Проект системы ИМА REAL Rule Editor формализует все данные в модели системы ATA-XX Отчет о верификации системы ИМА 16 Артефакты проектирования ATA-XX (1) Высокоуровневая архитектура (HLD) определяет: компоненты: программные разделы, датчики, приводы (software partitions, sensors, actuators); соединения между ними; ограничения физического расположения Требования к ресурсам (RR): период, продолжительность (для программных разделов); требования к памяти (для программных разделов); питание (для аппаратных компонентов); специальные требования (наличие мезонинов) 17 Артефакты проектирования ATA-XX (2) Протокол информационного взаимодействия (ICD) определяет коммуникационные потоки данных: источник и назначение; виды сообщений: • максимальный размер & частота; • структура & семантика требования на время доставки и обработки сообщений Предварительная оценка безопасности (PSA): требования распределения/разделения (segregation requirements) 18 Формирование архитектурных моделей компонентов платформы Поставщик компонентов платформы предоставляет спецификацию компонента: характеристики аппаратного обеспечения (включая возможные вариации): процессор, память; порты ввода-вывода и шины Поставщик компонентов платформы Разработчик системы АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Редактор AADL моделей Редактор правил REAL Координатор PCS Координатор АТА-YY ArchDB Хранилище Архитектурных моделей Конструктор воздушного судна Верификатор системы ИМА Конструктор системы ИМА Система управления требованиями Аналитик по безопасности Проект системы ИМА Отчет о верификации системы ИМА ArchDB Параметры Проекта Библиотека компонентов платформы REAL Rule Editor Система поддержки взаимодействия Координатор Поставщиков компонентов платформы предварительные Правила и ограничения использования компонентов платформы (preliminary Usage Domain Rules) AADL Model Editor Разработчик системы АТА-YY Модели компонентов платформы Топология платформы Хранилище Архитектурных моделей Логическая архитектура системы ИМА Модели Модели Модели систем АТА-ХХ систем АТА-ХХ, систем АТА-ХХ систем ATA-YY Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Проект системы ИМА формализует данные в модели компонента платформы 19 Формирование архитектурных моделей систем АТА-YY Разработчик системы ATA-YY предоставляет: ICD (Interface Control Document – Протокол информационного взаимодействия) в части взаимодействия с системами АТА-ХХ Разработчик системы АТА-ХХ ArchDB Параметры Проекта Библиотека компонентов платформы Модели компонентов платформы Топология платформы Хранилище Архитектурных моделей Система поддержки взаимодействия Логическая архитектура системы ИМА Координатор АТА-ХХ Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Координатор Поставщиков компонентов платформы Разработчик системы АТА-YY Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-YY Модели Модели Модели систем АТА-ХХ систем АТА-ХХ систем ATA-YY Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Проект системы ИМА ArchDB Конструктор воздушного судна Система управления требованиями Хранилище Архитектурных моделей Верификатор системы ИМА Конструктор системы ИМА Аналитик по безопасности Проект системы ИМА Координатор ATA-YY AADL Model Editor Отчет о верификации системы ИМА Редактор AADL моделей формализует все данные в высокоуровневой модели ATA-YY 20 Проектирование системы ИМА Конструктор системы ИМА Designer Конструктор разрабатывает архитектуру системы ИМА Аnalyzer структуру и топологию платформы ИМА; Анализатор моделей размещение функциональных приложений по модулям CPM; AADL Model Editor циклограммы выполнения функциональных Редактор AADL моделей приложений; распределение коммуникационных потоков АТА-ХХ на виртуальные каналы AFDX и/или другие шины; конфигурацию компонентов базового ПО Разработчик системы АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия ArchDB Параметры Проекта Библиотека компонентов платформы Модели компонентов платформы Топология платформы Хранилище Архитектурных моделей Координатор АТА-ХХ Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Координатор