Комплекс Полунатурного моделирования
РИТМ
Программно-аппаратные решения для проектирования и систематических испытаний встраиваемых систем управления в режиме жесткого реального времени
Мотивация использования
Сложность разрабатываемых систем растет в геометрической прогрессии, что приводит к увеличивающимся требованиям по испытанию систем. Проводить натурные испытания необходимо, но крайне дорого, поэтому разработчики авиационной техники и вооружений сокращают объем натурных и летных испытаний за счет математического и полунатурного моделирования (ММ и ПНМ соответственно).

Промышленность ожидает следующее соотношение между типами испытаний:

  • Снижение доли натурных и летных испытаний с 85% до 50%
  • Увеличение доли испытаний на стендах ММ с 5% до 20%
  • Увеличение доли испытаний на стендах ПНМ с 10% до 30%

КПМ «РИТМ» - это отечественное серийное решение, которое призвано освободить ресурсы компаний, и вместо построения стендов сфокусироваться непосредственно на проектировании систем. Это достигается за счет масштабируемой, легко настраиваемой, реконфигурируемой платформы, в которую входят универсальные аппаратные и унифицированные программные средства для ММ и ПНМ.

Введение в тестирование в реальном времени
Комплекс полунатурного моделирования
Вопрос:
Что такое математическое моделирование систем?
Ответ:
При организации математического моделирования систем функциональные модели подсистем запускаются на нескольких ПК, которые связаны друг с другом по сети ethernet. Такое моделирование позволяет увидеть взаимное влияние и обмен информацией между подсистемами в первом приближении. Однако, при такой организации тестирования не учитываются задержки или эффекты квантования при передаче сигналов через физические интерфейсы. Более того, операционные системы общего назначения вносят задержки и управляют временем просчета модели по своим приоритетам.

Это приводит к тому, что темп расчета модели не соответствует темпу работы реального объекта управления, блока управления или исполнительных механизмов.


Вопрос:
Каким образом покрываются эти недостатки?
Ответ:
Для решения этих сложностей используются специализированные ПК с физическими интерфейсами (цифровые и аналоговые входы и выходы, MIL-STD-1553, ARINC 429, CAN, RS-485, SPI, I2C и т.д.) и операционной системой реального времени (ОСРВ), которая гарантирует завершения счета математической модели в заданное время с передачей информации в другие подсистемы по физическим интерфейсам.

Такой тип моделирования и называем полунатурным, и такое тестирование организуется на платформе КПМ «РИТМ».

Как это работает?
1
Математическая модель
Убеждаемся, что модель работает верно на ПК и подготавливаем ее для запуска на КПМ РИТМ с помощью пошаговой инструкции.
2
Интерфейсы
Добавляем в модель блоки драйверов из библиотеки для передачи/захвата сигналов по интересующим интерфейсам.
3
Реальное время
Компилируем модель в приложение и запускаем на ОСРВ в режиме жесткого реального времени.
Технические особенности
КПМ РИТМ поддерживает различные интерфейсы для общения с внешним миром, взаимодействие с которыми для пользователя выглядит как добавление блока работы с соответствующей периферией в модель и настройку его параметров.
Базовые интерфейсы
  • ЦАП и АЦП
  • Цифровые входы/выходы
  • Генерация и захват ШИМ
  • Квадратурный энкодер/декодер
Специализированные интерфейсы
  • SPI и I2C
  • CAN
  • MIL-STD-1553
  • ARINC 429
  • RS-232/422/485
  • Fibre Channel
  • ...добавим любой нужный вам интерфейс

Удобные инструменты для разработчика
  • Доступ к параметрам модели во время исполнения в реальном времени как в ручном, так и в автоматизированном режиме из скриптов
  • Регистрация выбранных сигналов на встроенный накопитель или на хост-систему для последующего анализа
  • Вывод сигналов в виде осциллографа на подключенный монитор для визуального контроля
  • Создание инструментальных панелей для удобного управления стендом
  • Автоматизация регрессионного тестирования для запуска тестов в нерабочее время
  • Распараллеливание счета на многоядерном CPU
  • Профилирование модели и кода
  • Подключение исходных кодов на языке С или Fortran в модель
  • Возможность объединения нескольких КПМ РИТМ в единую систему
  • Различные варианты исполнения: "Производительный" и "Возимый"
Каждый стенд конфигурируется под ваши нужды. Мы учитываем необходимое количество и скорость работы интерфейсов, сложность ваших математических моделей и условия эксплуатации.

Мы проводим пусконаладку стенда на вашей территории, обучаем специалистов работе с оборудованием и помогаем адаптировать модели к запуску в реальном времени.