ANSYS SCADE - modern-avionics.com · Прототипирование,

© 2015 ANSYS, Inc. August 26, 20151 © Esterel Technologies - An ISO 9001:2008 Certified Company - Confidential & Proprietary

Модельно-ориентированный подход к разработке ПО в соответствии с международными

стандартами DO-178C и ARP4754A

ANSYS SCADE


Наши заказчики и партнеры в аэрокосмической отрасли


Применяется в следующих направлениях

Embedded HMIs(Cockpits, Dashboards, Control Centers, etc.)

Schematics(Plant mimic, electrics, hydraulics, etc.)

2D/3D Simulators & Trainers(Maintenance, pilots, crews)

Early Prototypes(PC networks, Mobile platforms)

SCADE Display Advanced Modeler Seat


Клиенты Esterel в странах СНГAэрокосмическая

и оборонная отрасли

Аэроприбор ВосходГП АнтоновМНПК АвионикаБериевЭлектроавтоматикаЭкранГосНИИАСИРКУТМИЭАНИИАОНКБ ВС НПО НАУКАОАКПОЛЕТСТАР (Пермские Моторы)

Aэрокосмическая и оборонная отрасли

ОКБ СухогоУКБПВЕГАВНИИРА НавигаторНИИЭС

Ж/д Транспорт Engineering AT НИИАС (РЖД)РГУПС

Атомная энергетика ВНИИА (Росатом)НИКИЭТ (Росатом)


Что такое SCADE?

SCADE - это инструмент модельно-ориентированной разработки

для системных инженеров и программистовпредназначенный для создания

критических по безопасности алгоритмов управления ичеловеко-машинных графических интерфейсов (HMI).

SCADE автоматизирует процесс создания ПО,начиная со спецификации, валидации и верификации и заканчивая сертифицированной генерацией кода.

Safety Critical Application Development EnvironmentСреда Разработки Критических по Безопасности Приложений


• Графический формализмo Блок-модели для спецификации алгоритмической части

приложений таких, как законы управления и фильтры.o Многоуровневые (вложенные) конечные автоматы для

разработки управляющих алгоритмов.o Диаграммы решений (условные диаграммы).o Пакеты, типы данных, константы.o Массивы и итераторы.o Библиотеки.

• Уникальное сочетание использования обработки потока данных и конечных автоматов позволяет разрабатывать приложение целиком с соблюдением общего уровня формализма.

Возможности SCADE


SCADE для безопасности• Язык SCADE формализован с учетом ключевых

требований безопасности:o Только полностью детерминированные модели представляют

безопасные конструкцииo Язык прост и стабиленo Модульная структура языка, строгая типизация и явная

спецификацияo Однозначная интерпретация модели не требует специальных

навыковo Серьезная исследовательская деятельность в течении более 20

лет.

• Разработан при тесном сотрудничестве с сертификационными органами из различных отраслей промышленностиo SCADE KCG разработан с учетом требований стандартов DO-

178B/C level A, EN 50128, IEC 61508 и ISO 26262.


Семейство продуктов SCADE

Системная архитектура

Управляющая логика

Графика

Тестовое окружение

Прототипирование, Разработка,

Верификация,Генерация кода

Прототипирование, Разработка,

Генерация кода

Системная архитектура,Верификация системы

Прототипирование, Верификация

(Тестирование и сбор покрытия)


SCADE System

Верификация

System Model Checks

System Model Diff/Merge

ДизайнСистемы

Генерация

System / SoftwareBi-directional Sync Up

ICDGeneration

Разработка

Architecture Design & Data Propagation

Анализ

OperationalRequirements

Analysis


Содержание пакета SCADE Systemдля авиации

SCADE SystemConfigurator

SCADE SystemAdvanced Modeler

+ Configurations

+ ARINC 653 Tables Generation, Resources Usage Checks

+ Avionics Example:Functional, Software, Platform

Avionics

ARINC 653 ARINC 429 ARINC 664(AFDX) CAN


Конфигурации пакета SCADE System для авиации

Основа: определение функционального уровня, уровня ПО и платформы

Коммуникации: передача функциональных данных с

помощью программных сообщений между физическими блоками

Операционная система: параметры генерации

кода и таблиц

Независимые конфигурации

Avionics

ARINC 653 ARINC 429 ARINC 664(AFDX) CAN


Пример: Уровни описания системы

ПО (ARINC 664-P7 / AFDX)

Функциональный

ПО (ARINC 429)

Платформа (ARINC 664-P7 / AFDX)Платформа (ARINC 429)


Пример: Управление документами ICD

AFXD Messages Definition Data Sets Definition

Table of AFDX virtual links for CPU1


Преимущества использования SCADE System

• Синтаксис, основанный на стандарте SysML.