Поставщиков компонентов платформы Логическая архитектура системы ИМА Модели Модели Модели систем АТА-ХХ систем АТА-ХХ систем АТА-ХХ систем ATA-YY Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Проект системы ИМА Разработчик системы АТА-YY Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-YY ArchDB Конструктор воздушного судна Система управления требованиями Хранилище Архитектурных моделей Верификатор системы ИМА Конструктор системы ИМА Аналитик по безопасности Проект системы ИМА Отчет о верификации системы ИМА 21 Хранилище Архитектурной модели (ArchDB) Хранилище Архитектурных моделей СРМ Процессорный модуль Мезонины графический массовой памяти …………… Удаленный концентратор данных Концентратор данных Коммутатор AFDX Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Платформа ИМА Коммутатор AFDX Концентратор данных СРМ 2 Процессорный модуль Дисплей СРМ 1 Процессорный модуль Удаленный концентратор данных ARINC 653 RTOS • Drivers • I/O routing • ARINC-615A • BIT • Instrumentation • Мезонины графический массовой памяти …………… ARINC 664 (AFDX) ATA-21 ПО1 ATA-21 ПО2 ATA-31 ПО1 ARINC 429 Концентратор данных Система ИМА Процессорный СРМ 2 модуль Платформа ИМА Коммутатор AFDX СAN Удаленный концентратор данных Базовое ПО Мезонины графический массовой памяти …………… Базовое ПО Процессорный СРМ 1 модуль ARINC 818 Топология платформы ARINC 653 RTOS • Drivers • I/O routing • ARINC-615A • BIT • Instrumentation • ATA-22 ATA-22 ATA-23 ATA-23 ПО1 ПО2 ПО1 ПО2 Аналоговые и дискретные интерфейсы Федеративная система датчик 211 датчик 212 силовой 211 привод силовой 212 привод датчик 221 силовой 221 привод датчик 222 силовой привод 231 22 22 Оценка безопасности архитектуры системы ИМА Model Exporter Конструктор системы ИМА Экспортер модели передает проект системы ИМА Аналитику по безопасности Разработчик системы АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Координатор Поставщиков компонентов платформы Разработчик системы АТА-YY Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-YY ArchDB Конструктор воздушного судна Аналитик по безопасности Система управления требованиями Хранилище Архитектурных моделей Верификатор системы ИМА Конструктор системы ИМА Аналитик по безопасности принимает участие в разработке ИМА; проводит анализ проекта системы ИМА с точки зрения безопасности с использованием FHA (Оценка Функциональной Опасности) и PASA (Предварительная Оценка Безопасности) уровня ВС; предоставляет отчет по анализу безопасности системы ИМА Проект системы ИМА Отчет о верификации системы ИМА 23 Верификация архитектуры системы ИМА Верификатор системы ИМА Аnalyzer Анализатор модели контролирует разработку системы ИМА в соответствии с : Требованиями уровня ВС; Стандартами разработки ИМА; Требованиями к ресурсам систем ATA-XX; Правилами и ограничениями использования компонентов платформы (UDR) Разработчик системы АТА-ХХ подготавливает Отчет о верификации системы ИМА; Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Координатор Поставщиков компонентов платформы Разработчик системы АТА-YY Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-YY ArchDB Конструктор воздушного судна Система управления требованиями Хранилище Архитектурных моделей Верификатор системы ИМА Конструктор системы ИМА Аналитик по безопасности Проект системы ИМА Отчет о верификации системы ИМА 24 24 Формирование проектной документации Конструктор системы ИМА предоставляет окончательные версии: документации проекта системы ИМА; модели системы Разработчик системы АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Координатор Поставщиков компонентов платформы Разработчик системы АТА-YY Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-YY ArchDB Конструктор воздушного судна Система управления требованиями Хранилище Архитектурных моделей Верификатор системы ИМА Конструктор системы ИМА Аналитик по безопасности Проект системы ИМА Отчет о верификации системы ИМА 25 Процессы по управлению изменениями системной группы ИМА Разработчик системы АТА-YY Поставщик компонентов платформы Разработчик системы АТА-ХХ СMS