2nd International Conference Integrated Modular Avionics and CNS/ATM Методы и инструментальные средства поддержки автоматизированного проектирования КБО. - презентация

1 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

2 2 Интегрированная модульная архитектура СAN ARINC 664 (AFDX) ATA-21 ПО1 ATA-21 ПО2 ATA-31 ПО1 ATA-22 ПО1 ATA-22 ПО2 ATA-23 ПО1 ATA-23 ПО2 Коммутатор AFDX Концентратор данных Удаленный концентратор данных Федеративная система ARINC 429 Аналоговые и дискретные интерфейсы датчик 211датчик 221 силовой привод 211 датчик 222 силовой привод силовой привод 212 силовой привод Процессорный модуль СРМ 1 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО ARINC 818 Дисплей Мезонины графический массовой памяти …………… датчик 212 Процессорный модуль СРМ 2 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО

3 3 Система ИМА & Платформа ИМА СAN ARINC 664 (AFDX) Коммутатор AFDX Концентратор данных Удаленный концентратор данных Федеративная система ARINC 429 датчик 211датчик 221 силовой привод 211 датчик 222 силовой привод Система ИМА силовой привод 212 силовой привод Платформа ИМА ARINC 818 Дисплей Мезонины графический массовой памяти …………… датчик 212 Аналоговые и дискретные интерфейсы ATA-21 ПО1 ATA-21 ПО2 ATA-31 ПО1 ATA-22 ПО1 ATA-22 ПО2 ATA-23 ПО1 ATA-23 ПО2 Процессорный модуль СРМ 1 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО Процессорный модуль СРМ 2 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО

4 4 Компоненты платформы Дисплей ATA-21 ПО1 ATA-21 ПО2 ATA-31 ПО1 ATA-22 ПО1 ATA-22 ПО2 ATA-23 ПО1 ATA-23 ПО2 Процессорный модуль СРМ 1 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО Процессорный модуль СРМ 2 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО Коммутатор AFDX Концентратор данных Удаленный концентратор данных Федеративная система датчик 211датчик 221 силовой привод 211 датчик 222 силовой привод Система ИМА силовой привод 212 силовой привод Платформа ИМА Мезонины графический массовой памяти …………… датчик 212 Компоненты платформы

5 5 ATA-XX & ATA-YY ATA-YY Коммутатор AFDX Концентратор данных Удаленный концентратор данных Федеративная система датчик 211датчик 221 силовой привод 211 датчик 222 силовой привод Система ИМА силовой привод 212 силовой привод Платформа ИМА датчик 212 ATA-ХХ ATA-21 ПО1 ATA-21 ПО2 ATA-31 ПО1 ATA-22 ПО1 ATA-22 ПО2 ATA-23 ПО1 ATA-23 ПО2 Процессорный модуль СРМ 1 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО Процессорный модуль СРМ 2 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО Мезонины графический массовой памяти …………… Дисплей

6 6 Конфигурационные данные платформы ИМА Процессорный модуль СРМ 1 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО Процессорный модуль СРМ 2 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО Коммутатор AFDX Концентратор данных Удаленный концентратор данных Федеративная система датчик 211датчик 221 силовой привод 211 датчик 222 силовой привод Система ИМА силовой привод 212 силовой привод Платформа ИМА Дисплей Мезонины графический массовой памяти …………… датчик 212 CPM Cfg MW Cfg CPM Cfg AFDX CfgMW CfgDC CfgRDC Cfg ATA-21 ПО1 ATA-21 ПО2 ATA-31 ПО1 ATA-22 ПО1 ATA-22 ПО2 ATA-23 ПО1 ATA-23 ПО2

7 7 Проектирование & Интеграция Системы Проектирование системы Процессы создания КБО Функциональные Требования Самолета Процессы системной группы ИМА Интеграция системы Разработка ФПО АТА-ХХ Разработка аппаратуры Создание архитектурной модели системы ИМА Уточнение деталей реализации системы Генерация таблиц конфигураций согласование интерфейсов, валидация архитектуры: анализ отказобезопасности; проверка загрузки процессоров; проверка пропускной способности и латентности сети; проверка распределения памяти; проверка загрузки шин ввода- вывода. валидация уточненной модели; оптимизация распределения ФПО по модулям; генерация расписаний; имитационное моделирование и виртуальная интеграция компонентов и их моделей. ARINC-653 систем; драйверов устройств; связующего ПО; элементов AFDX сети; имитационной среды моделирования.

