РЕАЛІЗАЦІЯ ПРОГРАМНОГО КОМПЛЕКСУ РОЗРОБЛЕННЯ ДОДАТКА ІНТЕГРОВАНОЇ МОДУЛЬНОЇ АВІОНІКИ ЗА СТАНДАРТОМ ARINC653

Ю. Б. Коваленко; І. О. Козлюк

doi:10.26661/2413-6549-2020-2-04

Ю. Б. Коваленко Національний авіаційний університет
І. О. Козлюк Національний авіаційний університет

DOI: https://doi.org/10.26661/2413-6549-2020-2-04

Ключові слова: інтегрована модульна авіоніка, підтримка програмного забезпечення, архітектура програмного забезпечення, програмний інтерфейс APEX, стандарт ARINC-653, операційні систем реального часу, OpenVZ, періодичний квант часу

Анотація

Сучасні інтегровані модульні системи авіоніки привносять значну гнучкість у розроблення систем авіоніки, але з такою гнучкістю виникає більш складний процес проектування для точного налаштування програмно-апаратної платформи виконання. Це значно збільшує труднощі в проектуванні системи IMA порівняно з федеративними архітектурою, де прикладне програмне забезпечення статично розподіляється між її виконавчим обладнанням. Метою розроблення програмного комплексу є надання засобів розроблення прикладних програм ІМА і подальший їх запуск на цільовій платформі LynxOS-178 без зміни вихідного коду. Використання цього комплексу дозволить як формувати нові навички для розроблення сучасних модулів авіоніки, так і отримати більш глибокі знання для формування компетенцій у сфері новітніх технологій. У статті пропонується архітектура програмного комплексу розроблення прикладних програм інтегрованої модульної авіоніки (далі – ІМА) з інтерфейсом APEX за стандартом ARINC-653 в операційній системі Linux, особливості її реалізації, а також методи розроблення програмного комплексу. Запропонований підхід спрощує процес розроблення додатків ІМА і зменшує ціну розроблення, включаючи тестування і налагодження. Також використання як загальнодоступної операційної системи реального часу ОСРЧ Linux із відкритим вихідним кодом з інтерфейсом APEX за стандартом ARINC-653 під час розроблення прикладних програм ІМА є рішенням, що лежить у межах програми імпортозаміщення. Запропонований програмний комплекс можна використовувати для забезпечення дисциплін, пов’язаних із вбудованими обчислювальними системами як засіб для розроблення додатків ІМА, у межах освоєння таких компетенцій, як здатність освоювати методики використання програмних засобів для розв’язання практичних завдань, здатність розробляти компоненти апаратно-програмних комплексів і баз даних, використовуючи сучасні інструментальні засоби і технології програмування, здатність сполучати апаратні й програмні засоби в складі інформаційних і автоматизованих систем, готовність застосовувати основи інформатики та програмування до проектування, конструювання та тестування програмних продуктів, готовність застосовувати основні методи і інструменти розроблення програмного забезпечення, володіння навичками використання різних технологій розроблення програмного забезпечення.

Посилання

1. Harish K. An Approach to Electrical Integration: Integrated Modular Avionics. FAVIT. 2014.
2. Федосов Е.А., Квочур А.Н. Авионика ближайшей перспективы. АвиоПанорама. 2013. № 4 (100). С. 4–6.
3. Конахович Г.Ф., Козлюк І.О., Коваленко Ю.Б., Оптимізація показників ефективності організаційної системи технічної експлуатації та оновлення радіоелектронних систем повітряних суден. Системні дослідження та інформаційні технології. 2020. № 3. С. 41–54.
4. Aeronautical Radio Inc. Avionics application software standard interface part 1 required services. ARINC Specification 653P1-2. Aeronautical Radio Inc. 2005.
5. Роль и место бортового оборудования воздушных судов на современном этапе развития авиации. URL: http://www.modern-avionics.ru/analytics/2014/modern-role-of-avionics-aircraft/ (дата звернення 04.09.2020).
6. Gitsuzo B.S. Tagawa, Marcelo Lopes de Oliveira e Souza. An overview of the integrated modular avionics (IMA) concept. DINCON. 2011.
7. Золотарев С. LynxOS-178 – коммерческая ОСРЧ для авиации. PCWeek. 2005. № 22.
8. Baumann C., Bormer T. Verifying the PikeOS Microkernel:First Results in the Verisoft XT Avionics Project. Aachener Informatik Berichte. 2009. pp. 20-22.
9. Benjamin Ip. Performance Analysis of VxWorks and RTLinux. Languages of Embedded Systems Department of Computer Science. 2001.
10. Ramesh Yerraballi. Real-Time Operating Systems: An Ongoing Review. The 21’st IEEE Real-Time Systems Symposium, WIP Section, Orlando Fl, 2000.
11. Wind River VxWorks 653 Операционная система реального времени для ИМА (Интегрированной Модульной Авионики) и средства разработки ПО критических для безопасности встраиваемых компьютерных систем. URL: http://www.vxworks.ru/V653flyer_rus.pdf (дата звернення 04.09.2020).
12. A real-time operating system for Patmos. Исходный код. URL: https://github.com/t-crest/ospat (дата звернення 04.09.2020).
13. Sanghyun Han, Hyun-Wook Jin. Kernel-Level Arinc 653 Partitioning for Linux. SAC ‘12 Proceedings of the 27th Annual ACM Symposium on Applied Computing. 2011. pp, 1632-1637. DOI:10.1145/2245276.
14. Kovalenko Y., Konakhovych H., Kozlyuk I. Specificity of optimization of performance indicators of technical operation and updating of radio electronic systems of aircraft. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA). 2020. Т. 10, № 9. Р. 48–58.
15. Документация по ядру Linux. URL: http://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/ tree/documentation (дата звернення 04.09.2020).
16. Козлюк І.О., Коваленко Ю.Б. Функціональні засади розробки та експлуатації програмного забезпечення в авіоніці. Проблеми інформатизації та управління, № 63, 2020, C. 49-63.
17. Зеленов С.В. Планирование строго периодических задач в системах реального времени. Труды Института системного программирования РАН. 2011, Т. 20.