СMS Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Координатор поставщиков компонентов платформы СMS Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-YY (ArchDB) Хранилище Архитектурных моделей Верификатор системы ИМА Конструктор системы ИМА MASIW Системная группа ИМА Аналитик по безопасности Проект системы ИМА Отчет о верификации системы ИМА 26 Процессы по управлению изменениями системной группы ИМА CMS – Система управления взаимодействием состоит из: СMS Система поддержки взаимодействия Configuration Management System – Система контроля конфигурации AADL Model Editor Change Request Management System – Система управления Редактор AADL моделей запросами на изменение Конструктор ИМА, Координаторы АТА-ХХ и PCS: Аnalyzer Анализатор модели входят в Группу Управления Изменениями системы ИМА ; проводят оценку влияния запроса на систему ИМА; обеспечивают синхронизацию модели системы ИМА и документации Аналитик по безопасности и Верификатор системы ИМА привлекаются при необходимости AADL Model Editor Аnalyzer Редактор AADL моделей Анализатор модели Designer Model Exporter Конструктор Экспортер модели 27 Интеграционные процессы системной группы ИМА Поставщик системы АТА-ХХ Поставщик компонентов платформы СMS СMS Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Координатор поставщиков компонентов платформы Координатор АТА-ХХ (ArchDB) Хранилище Архитектурных моделей MASIW Системная группа ИМА Верификатор системы ИМА Системный интегратор ИМА СMS Система поддержки взаимодействия Системный интегратор ВС 28 Конфигурация вычислительного модуля Локальная конфигурация раздела (PLC) включает: • мониторинг рабочего состояния раздела; • распределение памяти в разделе Ответственность АТА-ХХ специалистов ATA-XX разделы Локальная конфигурация раздела (PLC) Конфигурация уровня раздела Конфигурация уровня модуля Ответственность системной группы ИМА Глобальная конфигурация раздела (PGC) Конфигурация модуля (МС) 29 Первичная конфигурация разделов АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ предоставляет: эмулятор ARINC 653; шаблон локальной конфигурации раздела PLC; глобальную конфигурацию раздела PGC; конфигурацию модуля МС Поставщик системы АТА-ХХ Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Координатор поставщиков компонентов платформы ArchDB Хранилище Архитектурных моделей (PLC) Верификатор системы ИМА Системный интегратор ИМА (PGC) Система поддержки взаимодействия (МС) Системный интегратор ВС 30 Поставка компонентов платформы Поставщик компонентов платформы (PCS) предоставляет: компоненты и инструментальные средства разработки; аппаратное обеспечение, RTOS*, аппаратно-зависимую часть системы (BSP), компиляторы*, инструментальные средства* (для CPMs); стандартную конфигурацию модуля (BareMC); Поставщик компонентов платформы Поставщик системы АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Хранилище Архитектурных моделей Системный интегратор ИМА Верификатор системы ИМА Configurator PCS координатор обеспечивает: импортирование BareMC; формализацию Правил и ограничений использования компонентов платформы * – некоторые компоненты и инструментальные средства могут быть поставлены 3-ми сторонами Координатор поставщиков компонентов платформы ArchDB Bare (МС) правила и ограничения использования компонентов платформы (UDR) Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Системный интегратор ВС REAL Rule Editor Редактор правил REAL 31 Окончательная конфигурация разделов АТА-ХХ Поставщик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ предоставляет: Система поддержки взаимодействия доступ к компонентам платформы и соответствующим инструментам; окончательную MC и PGC; Правила и ограничения Generator использования компонентов CfgГенератор конфигурационных платформы (UDR) файлов Координатор АТА-ХХ Поставщик системы АТА-ХХ обеспечивает: окончательную PLC; загружаемое ПО АТА-ХХ; компоненты аппаратного обеспечения АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ импортирует PLC в ArchDB Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Координатор поставщиков компонентов