Intégration transparente de composants conformes FACE avec les environnements de simulation

Il y a quelques années, le Comité permanent de l'Atelier d'Intégration FACE™ a introduit l'Archétype Source Léger d'Avionique de Base (BALSA), une implémentation de référence qui présente des Unités de Conformité (UoC) alignées avec le Standard Technique FACE. BALSA sert de démonstration pratique pour les fournisseurs et intégrateurs de logiciels FACE potentiels, et fonctionne comme un outil éducatif illustrant comment les Unités de Portabilité (UoP), UoC et API FACE peuvent être implémentées sur une plateforme cible.

Bien que BALSA inclue une interface de services de transport (TSS) de base qui fonctionne de manière satisfaisante, elle manque d'outils de diagnostic – une fonctionnalité essentielle pour le dépannage. Nous avons exploré le remplacement du TSS de BALSA par une implémentation basée sur DDS, spécifiquement RTI Connext DDS (https://www.rti.com/industries/face).

Le remplacement a été surprenamment simple – seulement quelques heures pour échanger le TSS de BALSA contre celui de RTI Connext. Ce succès a confirmé l'objectif de portabilité de FACE : le nouveau TSS a permis l'outillage DDS complet et une connectivité transparente à d'autres composants basés sur DDS.

Lors de la réunion des membres FACE de juin 2017 (événement BITS), cinq leaders de l'industrie – RTI, Honeywell, TES‑SAVi, Wind River et Mercury Systems – ont uni leurs forces pour croiser-intégrer des composants alignés FACE, validant les avantages d'intégration rapide promis par le Standard Technique FACE 2.1. Leurs résultats sont documentés dans le document FACE NAVAIR TIM, « FACE Cross‑Integration Successes – Honeywell, RTI, TES‑SAVi, Wind River and Mercury Systems » (https://www.opengroup.us/face/documents.php?action=show&dcat=70&gdid=18823).

Nous avons également intégré le TSS RTI avec Harris FliteScene, une solution de carte mobile numérique haute performance, éprouvée au combat, qui offre une conscience situationnelle avancée pour les équipages civils et militaires. FliteScene offre la connaissance du terrain, l'évitement d'obstacles et la vision synthétique 3D, et est déjà en réseau avec des systèmes tactiques tels que Link‑16 et ANW2 pour fournir une image opérationnelle commune en temps réel.

L'intégration a servi de preuve de concept pour le portage d'un composant conforme FACE vers le TSS RTI. En utilisant les fichiers objets et le modèle de données fournis par Harris, nous avons suivi ces étapes :

• Générer un IDL à partir des fichiers d'en-tête DataModel.
• Utiliser les outils RTI pour produire du code spécifique DDS et TSS.
• Créer le fichier de configuration RTI TSS.
• Lier les fichiers objets FliteScene avec le code généré RTI TSS et spécifique au type.

L'intégration s'est avérée sans effort ; en quelques jours, nous avions un prototype fonctionnel. FliteScene accepte de nombreux messages de contrôle – zoom, paramètres de sous-couche, superposition – et positionne la carte basée sur des mises à jour de localisation en temps réel. De multiples sources de données peuvent fournir des informations de position, permettant un contrôle flexible de la carte.

Pour un contrôle intuitif, nous avons construit une UI LabVIEW alimentée par le kit d'outils RTI DDS LabVIEW (https://www.rti.com/products/dds/labview). Le cadre DDS unifié a permis à l'UI, FliteScene et RTI TSS d'interopérer de manière transparente.

Cherchant à enrichir l'entrée de FliteScene, nous avons exploré son couplage avec un environnement de simulation. VT MAK, une autorité mondiale en modélisation et simulation, offre VR‑Exchange – un traducteur universel qui effectue la transformation de protocole et le pontage. Son architecture ouverte supporte des courtiers personnalisés pour divers standards de données, y compris DDS.

L'interface de services de transport de FACE est conçue pour supporter plusieurs standards de transport industriels, notamment DDS.

Puisque FliteScene et la simulation cible utilisent tous deux DDS, nous avons testé une connexion directe : lier un fédéré F‑18 HLA au composant FliteScene conforme FACE. L'intégration a été simple et réalisée rapidement.

L'utilisation de DDS comme transport TSS facilite non seulement la portabilité entre composants conformes FACE, mais aussi la connectivité vers toute application compatible DDS. Pour FliteScene, nous avons utilisé le TSS RTI basé sur RTI Connext (https://www.rti.com/industries/face). Côté HLA, le courtier DDS VR_Exchange a traduit les données HLA en sujets DDS. Comme le modèle de données du composant FACE diffère de celui du fédéré F‑18, nous avons dû mapper entre les deux modèles. Deux stratégies principales existent :

• Modifier le courtier DDS VR‑Exchange pour publier des sujets correspondant aux attentes du composant FACE.
• Configurer VR‑Exchange pour publier des sujets basés sur les PDU DIS et utiliser les services de routage pour faire le pont entre les sujets.

Pour notre preuve de concept, nous avons adopté la seconde stratégie. Le service de routage a fait le pont entre le sujet simpleBaseEntity du courtier HLA et le sujet de localisation requis par FliteScene. De plus, les systèmes de coordonnées différaient : HLA fournissait des coordonnées géocentriques, tandis que FliteScene nécessitait latitude/longitude. Nous avons employé une bibliothèque de transformation personnalisée au sein du service de routage pour convertir entre ces formats, résultant en l'architecture montrée ci-dessous :

Pour approfondir la compréhension du pontage HLA-vers-DDS, RTI collabore avec le Centre National de Simulation (NCS) pour organiser un séminaire intitulé « DDS pour la simulation : Comment le cadre de connectivité relève les défis d'interopérabilité » le 10 avril. Inscrivez-vous à cet événement gratuit sur https://www.simulationinformation.com/news/ncs-real-time-innovations-event-industry-10-apr-2018.