FACE 준수 구성요소와 시뮬레이션 환경의 원활한 통합

몇 년 전, FACE™ 통합 워크숍 상임위원회는 기본 항공 전자 경량 소스 원형(BALSA)을 도입했습니다. 이는 FACE 기술 표준에 부합하는 적합 단위(UoC)를 보여주는 참조 구현입니다. BALSA는 잠재적 FACE 소프트웨어 공급업체와 통합자를 위한 실용적인 데모이자, 이식 단위(UoP), UoC, FACE API가 대상 플랫폼에서 어떻게 구현될 수 있는지 보여주는 교육 도구로 기능합니다.

BALSA에는 만족스럽게 작동하는 기본 전송 서비스 인터페이스(TSS)가 포함되어 있지만, 문제 해결에 필수적인 진단 도구가 부족합니다. 우리는 BALSA의 TSS를 DDS 기반 구현, 구체적으로 RTI Connext DDS(https://www.rti.com/industries/face)로 대체하는 것을 탐구했습니다.

대체는 놀라울 정도로 간단했습니다. 단 몇 시간 만에 BALSA의 TSS를 RTI Connext의 것으로 교체했습니다. 이 성공은 FACE의 이식성 목표를 확인했습니다: 새로운 TSS는 완전한 DDS 툴링과 다른 DDS 기반 구성요소와의 원활한 연결을 가능하게 했습니다.

2017년 6월 FACE 멤버 회의(BITS 이벤트)에서 RTI, Honeywell, TES-SAVi, Wind River, Mercury Systems 등 5개 업계 리더가 힘을 합쳐 FACE 준수 구성요소를 교차 통합하여 FACE 기술 표준 2.1이 약속한 신속한 통합 이점을 검증했습니다. 그들의 결과는 FACE NAVAIR TIM 논문 'FACE 교차 통합 성공 - Honeywell, RTI, TES-SAVi, Wind River 및 Mercury Systems'(https://www.opengroup.us/face/documents.php?action=show&dcat=70&gdid=18823)에 문서화되어 있습니다.

우리는 또한 RTI TSS를 Harris FliteScene과 통합했습니다. 이는 민간 및 군용 승무원을 위한 고급 상황 인식을 제공하는 고성능, 전투 검증된 디지털 이동 지도 솔루션입니다. FliteScene은 지형 인식, 장애물 회피, 3D 합성 비전을 제공하며, Link-16 및 ANW2와 같은 전술 시스템과 이미 네트워크되어 실시간 공통 작전 그림을 제공합니다.

이 통합은 FACE 준수 구성요소를 RTI TSS로 포팅하는 개념 증명으로 사용되었습니다. Harris가 제공한 오브젝트 파일과 데이터 모델을 사용하여 다음 단계를 따랐습니다:

• 데이터 모델 헤더 파일에서 IDL 생성
• RTI 도구를 사용하여 DDS별 및 TSS별 코드 생성
• RTI TSS 구성 파일 생성
• FliteScene 오브젝트 파일을 생성된 RTI TSS 및 타입별 코드와 링크

통합은 수월했습니다. 며칠 만에 작동하는 프로토타입을 얻었습니다. FliteScene은 확대/축소, 언더레이, 오버레이 설정 등 수많은 제어 메시지를 받아들이고 실시간 위치 업데이트를 기반으로 지도를 배치합니다. 여러 데이터 소스가 위치 정보를 제공할 수 있어 유연한 지도 제어가 가능합니다.

직관적인 제어를 위해 RTI DDS LabVIEW 툴킷(https://www.rti.com/products/dds/labview)으로 구동되는 LabVIEW UI를 구축했습니다. 통합된 DDS 프레임워크로 UI, FliteScene, RTI TSS가 원활하게 상호운용되었습니다.

FliteScene의 입력을 풍부하게 하기 위해 시뮬레이션 환경과 결합하는 것을 탐구했습니다. 모델링 및 시뮬레이션 분야의 글로벌 권위자인 VT MAK은 VR-Exchange를 제공합니다. 이는 프로토콜 변환 및 브리징을 수행하는 범용 번역기입니다. 개방형 아키텍처는 DDS를 포함한 다양한 데이터 표준에 대한 맞춤형 브로커를 지원합니다.

FACE의 전송 서비스 인터페이스는 특히 DDS를 포함한 여러 산업 전송 표준을 지원하도록 설계되었습니다.

FliteScene과 대상 시뮬레이션 모두 DDS를 사용하므로 직접 연결을 테스트했습니다: F-18 HLA 연합체를 FACE 준수 FliteScene 구성요소에 연결했습니다. 통합은 간단하고 빠르게 달성되었습니다.

DDS를 TSS 전송으로 사용하면 FACE 준수 구성요소 간의 이식성뿐만 아니라 모든 DDS 지원 애플리케이션과의 연결도 용이해집니다. FliteScene에는 RTI Connext 기반 RTI TSS(https://www.rti.com/industries/face)를 사용했습니다. HLA 측에서는 VR-Exchange DDS 브로커가 HLA 데이터를 DDS 토픽으로 변환했습니다. FACE 구성요소의 데이터 모델이 F-18 연합체와 다르기 때문에 두 모델 간 매핑이 필요했습니다. 두 가지 주요 전략이 존재합니다:

• VR-Exchange DDS 브로커를 수정하여 FACE 구성요소가 예상하는 토픽을 발행하도록 합니다.
• VR-Exchange가 DIS PDU 기반 토픽을 발행하도록 구성하고 라우팅 서비스를 사용하여 토픽 간 브리징합니다.

우리의 개념 증명에서는 두 번째 전략을 채택했습니다. 라우팅 서비스는 HLA 브로커의 simpleBaseEntity 토픽을 FliteScene이 요구하는 location 토픽으로 브리징했습니다. 또한 좌표계가 달랐습니다: HLA는 지구 중심 좌표를 제공했지만 FliteScene은 위도/경도를 요구했습니다. 라우팅 서비스 내 사용자 정의 변환 라이브러리를 사용하여 이 형식 간 변환을 수행하여 아래 아키텍처를 얻었습니다:

HLA-DDS 브리징에 대한 이해를 심화하기 위해 RTI는 국립 시뮬레이션 센터(NCS)와 협력하여 4월 10일 '시뮬레이션을 위한 DDS: 연결 프레임워크가 상호운용성 과제를 해결하는 방법'이라는 세미나를 개최합니다. https://www.simulationinformation.com/news/ncs-real-time-innovations-event-industry-10-apr-2018에서 이 무료 이벤트에 등록하세요.