Особенности разработки бортовой системы визуализации для гражданских воздушных судов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Приборные панели современных самолетов создаются по концепции “стеклянной кабины”. Эта новая идеология интерфейса позволяет улучшить восприятие важной полетной информации за счет отображения ее на одном многофункциональном дисплее. В работе рассматриваются проблемы, возникающие при разработке сертифицируемой системы визуализации дисплея пилота, предназначенной для работы на гражданских воздушных судах под управлением российской операционной системы реального времени JetOS. В статье приведено несколько алгоритмических решений, позволяющих добиться приемлемой скорости визуализации. В частности, подробно описано решение проблемы жесткого расписания разделов операционной системы, благодаря которому удалось преодолеть деградацию скорости визуализации. Намечены пути дальнейших работ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б. Х. Барладян

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: bbarladian@gmail.com
Россия, Москва

Н. Б. Дерябин

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук

Email: dek@keldysh.ru
Россия, Москва

А. Г. Волобой

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук

Email: voloboy@gin.keldysh.ru
Россия, Москва

В. А. Галактионов

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук

Email: vlgal@gin.keldysh.ru
Россия, Москва

Л. З. Шапиро

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук

Email: pls@gin.keldysh.ru
Россия, Москва

И. В. Валиев

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук

Email: piv@gin.keldysh.ru
Россия, Москва

Ю. А. Солоделов

Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем

Email: yasolodelov@2100.gosniias.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Федосов Е.А., Косьянчук В.В., Сельвесюк Н.И. Интегрированная модульная авионика // Радиоэлектронные технологии. 2015. № 1. С. 66–71.
  2. Федосов Е.А., Ковернинский И.В., Кан А.В., Солоделов Ю.А. Применение операционных систем реального времени в интегрированной модульной авионики. OSDAY2015. http://osday.ru/solodelov.html
  3. Солоделов Ю.А., Горелиц Н.К. Сертифицируемая бортовая операционная система реального времени JetOS для российских проектов воздушных судов // Труды ИСП РАН. 2017. Т. 29. № 3. С. 171–178. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2017-29(3)-10
  4. DO-178C Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification. http://www.rtca.org/store_product.asp?prodid=803
  5. Avionics application software standard interface (ARINC653). SAE-ITC, 2015. https://aviation-ia.sae-itc.com/standards/arinc653p0-3-653p0-3-avionics-application-software-standard-interface-part-0-overview-arinc-653
  6. Барладян Б.Х., Волобой А.Г., Галактионов В.А., Князь В.В., Ковернинский И.В., Солоделов Ю.А., Фролов В.А., Шапиро Л.З. Эффективная реализация OpenGL SC для авиационных встраиваемых систем // Программирование. 2018. № 4. С. 3–10. https://doi.org/10.31857/S013234740000519-5
  7. Барладян Б.Х., Шапиро Л.З., Малачиев К.А., Хорошилов А.И., Солоделов Ю.А., Волобой А.Г., Галактионов В.А., Ковернинский И.В. Система визуализации для авиационной ОС реального времени JetOS // Труды Института системного программирования РАН. 2020. Т. 32. № 1. С. 57–70. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2020-32(1)-3
  8. Baek N. and Lee H. OpenGL ES1.1 Implementation Based on OpenGL // Multimedia Tools and Applications. V. 57. No. 3 (2012). P. 669–685.
  9. Baek N., Lee H. OpenGL SC Implementation over an OpenGL ES1.1 Graphics Board // 2012 IEEE International Conference on Multimedia & Expo Workshops (ICMEW 2012). P. 671–671. https://doi.org/10.1109/ICMEW.2012.127
  10. Baek N. and Kim K.J. Design and implementation of OpenGL SC2.0 rendering pipeline // Cluster Computing (2019). 22: S931–S936. https://doi.org/10.1007/s10586-017-1111-1
  11. The Mesa 3D Graphics Library. https://www.mesa3d.org/
  12. Barladian B. Kh., Deryabin N.B., Voloboy A.G., Galaktionov V.A., Shapiro L.Z. High speed visualization in the JetOS aviation operating system using hardware acceleration // CEUR Workshop Proceedings. 2020. V. 2744. P. 107:1–107:9. https://doi.org/10.51130/graphicon-2020-2-4-3
  13. Barladian B.K., Deryabin N.B., Shapiro L.Z., Solodelov Yu.A., Voloboy A.G. and Galaktionov V.A. Multiwindow Rendering on a Cockpit Display Using Hardware Acceleration // Programming and Computer Software. 2021. V. 47. № 6. P. 457–465. https://doi.org/10.1134/S0361768821060025
  14. ARINC Standards. https://www.aviation-ia.com/products/661p1-8-cockpit-display-system-interfaces-user-systems-part-1-avionics-interfaces-basic
  15. Ansys SCADE Solutions for ARINC661 Compliant Systems, 2021. https://www.ansys.com/products/embedded-software/solutions-for-arinc-661
  16. Barladian B.K., Shapiro L.Z., Deryabin N.B., Solodelov Yu.A., Voloboy A.G. and Galaktionov V.A. Efficient Rendering for the Cockpit Display System Designed in Compliance with the ARINC661 Standard // Programming and Computer Software. 2022. V. 48. № 3. P. 147–154. https://doi.org/10.1134/S0361768822030021
  17. Brian Gough. An Introduction to GCC – for the GNU compilers gcc and g++ – Coverage testing with gcov. https://www.linuxtopia.org/online_books/an_introduction_to_gcc/gccintro_81.html

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Приборная панель самолета MC-21

Скачать (163KB)
3. Рис. 2. Схема визуализации в кабине самолета

Скачать (78KB)
4. Рис. 3. Primary Flight Display SS_PFD

Скачать (213KB)
5. Рис. 4. Primary Flight Display MC_PFD

Скачать (100KB)
6. Рис. 5. Индикатор состояния дверей Doors

Скачать (80KB)
7. Рис. 6. Многооконная визуализация Doors и PFD

Скачать (195KB)
8. Рис. 7. Карта рулежных дорожек аэродрома

Скачать (102KB)
9. Рис. 8. Расписание выполнения разделов в ОСРВ. Закрашенные прямоугольники соответствуют полезному времени выполнения приложения, пустые прямоугольники в начале и конце каждого раздела – сохранение и восстановление кэшей и регистров

Скачать (99KB)
10. Рис. 9. Схема работы графического приложения в режиме жесткого расписания

Скачать (233KB)

© Российская академия наук, 2024