8 8 Что такое MASIW? 8 Уточнение модели Генерация конфигурационных данных Процессы проектирования системной группы ИМА Процессы по управлению изменениями системной группы ИМА Интеграционные процессы системной группы ИМА

9 9 Роли системной группы ИМА (1)

10 10 Роли системной группы ИМА (2)

11 11 Роли системной группы ИМА (3)

12 12 Целевые характеристики MASIW

13 13 Процессы проектирования системной группы ИМА Отчет о верификации системы ИМА Проект системы ИМА Системная группа ИМА MASIW Верификатор системы ИМА Конструктор воздушного судна Аналитик по безопасности Конструктор системы ИМА Координатор поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Разработчик системы АТА-YY Координатор АТА-YY Системы АТА-ХХ, размещенные в ИМА Системы АТА-YY, не размещенные в ИМА Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Система управления требованиями RMS Система поддержки взаимодействия СMS Система поддержки взаимодействия СMS Система поддержки взаимодействия СMS

14 14 Хранилище Архитектурной модели Хранилище Архитектурных моделей (ArchDB) Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Модели компонентов платформы Модели компонентов платформы Модели компонентов платформы Модели систем АТА-ХХ Модели систем АТА-ХХ Модели систем АТА-ХХ, систем ATA-YY Топология платформы

15 15 Библиотека компонентов платформы Проект системы ИМА Топология платформы Модели компонентов платформы Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Логическая архитектура системы ИМА Модели систем АТА-ХХ Модели систем АТА-ХХ Модели систем АТА-ХХ, систем ATA-YY Параметры Проекта Создание проектной инфраструктуры REAL Rule Editor Редактор правил REAL RMS (Requirements Management System – Система управления требованиями) хранит документацию; Конструктор системы ИМА формализует: соответствующие требования стандартов разработки и высокоуровневой спецификации ВС (например, максимальная загрузка процессора и информационного канала для первоначального проектирования) Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Отчет о верификации системы ИМА Проект системы ИМА Верификатор системы ИМА Аналитик по безопасности Координатор Поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Разработчик системы АТА-YY Координатор АТА-YY Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Конструктор воздушного судна Конструктор системы ИМА Система управления требованиями Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Конструктор ВС (ВС –Воздушное Судно) обеспечивает: высокоуровневую спецификацию ВС; стандарт проектирования ИМА; список ATA-XX систем, размещенных на платформе ИМА

16 16 Формирование архитектурных моделей систем АТА-ХХ Отчет о верификации системы ИМА Проект системы ИМА Верификатор системы ИМА Конструктор воздушного судна Аналитик по безопасности Конструктор системы ИМА Координатор Поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Разработчик системы АТА-YY Координатор АТА-YY Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Система управления требованиями Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Хранилище Архитектурных моделей ArchDB AADL Model Editor Редактор AADL моделей 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) Координатор ATA-XX формализует все данные в модели системы ATA-XX Параметры Проекта Библиотека компонентов платформы Проект системы ИМА Топология платформы Модели компонентов платформы Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Логическая архитектура системы ИМА Модели систем АТА-ХХ Модели систем АТА-ХХ Модели систем ATA-ХХ Хранилище Архитектурных моделей ArchDB REAL Rule Editor

17 17 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)

18 18 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)

19 19 Отчет о верификации системы ИМА Проект системы ИМА Верификатор системы ИМА Конструктор воздушного судна Аналитик по безопасности Конструктор системы ИМА Разработчик системы АТА-YY Координатор АТА-YY Система поддержки взаимодействия Система управления требованиями Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Поставщик компонентов платформы Координатор Поставщиков компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Формирование архитектурных моделей компонентов платформы REAL Rule Editor Редактор правил REAL AADL Model Editor Редактор AADL моделей Поставщик компонентов платформы предоставляет спецификацию компонента: характеристики аппаратного обеспечения (включая возможные вариации): процессор, память; порты ввода-вывода и шины предварительные Правила и ограничения использования компонентов платформы (preliminary Usage Domain Rules) Координатор PCS формализует данные в модели компонента платформы Параметры Проекта Библиотека компонентов платформы Проект системы ИМА Топология платформы Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Логическая архитектура системы ИМА Модели систем АТА-ХХ Модели систем АТА-ХХ Модели систем АТА-ХХ, систем ATA-YY Модели компонентов платформы Хранилище Архитектурных моделей ArchDB