платформы ArchDB Хранилище Архитектурных моделей Системный интегратор ИМА Верификатор системы ИМА Система поддержки взаимодействия Системный интегратор ВС (PLC) (PGC) Конфигурация модуля (МС) 32 Верификация конфигурации системы ИМА Верификатор системы ИМА верифицирует конфигурацию Cfg Аnalyzer Анализатор конфигурации Поставщик системы АТА-ХХ Поставщик компонентов платформы Интегратор системы ИМА предоставляет таблицы конфигурации для всех компонентов платформы (ARINC-653 RTOS, AFDX network switches, endpoints, middleware) Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Координатор поставщиков компонентов платформы ArchDB Хранилище Архитектурных моделей Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов Системный интегратор ИМА Верификатор системы ИМА Система поддержки взаимодействия Системный интегратор ВС 33 Архитектура MASIW 34 34 Архитектура MASIW Designer Конструктор Configurator Конфигуратор Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов AADL Model Editor Редактор AADL моделей REAL Rule Editor Редактор правил REAL Аnalyzer Анализатор модели Model Exporter Экспортер модели ArchDB Хранилище Архитектурных моделей 35 35 Архитектурная модель MASIW является программным комплексом использующим модельноAADL Model Editor ориентированное моделирование на AADL AADL version 2 (SAE AS5506B) является универсальным языком с заданной графической нотацией, который может использоваться для описания различных встроенных и систем реального времени. встроенная семантика компонентов ограничения модели связи между уровнями: структурная модель, потоки данных, связи между программным и аппаратным уровнями Текстовая и графическая нотации Возможность расширения через свойства и annex Моделирование архитектуры ИМА от спецификаций системного уровня до аппаратных и программных компонентов 36 REAL Подтверждение корректности распределения ресурсов и специализированных нефункциональных ограничений REAL Rule Editor THEOREM PROCESS_FIT FOREACH PRC IN PROCESS_SET DO PRCSRS := { V IN VIRTUAL_PROCESSOR_SET | IS_BOUND_TO(PRC, V)}; REAL Checker VAR VIRTUAL := HEAD(LIST(PRCSRS)); VAR BLACKBOX := ( IF EXISTS(PRC, "VxWorks653::MemorySizeBss") THEN PROPERTY(PRC, "VxWorks653::MemorySizeBss") ELSE 0 ) + ( IF EXISTS(PRC, "VxWorks653::MemorySizeData") THEN PROPERTY(PRC, "VxWorks653::MemorySizeData") ELSE 0 ) + ( IF EXISTS(PRC, "VxWorks653::MemorySizeRoData") THEN PROPERTY(PRC, "VxWorks653::MemorySizeRoData") ELSE 0 ) CHECK ( NOT EXISTS(VIRTUAL, "VxWorks653::RequiredMemorySize") OR BLACKBOX <= PROPERTY(VIRTUAL, "VxWorks653::RequiredMemorySize")); END PROCESS_FIT; 37 Автоматическое распределение ресурсов Требования конструктора ВС Требования Поставщика ATA-XX Требования поставщика компонент Распределение программных разделов Распределение потоков данных Designer Задержки потоков данных Возможность генерации расписания Аnalyzer Совместимость программных разделов 38 Конструктор Предположения: топология платформы частично задана, допущения при обмене сообщениями через ARINC порты Распределение ATA-XX по CPM Генерация расписания для периодических разделов A653 Необходимость добавления мультиплексора в раздел Конфигурация AFDX сети Распределение виртуальных линков Оценка задержек, пропускной способности 39 Анализатор Аnalyzer AFDX статический анализатор: величины задержек и буферов Анализатор задержек: расширение AFDX анализа на не AFDX-компоненты AADL симулятор на основе дискретно-событийного моделирования динамический анализ сети AFDX REAL Checker AFDX Network Analyzer IMA Latency Analyzer AADL Simulator Отчет о верификации 40 Редактор AADL моделей 41 Графический редактор 42 Распределение ATA-XХ по CPM 43 MASIW 2013 Функциональные характеристики MASIW версии 2013: AADL Model Editor Редактор AADL моделей REAL Rule Editor Редактор правил REAL Designer Конструктор Аnalyzer Анализатор модели Configurator Конфигуратор Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов v ArchDB Хранилище Архитектурных моделей Моделирование архитектуры ИМА от спецификаций системного уровня до аппаратных и программных компонентов Автоматическое