S(t)imulating Technologies Using Today‘s Technologies to Solve … · 2006-10-10 · S(t)imulating Technologies – Slide 19 Slide 19 Prozessor-Emulatoren Prozessor-Emulatoren sind

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


1990: Satellitensimulation bei ESOCValidierung des KontrollsystemsValidierung derProzedurenSchulung des Teams

Technologien:Workstations mit VMS und UNIXAda, FORTRAN, C


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


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)


MD-80 Equipment Emulation


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


Astronaut Training Database Storyboard


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


Simulation der Polyapparatur Hastelloy


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


XASTRO Editor

Hierarchical Decomposition

Types&

Instances

External References

Components &Connectors

Links

Properties

Units

Mappings

Interfaces


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


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


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)


Galileo Simulationen und Visualisierungen


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


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


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


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)


Artemis Simulator

©ESA

High-fidelity Simulation von Plattform und NutzlastNutzt echte DMS- und AOCS-Software in Emulator


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


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


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


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


CryoSat Simulator

©Astrium

High-fidelity Simulation derPlattform, lo-fidelity fürSIRAL und DORIS NutzlastenNutzt SIMSAT-20001553 Data Bus, ERC32 Processor EmulationSolid-State Mass Memory Modell


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


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


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


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

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