20 20 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 Отчет о верификации системы ИМА Проект системы ИМА Верификатор системы ИМА Конструктор воздушного судна Аналитик по безопасности Конструктор системы ИМА Система управления требованиями Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Поставщик компонентов платформы Координатор Поставщиков компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Разработчик системы АТА-YY Координатор АТА-YY Система поддержки взаимодействия Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Координатор ATA-YY формализует все данные в высокоуровневой модели ATA-YY AADL Model Editor Редактор AADL моделей Параметры Проекта Библиотека компонентов платформы Проект системы ИМА Топология платформы Модели компонентов платформы Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Логическая архитектура системы ИМА Модели систем АТА-ХХ Модели систем АТА-ХХ Модели систем ATA-YY Хранилище Архитектурных моделей ArchDB

21 21 Параметры Проекта Библиотека компонентов платформы Проект системы ИМА Топология платформы Модели компонентов платформы Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Логическая архитектура системы ИМА Модели систем АТА-ХХ Модели систем АТА-ХХ Модели систем АТА-ХХ систем ATA-YY Проектирование системы ИМА Designer Конструктор AADL Model Editor Редактор AADL моделей Отчет о верификации системы ИМА Проект системы ИМА Верификатор системы ИМА Конструктор воздушного судна Аналитик по безопасности Система управления требованиями Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Поставщик компонентов платформы Координатор Поставщиков компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Разработчик системы АТА-YY Координатор АТА-YY Система поддержки взаимодействия Конструктор системы ИМА Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Аnalyzer Анализатор моделей Конструктор системы ИМА разрабатывает архитектуру системы ИМА структуру и топологию платформы ИМА; размещение функциональных приложений по модулям CPM; циклограммы выполнения функциональных приложений; распределение коммуникационных потоков АТА-ХХ на виртуальные каналы AFDX и/или другие шины; конфигурацию компонентов базового ПО

22 22 Хранилище Архитектурной модели Топология платформы Хранилище Архитектурных моделей (ArchDB) Платформа ИМА Коммутатор AFDX Концентратор данных Удаленный концентратор данных Мезонины графический массовой памяти …………… Процессорный модуль СРМ 1 Процессорный модуль СРМ 2 Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Коммутатор AFDX Концентратор данных Удаленный концентратор данных Мезонины графический массовой памяти …………… Процессорный модуль СРМ 22 СAN ARINC 664 (AFDX) Коммутатор AFDX Концентратор данных Удаленный концентратор данных Федеративная система ARINC 429 датчик 211 датчик 221 Система ИМА Платформа ИМА ARINC 818 Мезонины графический массовой памяти …………… Аналоговые и дискретные интерфейсы ATA-21 ПО1 ATA-21 ПО2 ATA-31 ПО1 Процессорный модуль СРМ 1 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО датчик 212 датчик 222 силовой привод силовой привод силовой привод 212 силовой привод ATA-22 ПО1 ATA-22 ПО2 ATA-23 ПО1 ATA-23 ПО2 Процессорный модуль СРМ 2 ARINC 653 RTOS Drivers I/O routing ARINC-615A BIT Instrumentation Базовое ПО Дисплей

23 23 Оценка безопасности архитектуры системы ИМА Model Exporter Экспортер модели Отчет о верификации системы ИМА Проект системы ИМА Верификатор системы ИМА Конструктор воздушного судна Система управления требованиями Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Поставщик компонентов платформы Координатор Поставщиков компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Разработчик системы АТА-YY Координатор АТА-YY Система поддержки взаимодействия Аналитик по безопасности Конструктор системы ИМА Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Конструктор системы ИМА передает проект системы ИМА Аналитику по безопасности 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

24 24 Верификация архитектуры системы ИМА Проект системы ИМА Конструктор воздушного судна Система управления требованиями Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Поставщик компонентов платформы Координатор Поставщиков компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Разработчик системы АТА-YY Координатор АТА-YY Система поддержки взаимодействия Аналитик по безопасности Конструктор системы ИМА Отчет о верификации системы ИМА Верификатор системы ИМА Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Верификатор системы ИМА 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) подготавливает Отчет о верификации системы ИМА; Аnalyzer Анализатор модели 24

25 25 Формирование проектной документации Конструктор системы ИМА предоставляет окончательные версии: документации проекта системы ИМА; модели системы Конструктор воздушного судна Система управления требованиями Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Поставщик компонентов платформы Координатор Поставщиков компонентов платформы Система поддержки взаимодействия Разработчик системы АТА-YY Координатор АТА-YY Система поддержки взаимодействия Аналитик по безопасности Отчет о верификации системы ИМА Верификатор системы ИМА Проект системы ИМА Конструктор системы ИМА Хранилище Архитектурных моделей ArchDB