• Конфигуратор SCADE System.

• Настраиваемая проверка синтаксиса и параметров.

• Модельно-ориентированный подход к описанию распространения и передачи данных в системе.

• Конфигурирование и генерация таблиц (ICD, VL и т.д.).

• Импорт/Экспорт таблиц.

• Генерация конфигурационных файлов ARINC 653.

• Двусторонняя синхронизация с SCADE Suite.

• Дополнительные предопределенные конфигурации (Avionic Package).


Преимущества конфигурационного пакета SCADE System для авиации

• Комплексная генерация полных и согласованных документов ICD

• Автоматизированная проверка совместимости с ресурсами целевой платформы

• Включает конфигурации стандартных авиационных протоколов

• Настроенный (и настраиваемый) пользовательский интерфейс

• Четкая формализация уровней проектирования

• Разработан на основе успешного опыта моделирования данных в SCADE System

• Включает пример использования в Авиационной отрасли


SCADE Suite

Логика

Formal Verification

Time & StackOptimization

Debug & Simulation

Model Checks

Object Code & Compiler

Verification

SCADE Suite KCG

C & Ada

RTOS Adaptors

DO-178B & CIEC 61508EN 50128ISO 26262

Certification Kits

Plant Model Co-simulation (incl. FMI)

Прототипирование и дизайн Верификация


Calibration

HIL/SIL/PIL Integration


SCADE Display

Графика

Прототипирование и дизайн

Верификация

Simulation

Model Checks


SCADE Display KCG

DO-178B & CIEC 61508EN 50128ISO 26262

Certification Kits

Plant Model Co-simulation (incl. FMI)


SCADE Test

InteractiveTest Creation Test Execution

on Target (RTRT, LDRA, VectorCAST &

Generic)

Прототипирование и создание тестов Запуск тестов

на модели

Запуск тестов на целевой платформе

Тестовое окружение

Test Execution on Host

Model Coverage


SCADE LifeCycle

Управление жизненным циклом

Project Documentation Generation

DOCUMENT

MONITOR

Project Metrics Dashboard

Requirements Management &

Traceability

Configuration & Change Control

TRACE CONTROL


В чем уникальность SCADE?• SCADE разработан специально для работы со сложными системами

критическими для безопасности

• Кодогенераторы SCADE Suite и Display сертифицированы согласно следующим международным стандартам:• DO-178B / DO-178C квал. до уровня A – Авиация и Оборонная отрасль• EN 50128 сертифицирован до SIL 3/4 – Ж/д Транспорт• IEC 61508 сертифицирован по SIL 3 – Автоматика и Энергетика

• IEC 60880 – Системы измерения и управления в атомной энергетике• IEC 62304 – Медицинские системы• EN 13849 – Безопасность промышленного оборудования

• ISO 26262 сертификация по ASIL D – Автомобилестроение (2013)

• Процесс системного проектирования с использованием SCADE System позволяет последовательно перейти к разработке ПО, не прибегая к дополнительным этапам анализа системы

• Интегрированная поддержка жизненного цикла процесса разработки системы и ПО с применением SCADE LifeCycle

• Единый инструмент квалифицирован по самому высокому уровню безопасности в 6 отраслях 10 сертифицирующими органами по всему миру


Позиционирование продуктов SCADEна типовом жизненном цикле стандарта ISO


Авиационные приложения, созданные с использованием SCADE

• Автопилоты• Противооблединительные Системы• Тормозные Системы и Системы

Управления Шасси• Cистемы Автоматической Регуляции

Давления и Системы Кондициони-рования Воздуха

• Системы Экранной Индикации• Контроль дверей и трапов• Автономная Цифровая Система

Управления Двигателем (FADEC)• Системы Управления Полетом• Системы Самолетовождения

• Системы Аварийных и Предупреждающих Сообщений

• Топливные Системы

• Индикатор на лобовом стекле

• Системы жизнеобеспечения

• Управление гидравликой

• Навигация и инерциальные системы

• Бортовые Системы Навигации в районе Аэропорта

• Бортовая Система Технического Обслуживания

• Управление Электрической нагрузкой и ВСУ

• Тренажеры и Симуляторы

• Системы Водоснабжения и Устранения Отходов


Использование SCADE в гражданских программах

• Средне-магистральные и широкофюзеляжные самолётыo Airbus A318 Elite, A340, A380, A350,

