Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
S(t)imulating Technologies
Using Today‘s Technologiesto Solve Today‘s Problems ...P. Fritzen, J. Lewis, A. Hinüber
DLR Raumfahrttechnologietage 20039.-10. Juli 2003, DLR Köln
S(t)imulating Technologies – Slide 2
... und die von Morgen
S(t)imulating Technologies – Slide 3
1990: Satellitensimulation bei ESOCValidierung des KontrollsystemsValidierung derProzedurenSchulung des Teams
Technologien:Workstations mit VMS und UNIXAda, FORTRAN, C
S(t)imulating Technologies – Slide 4
1996: Vorbereitung für MIR ’97Announcement of Opportunities (DLR)VEGA: Einziges“Soft” ExperimentMicrogravity Glovebox
Technologien:Computer Based Training (CBT) mit ToolbookIntegration von Simulation mit ActiveX Controls
S(t)imulating Technologies – Slide 5
1997: Simulation für die Star AllianceSchulung fürWartungspersonalGefördert durch EC Esprit ProgrammeMit Scandinavian Airlines (SAS)
Technologien:Komplexe Simulation mit zahlreichen FehlerszenarienIntegration von Simulation mit CBT und Virtual Reality (VR)
S(t)imulating Technologies – Slide 6
MD-80 Equipment Emulation
S(t)imulating Technologies – Slide 7
1998: Astronaut Training beim EACUnterstützt den NASA IDP Prozess
AnalysisDesignDevelopmentImplementationEvaluation
Verteilte Entwicklungvon Training
Technologien:Verteilte Client Server Architektur über InternetHTML und Active Server Pages (ASP) für Darstellung
S(t)imulating Technologies – Slide 8
Astronaut Training Database Storyboard
S(t)imulating Technologies – Slide 9
2000: Schulung für die Chemie (iTiS Merck)Schulung von ProzedurenIntegriert Training, Information und Simulation (iTiS)Unterstützt vomESA TTPMit Merck KGaA
Technologien:Microsoft Agent (Merlin) für InteraktionenHTML für CBT, SIMSAT für Simulation
S(t)imulating Technologies – Slide 10
Simulation der Polyapparatur Hastelloy
S(t)imulating Technologies – Slide 11
2002: XASTRO
Power 28 V
S-Band TT&C
Ctrl & Stat [RS 422]
Monitor [Analogue]
Dig TM/TC [RS 422]
Transmitter A
Transmitter B
Receiver A
Receiver B
Switch S-Band
Switch S-Band Position Status
Diplexer
Diplexer
3dB Combiner & Attenuator
Framework für den Austausch von DatenBasierend auf internatio-nalen StandardsHierarchie, verschiedene Ansichten, Relationen, EinheitenESA Innovative Technology Programme
Technologien:Unified Modelling Language (UML) für FrameworkXSD für Formate, XML für Daten, XSL für Transformationen
S(t)imulating Technologies – Slide 12
XASTRO Editor
Hierarchical Decomposition
Types&
Instances
External References
Components &Connectors
Links
Properties
Units
Mappings
Interfaces
S(t)imulating Technologies – Slide 13
XASTRO – Das Sprungbrett
XASTRO2, ESOCNutzung des XASTRO Frameworks für die Beschreibungeines Bodensegments
Design Resource Centre (DRC), AstriumWeb-Interface zwischen DRC und XASTRO Editor
Concurrent Design Facility (CDF), ESTECNutzung von XASTRO Framework und Datenformatenzur Beschreibung von Modellen und Simulationen
S(t)imulating Technologies – Slide 14
Simulation and Visualisation for CE (SimVis)Erlaubt Zusammenbauvon Simulationen “on the fly” für Concurrent Engineering (CE)Plattformunabhängige Beschreibungen (PIM)Transformationen fürCOM, CORBA, .NETIntegriert Simulation Model Portability (SMP)
Technologien:Nutzung von XASTRO für Model Driven Architecture (MDA)Integration von XASTRO mit SMP und SIMSAT
S(t)imulating Technologies – Slide 15
Galileo System Simulation Facility (GSSF)Unterstützt Definition, Integration, Verifikation, Validierung und BetriebSowohl Service Volume Simulation (SVS) alsauch End-To-End (ETE)Komplexe Analysen und VisualisierungenIntegration Benutzer-Definierter Modelle
Technologien:Verteiltes System (multi-user, multi-CPU, multi-machine) Unterstützt Hardware-In-The-Loop (HITL)
S(t)imulating Technologies – Slide 16
Galileo Simulationen und Visualisierungen
S(t)imulating Technologies – Slide 17
SIMSAT-NT/2000/XPEntwickelt für die ESOC als Portierung von SIMSAT VMSZentraler Bestandteil aller VEGA Simulations-Projekte
GSSF, SimVis, iTiS MerckRosetta, Mars Express, CryoSat, Venus ExpressRADARSAT-2, AQUA (NASA)
Unterstützt Skript-Sprachen (Perl, JavaScript, VBScript)Schnittstelle zu nahezu allen Windows-Programmen
Technologien:Microsoft Component Object Model (COM/DCOM)Objekt-Orientierung (OO) in C++Trennung zwischen Logik (Kernel) und Benutzer-SchnittstelleSimulation Model Interface (SMI) von SMP