26 26 Процессы по управлению изменениями системной группы ИМА Отчет о верификации системы ИМА Проект системы ИМА Системная группа ИМА MASIW Верификатор системы ИМА Аналитик по безопасности Конструктор системы ИМА Координатор поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Разработчик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Разработчик системы АТА-YY Координатор АТА-YY Хранилище Архитектурных моделей (ArchDB) Система поддержки взаимодействия СMS Система поддержки взаимодействия СMS Система поддержки взаимодействия СMS

27 27 Процессы по управлению изменениями системной группы ИМА Конструктор ИМА, Координаторы АТА-ХХ и PCS: 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 Designer Конструктор Аnalyzer Анализатор модели Model Exporter Экспортер модели AADL Model Editor Редактор AADL моделей Аnalyzer Анализатор модели AADL Model Editor Редактор AADL моделей Система поддержки взаимодействия СMS CMS – Система управления взаимодействием состоит из: Configuration Management System – Система контроля конфигурации Change Request Management System – Система управления запросами на изменение

28 28 Интеграционные процессы системной группы ИМА Системная группа ИМА MASIW Верификатор системы ИМА Системный интегратор ИМА Координатор поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Поставщик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Хранилище Архитектурных моделей (ArchDB) Системный интегратор ВС Система поддержки взаимодействия СMS Система поддержки взаимодействия СMS Система поддержки взаимодействия СMS

29 29 Конфигурация вычислительного модуля Конфигурация модуля (МС) Конфигурация уровня модуля Конфигурация уровня раздела Глобальная конфигурация раздела (PGC) Локальная конфигурация раздела (PLC) включает: мониторинг рабочего состояния раздела; распределение памяти в разделе ATA-XX разделы Ответственность системной группы ИМА Ответственность АТА-ХХ специалистов RTOS базовое ПО драйверы RTOS базовое ПО драйверы Локальная конфигурация раздела (PLC) RTOS

30 30 Верификатор системы ИМА Системный интегратор ИМА Координатор поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Системный интегратор ВС Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Поставщик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Система поддержки взаимодействия Первичная конфигурация разделов АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ предоставляет: эмулятор ARINC 653; шаблон локальной конфигурации раздела PLC; глобальную конфигурацию раздела PGC; конфигурацию модуля МС (МС) (PGC) (PLC) Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов

31 31 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); правила и ограничения использования компонентов платформы (UDR) Верификатор системы ИМА Системный интегратор ИМА Поставщик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Системный интегратор ВС Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Координатор поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Система поддержки взаимодействия Поставка компонентов платформы PCS координатор обеспечивает: импортирование BareMC; формализацию Правил и ограничений использования компонентов платформы * – некоторые компоненты и инструментальные средства могут быть поставлены 3-ми сторонами REAL Rule Editor Редактор правил REAL Bare (МС) Configurator

32 32 Верификатор системы ИМА Системный интегратор ИМА Координатор поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Системный интегратор ВС Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Поставщик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Система поддержки взаимодействия Окончательная конфигурация разделов АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ предоставляет: доступ к компонентам платформы и соответствующим инструментам; окончательную MC и PGC; Правила и ограничения использования компонентов платформы (UDR) Поставщик системы АТА-ХХ обеспечивает: окончательную PLC; загружаемое ПО АТА-ХХ; компоненты аппаратного обеспечения АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ импортирует PLC в ArchDB Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов Конфигурация модуля (МС) (PGC) (PLC)

33 33 Верификация конфигурации системы ИМА Верификатор системы ИМА верифицирует конфигурацию Интегратор системы ИМА предоставляет таблицы конфигурации для всех компонентов платформы (ARINC-653 RTOS, AFDX network switches, endpoints, middleware) Cfg Аnalyzer Анализатор конфигурации Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов Координатор поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Поставщик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Системный интегратор ВС Система поддержки взаимодействия Верификатор системы ИМА Системный интегратор ИМА Хранилище Архитектурных моделей ArchDB

34 34 Архитектура MASIW 34

35 35 Архитектура MASIW Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Designer Конструктор Configurator Конфигуратор Аnalyzer Анализатор модели AADL Model Editor Редактор AADL моделей REAL Rule Editor Редактор правил REAL Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов Model Exporter Экспортер модели 35