А320 Neoo Boeing 737 SWA, 737 MAX, 787, 747-8o COMAC C919o ИРКУТ-OAK MС -21

• Региональные самолетыo ARJ-21 (Китайский Региональный Самолет)o ATR 42/72-600o Bombardier CRJ 1000, CSerieso Mitsubishi MRJo Sukhoi Superjet 100

• Самолеты специального назначенияo Beriev-200е (самолет для пожаротушения)

• Бизнес-авиацияo Cessna Citation Mustang, Encore+, XLS+o Dassault Falcon 7X, Falcon SMSo Eclipse 500o Embraer Phenom 100/300o Gulfstream G280, G500, G650o Learjet 85, Learjet 200

• Вертолетыo Eurocopter AS 350o Eurocopter EC135/145/155/225o Sikorsky S76Do MHI, KHI, Программа Fuji HI

• Гражданские БПЛАo Watchkeeper (Великобритания)o ANKA (Турция)o Skyblade (Сингапур)o ВЕГА Мониторинг трубопровода (Россия)


SCADE @ Airbus A380

Система Аварийных Сигналов и Предупреждающих Сообщений

Система контроля электрической нагрузки

Интерфейс кабины

Часть системы ATSU (коммуникация Борт/Земля)

Тормозная система

Система Автоматического

Управления Полетом

Система противообледенения

FADEC(Управление двигателем)

Контроль топлива


SCADE Suite и Display в кабине A380Пo Стандартy ARINC 661


SCADE @ Boeing 787

Тормозная система

Система управления шасси


SCADE в программе Sukhoi SuperJet 100

Кабина (Thales)

Система управления двигателем FADEC

(Safran)

Топливная система(Intertechnique)

Система Кондициониро-вания Воздуха(Liebherr)

Кабина(ОКБ Сухого)

Система управления

полётом(Liebherr)


Application Example

БЕРИЕВ Бе-200

• Пользователь: НИИАО

• Задачиo Разработка приложений для системы

индикацииo Сертификация КТ-178В Уровень А

• Инструментыo SCADE Display

• Результатo Полная генерация кода для приложений из

разработанных моделей SCADE Display


Application Example

ИРКУТ MC-21

• Программа: MC-21

• Пользователи: UAC IC, MIEA, UKBP, STAR, THALES, ELBIT, P&W, HAMILTON, ZODIAC

• Приложенияo Система индикации в кабинеo Симуляторы и прототипыo Управление полетом и автопилотo Система кондиционированияo Топливная системаo Управление двигателем (FADEC)

• Инструментыo SCADE Suite & SCADE Display & SCADE ARINC 661

• Сертификация КТ-178С/DO-178Co AR MAKo EASA


Использование SCADE в Оборонных программах

• Истребители и учебные ЛАo AVIC L-15 Trainero Aermacchi M-346 Trainero Dassault Mirage 2000-9, Rafale, o Sukhoi Su-35, T-50o Lockheed Martin F16

• Военные БПЛАo Dassault nEUROno Turkish Aerospace TIHAo EADS Barracuda & Talarion (UCAV)o Singapore MALE program

• Военные транспортные ЛАo Airbus A400Mo Boeing C-17o C-130 Modernizationo Alenia Spartan C27o Embraer KC-390o Boeing KC-46

• Вертолетыo Eurocopter Super Puma, NH90, EC 725

Caracal, CH53 GA and UH-72 Lakotao Boeing Chinooko Agusta Westland AW 149o Chinese Helicopters Z8, Z10o Lockheed Martin US-101o Sikorsky Black Hawk

• Оружие защиты и точечного удараo MBDA Mica VLo EADS M51 ICBM

• Подвижные наземные системыo Rheinmetall PUMA

• ВМС и подводные лодкиo DCNS Barracuda Attack Submarineo Astute + Nuclear Submarine


Преимущества применения SCADE

SCADE обеспечивает единую среду для системных и программных разработчиковСтандарты

SCADE генерирует переносимый C или ADA код, не зависимый от ОСРВ, платформы и шин передачи данных

Переносимость

Esterel Technologies обеспечивает обучение и поддержку на языке заказчикаПоддержка

SCADE интегрируется с системами управления требованиями, СКУ, компиляторами, инструментами тестирования и анализа кода

Жизненныйцикл

Пользователи SCADE получают 2X кратное сокращение сроков на сертификацию и 37% сокращение расходов наразработку!

Результаты


Александр БурковТехнический эксперт Esterel [email protected]тел. +7(926)790-74-70

Спасибо за внимание!

mailto:[email protected]

Documents

ANSYS SCADE - modern-avionics.com · Прототипирование,