S(t)imulating Technologies – Slide 18
SIMSAT Benutzerschnittstelle
Model Browser
Toolbar
CommandWindow
Data Displays
UserMessage Log
SimulationLog Messages
ScheduledEvents
S(t)imulating Technologies – Slide 19Slide 19
Prozessor-EmulatorenProzessor-Emulatoren sind jetzt der de facto Standard für ESOC SimulatorenProzessor-Emulation in Echt-Zeit erlaubt:
Nutzung von Onboard Software (OBSW) imagesOBSW Updates können einfach eingebunden werdenOBSW Patches können mit TC geladen werdenOBSW-Status mit Simulations-Status zu speichern/ladenUnterstützung von OBSW Entwicklung und Test
MIL-STD 1750 ProzessorERC32 (SPARC-based processor)Umsetzbar auch für andere Zielplatformen
S(t)imulating Technologies – Slide 20
Emulator-Architektur(en)Simulation Environment
Simulation Models
OBSW Debugger Hardware I/O Models
Emulator Test Harness Emulator Interface Shell
Emulator Verification
Suite
Emulator Core
Onboard Software
Low-Level Hardware Models
(optional)
Hardware Emulator
Hardware Interface
FlightHardware
Onboard Software
Onboard Software
S(t)imulating Technologies – Slide 21Slide 21
Simulation Model Portability (SMP) StandardsESA Standard; erlaubt Nutzung von Modellen mitverschiedenen Simulatoren (www.estec.esa.nl/smp)Definiert Richtlinien für Kodierung von ModellenDefiniert Schnittstelle zum Simulator (SMI)Benutzt von SIMSAT-NT/2000/VMS & EurosimMosaic generiert SMI-Code aus MATLAB/SIMULINKWeiterentwicklung zu Komponenten-basiertem SMP2 basierend auf Metadaten in XML gestartet (XASTRO)
S(t)imulating Technologies – Slide 22Slide 22
Artemis Simulator
©ESA
High-fidelity Simulation von Plattform und NutzlastNutzt echte DMS- und AOCS-Software in Emulator
S(t)imulating Technologies – Slide 23Slide 23
XMM Simulator
©ESA
High-fidelity Simulation von Plattform und NutzlastNutzt CDMS- und ACC-Software in EmulatorEmuliert auch Nutzlast-Software8 Prozessor-Emulatoren (1750) laufen gleichzeitig in Echtzeit
S(t)imulating Technologies – Slide 24Slide 24
Rosetta Simulator
©ESA
High-fidelity Simulation des SatellitenScript-basiertes Modellvon 11 Nutzlasten –erlaubt einfache Änderungdurch Endanwender2 Software-Emulatoren(1750) für OBDH und MACSSolid State Mass Memory Modell
S(t)imulating Technologies – Slide 25Slide 25
Mars Express Simulator
©ESA
High-fidelity Simulation des SatellitenSkript-basiertes Modellvon 10 Nutzlasten –erlaubt einfache Änderungdurch Endanwender2 Software-Emulatoren(1750) für OBDH und MACSSolid State Mass Memory Modell
S(t)imulating Technologies – Slide 26Slide 26
MSG Behavioural Model Test Tool
©EUMETSAT
High-fidelity Simulator von Satellit und NutzlastEntwickelt für ESOC und EUMETSAT in nur 9 MonatenInkrementelle Entwicklung: Erste Lieferung nach nurzwei Monaten
S(t)imulating Technologies – Slide 27Slide 27
CryoSat Simulator
©Astrium
High-fidelity Simulation derPlattform, lo-fidelity fürSIRAL und DORIS NutzlastenNutzt SIMSAT-20001553 Data Bus, ERC32 Processor EmulationSolid-State Mass Memory Modell
S(t)imulating Technologies – Slide 28Slide 28
RADARSAT-2 Simulator
©MDA
Endkunde ist MDA, VEGA liefert an ALENIAHigh-fidelity Modell fürPlattform, lo-fidelity fürNutzlastNutzt SIMSAT-20001553 Data Bus, ERC32 Processor EmulationAuthentifizierung und Verschlüsselung
S(t)imulating Technologies – Slide 29
AQUA Payload SimulatorSIMSAT-2000 Simulator ersetztbestehenden Instrumenten-SimulatorSchnittstelle zu hardware-basiertem Plattform-Simulator Liest S/C Datenbank aus XML-Format einSkript-basierte Modellierungvon AQUA Nutzlasten
©TRW
S(t)imulating Technologies – Slide 30
ATV Test Facilities
©EADS
Entwicklung numerischerModelle für ATV Test FacilitiesMATLAB/SIMULINK Modelle laufen in Eurosimvia Real Time Workshop (RTW) und MosaicModelle werdenwiederverwendet für ATV Training Facility
S(t)imulating Technologies – Slide 31
Ausblick
Die Anwendung von Software-Technologien ist die Basis von VEGAs GeschäftsentwicklungFührungsrolle im Technologie-Bereich ausbauenWeitere Integration von Informations-Management und Ausbildung mit Simulations-TechnologienTechnologie-Transfer spielt eine wichtige RolleKunden mit Mut zu Innovationen + ...... Institutionelle Unterstützung (EC, ESA, DLR)
A Systems Engineering Company
VEGA Informations-Technologien GmbHHilpertstraße 20 A64295 Darmstadt, GermanyTel., Fax: +49 (0)6151 / 82 57-0, -99WWW: www.vega.de