36 36 Архитектурная модель 36 MASIW является программным комплексом использующим модельно- 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 AADL Model Editor

37 37 REAL 37 Подтверждение корректности распределения ресурсов и специализированных нефункциональных ограничений REAL Rule Editor REAL Checker THEOREM PROCESS_FIT FOREACH PRC IN PROCESS_SET DO PRCSRS := { V IN VIRTUAL_PROCESSOR_SET | IS_BOUND_TO(PRC, V)}; 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

38 38 Автоматическое распределение ресурсов 38 Распределение программных разделов Распределение потоков данных Задержки потоков данных Возможность генерации расписания Совместимость программных разделов Требования конструктора ВС Требования Поставщика ATA-XX Требования поставщика компонент Designer Аnalyzer

39 39 Конструктор 39 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

40 40 Анализатор 40 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 Отчет о верификации REAL Checker IMA Latency Analyzer AADL Simulator Аnalyzer AFDX Network Analyzer

41 41 Редактор AADL моделей 41

42 42 Графический редактор 42

43 43 Распределение ATA-XХ по CPM 43

44 44 MASIW 2013 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 Функциональные характеристики MASIW версии 2013: Хранилище Архитектурных моделей ArchDB v AADL Model Editor Редактор AADL моделей REAL Rule Editor Редактор правил REAL Designer Конструктор Configurator Конфигуратор Аnalyzer Анализатор модели Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов

45 45 Перспективы развития 45 Интеграция со стендами Удобство эксплуатации Реализация трассируемости требований Проверка требований на AADL Constraints Annex Поддержка методов оценки безопасности Сертификация

46 46 Спасибо за внимание ! Igor Koverninskiy GosNIIAS, Deputy Head of Department

47 47 Поставка системы ИМА Координатор поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Поставщик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Верификатор системы ИМА Системный интегратор ИМА Системный интегратор ВС Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Система поддержки взаимодействия Интегратор системы ИМА предоставляет таблицы конфигурации для процессов интеграции, испытательных стендов и заключительной поставки

48 48 Детальная конфигурация системы ИМА Системный интегратор ИМА обеспечивает: расширение BareMC до МС; подготовку окончательной глобальной конфигурации раздела PGC для каждого CPM Configurator Конфигуратор Конфигурация модуля (МС) (PGC) (PLC) Верификатор системы ИМА Координатор поставщиков компонентов платформы Поставщик компонентов платформы Поставщик системы АТА-ХХ Координатор АТА-ХХ Системный интегратор ВС Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Система поддержки взаимодействия Системный интегратор ИМА Хранилище Архитектурных моделей ArchDB

49 49 Редактор модели Конструктор системы ИМА 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 Системная группа ИМА Хранилище Архитектурных моделей (ArchDB) REAL Rule Editor Редактор правил REAL AADL Model Editor Редактор AADL моделей

50 50 Конструктор Автоматизация процесса проектирования системы ИМА Конструктор системы ИМА Designer Конструктор Топология платформы; Распределение Функциональных приложений по аппаратным компонентам Модели компонентов платформы

51 51 Анализатор Используется конструктором системы ИМА в процессе проектирования 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 платформы Отчет о верификации REAL Checker Блок контроля правил REAL AFDX Network Analyzer Анализатор сети AFDX Simulator Имитатор Аnalyzer Анализатор модели

52 52 Конфигуратор Системный интегратор ИМА : подготавливает конфигурацию для компонентов платформы (MC, PGC, PLC) Configurator Конфигуратор Системный интегратор ИМА Configurator Конфигуратор Экземпляр компонента платформы Экземпляр раздела системы АТА-ХХ Экземпляр компонента платформы Экземпляр раздела системы АТА-ХХ Конфигурация модуля Глобальная и локальная конфигурация разделов

53 53 Генератор конфигурации Координаторы PCS и АТА-ХХ импортируют таблицы конфигурации в части ответственности поставщиков (BareMC, PLC) Интегратор системы ИМА создает таблицы конфигурации в своей зоне ответственности (PGC, MC, AFDX); генерирует таблицы конфигурации для процессов интеграции, испытательных стендов и заключительной поставки Координатор АТА-ХХ генерирует таблицы конфигурации для тестирования АТА-ХХ Хранилище Архитектурных моделей ArchDB Cfg Importer Импортер конфигурации Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов Cfg Importer Импортер конфигурации Cfg Generator Генератор конфигурационных файлов Конфигурация RTOS, Конфигурация сети AFDX