распределение ресурсов на основе требований и ограничений Построение циклограммы выполнения функциональных задач и специализированных задач промежуточного слоя Симулятор AADL Статический анализ и моделирование сети AFDX Анализатор задержек Подтверждение корректности распределения ресурсов и специализированных нефункциональных ограничений Создание конфигурационных таблиц для RTOS VxWorks 653 и элементов сети AFDX Библиотека ATA-XX систем и компонетов аппратуры Поддержка коллективной разработки через SVN, Git 44 Перспективы развития Интеграция со стендами Удобство эксплуатации Реализация трассируемости требований Проверка требований на AADL Constraints Annex Поддержка методов оценки безопасности Сертификация 45 Спасибо за внимание ! Igor Koverninskiy GosNIIAS, Deputy Head of Department ivkoverninsk@2100.gosniias.ru 46 Поставка системы ИМА Интегратор системы ИМА предоставляет таблицы конфигурации для процессов интеграции, испытательных стендов и заключительной поставки Поставщик системы АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Координатор поставщиков компонентов платформы ArchDB Хранилище Архитектурных моделей Системный интегратор ИМА Верификатор системы ИМА Система поддержки взаимодействия Системный интегратор ВС 47 Детальная конфигурация системы ИМА Системный интегратор ИМА обеспечивает: Configurator Конфигуратор расширение BareMC до МС; подготовку окончательной глобальной конфигурации раздела PGC для каждого CPM Поставщик системы АТА-ХХ Поставщик компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Координатор поставщиков компонентов платформы ArchDB Хранилище Архитектурных моделей (PLC) Системный интегратор ИМА Верификатор системы ИМА (PGC) Конфигурация модуля (МС) Система поддержки взаимодействия Системный интегратор ВС 48 Редактор модели Системная группа ИМА AADL Model Editor Редактор AADL моделей REAL Rule Editor Конструктор системы ИМА (ArchDB) Хранилище Архитектурных моделей Редактор правил REAL формализует релевантные требования стандартов разработки и спецификации высокого уровня ВС; Координатор АТА-ХХ формализует модель системы АТА-ХХ (HLD, RR, ICD) Координатор PCS формализует модель компонента платформы (HC, CV, UDR) Координатор АТА-YY формализует коммуникационную модель системы АТА-YY (ICD) Координаторы АТА-ХХ и PCS актуализируют ArchDB в соответствии с запросами на изменение 49 Конструктор Автоматизация процесса проектирования системы ИМА Модели компонентов платформы Designer Конструктор Конструктор системы ИМА Топология платформы; Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам 50 Анализатор Используется конструктором системы ИМА в процессе проектирования Аnalyzer Анализатор модели Группа по верификации верифицирует дизайн системы ИМА на соответствие: Требованиям уровня ВС; Стандартам ИМА; Требованиям к ресурсам АТА-ХХ системы; Правилам и ограничениям использования компонентов REAL Checker платформы Блок контроля правил REAL AFDX Network Analyzer Анализатор сети AFDX Отчет о верификации Simulator Имитатор 51 Конфигуратор Configurator Конфигуратор Системный интегратор ИМА : подготавливает конфигурацию для компонентов платформы (MC, PGC, PLC) Системный интегратор ИМА Экземпляр компонента платформы Экземпляр раздела системы АТА-ХХ Configurator Конфигуратор Экземпляр компонента платформы Экземпляр раздела системы АТА-ХХ Конфигурация модуля Глобальная и локальная конфигурация разделов 52 Генератор конфигурации Координаторы PCS и АТА-ХХ импортируют таблицы конфигурации в части ответственности поставщиков (BareMC, PLC) Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов Cfg Importer Импортер конфигурации Интегратор системы ИМА создает таблицы конфигурации в своей зоне ответственности (PGC, MC, AFDX); генерирует таблицы конфигурации для процессов интеграции, испытательных стендов и заключительной поставки Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов Координатор АТА-ХХ генерирует таблицы конфигурации для тестирования АТА-ХХ ArchDB Хранилище Архитектурных моделей Cfg Importer Конфигурация RTOS , Конфигурация сети AFDX Импортер конфигурации 53