Про структуру программного обеспечения ADS2
На схеме показаны основные компоненты программного пакета системы ADS2.

Рис. 4: Архитектура ПО ADS2
Главные компоненты: 

• ADS2 RT Core – компьютер реального времени, программное ядро ADS2. Ядро ADS2 содержит специальную «базу данных» текущих параметров (Current Values Table, CVT) реального времени и конфигурационную базу данных. Ядро ADS2 также отвечает за управление и мониторинг всех вычислительных задач, выполняемых под управлением ADS2 и подключение внешних приложений.
  
• Драйверы ввода-вывода ADS2 – доступ к устройствам ввода-вывода обеспечивается через специализированные приложения, которые управляются по расписанию ядром ADS2. Для большинства наиболее популярных интерфейсов ввода-вывода драйверы уже разработаны и доступны вместе с системой ADS2.
  
• ADS2 GUI Tools Suite – набор модулей графической оболочки ADS2, который позволяет оператору в режиме реального времени конфигурировать, управлять, визуализировать данные, собирать данные и имитировать данные клиентов системы ADS2. Под клиентами в данном случае понимаются: имитационный комплекс, коммутация линий, управление объектом испытаний и т.д.
  
• ADS2 API – общий интерфейс API для внешних приложений и имитаторов, который также используется системой ADS2 для собственных целей и для управления драйверами плат ввода-вывода.

Как организован обмен данными посредством CVT в среде реального времени
CVT – таблица текущих значений, она определяет отдельные фрагменты данных, используемых различными частями системы, которыми в свою очередь обмениваются все приложения разного типа (пользовательские или внутренние приложения  ADS2). Точки CVT — это наборы переменных, где каждая отдельная переменная имеет определенный набор атрибутов, которые характеризуют переменную и отражают ее предполагаемое использование. CVT и точки CVT — единственные средства, с помощью которых приложения могут обмениваться данными между собой. Точки CVT имеют сквозные названия для всей системы, таким образом, каждая точка имеет одно определение в данный момент времени. Каждая точка имеет следующие атрибуты:

• Тип данных – integer, floating point, string, массив данных;
  
• Тип доступа к данным – sampling или queuing (FIFO);
  
• Атрибуты данных – значение по умолчанию, минимальное и максимальное значение, единица измерения, формат, описание и соответствие между типом данных integer и strings.

Помимо имени, присвоенного точке CVT, она также может иметь дополнительные псевдонимы, по которым на нее можно ссылаться. Отдельные точки CVT могут быть связаны друг с другом таким образом, так точка A может быть объявлена источником точки B. Эта связь определяет путь данных между этими двумя точками, таким образом, всякий раз, когда что-либо записывается в точке A, точка B обновляется соответственно. В этом случае типы данных A и B не обязательно должны быть одинаковыми; выполняется неявное преобразование данных (что, однако, может привести к потере точности). В приложениях, принимаемые и передаваемые ими данные определяются с помощью точек CVT, то есть набора точек (соответственно имен точек) входов и набора точек выходов. Так получается типовая приёмо-передающая модель интерфейсов приложений. 
Для приложений совершенно прозрачны функции других приложений, получают ли или передают ли другие приложения данные, и что именно они отправляют или ожидают получить. Приложения просто читают или записывают значения точек. Программное обеспечение ядра ADS2 отвечает за доставку данных туда, где они необходимы. При обмене точками CVT, помимо фактического значения, передаются и становятся доступными для приложений дополнительные данные: каждый элемент данных содержит метку времени, которая указывает, когда эти данные были созданы, и порядковый номер, указывающий, сколько раз они были созданы. 
Само программное обеспечение ADS2 использует CVT для отображения определенных состояний системы и информации. Приложения драйвера ввода-вывода предоставляют определенные предустановленные точки CVT, которые единообразно используются во всех драйверах ввода-вывода для предоставления определенной информации подписавшимся приложениям.

Рис. 5: Обмен данными через CVT
Про организацию информационного обмена плат ввода-вывода и их конфигурацию
Архитектура системы ADS2 позволяет развязать между собой приложения (в т.ч. модели) и аппаратуру ввода-вывода (I/O channels). То есть приложения никогда не взаимодействуют непосредственно с физическим интерфейсом платы. Приложения общаются только с точками CVT. Взаимодействие точек CVT с физическими входными-выходными параметрами происходит автоматически под управлением ADS2. Настройка взаимодействия осуществляется с помощью конфигурационных таблиц (I/O map configuration). ADS2 поддерживает следующие виды плат ввода/вывода:

• ARINC 429, AFDX, CAN, MIL-STD-1553 (МКИО), и т.д. ;
  
• Последовательные протоколы RS-232, RS-485, RS-422 и т.д.;
  
• Входные и выходные разовые команды;
  
• Аналоговые входы и выходы;
  
• Любые устройства измерения с поддержкой Ethernet.

Драйверы ввода-вывода выполняют две основные операции в процессе обработки определений отображения:

• Преобразование технических единиц (например, перевод значений 16-битного регистра из аналого-цифрового преобразователя в логическую единицу: напряжение в температуру в градусах Цельсия);
  
• Декомпозиция и формирование сообщений (например, указание местоположения параметров в сообщении шины и непосредственное извлечение значения в точку CVT или запись значения, полученного из точки CVT, в это место в сообщении).

Рис. 6: Доступ к оборудованию через схему ввода-вывода (таблица конфигурации)
Фактический доступ к аппаратуре ввода-вывода производится приложениями с помощью драйверов с использованием конфигурационных таблиц, содержащих настройки конвертации данных от реальных интерфейсов устройств в точки CVT и обратно. В настоящий момент система поддерживает следующие драйверы:

• AFDX (ARINC 664);
  
• ARINC 429;
  
• CAN (ARINC 825);
  
• MIL-STD-1553 (МКИО);
  
• Аналоговые сигналы;
  
• Разовые команды;
  
• Последовательные протоколы (RS232, RS422, RS485);
  
• RVDT/LVDT;
  
• СКВТ;
  
• Некоторое количество нестандартных устройств, изготовленных по отдельным требованиям.

Как применяется dBricks для конфигурации ADS2
Программный продукт dBricks используется для генерации следующих данных, необходимых для начала работы системы ADS2:

• Перечень точек CVT;
  
• Связи точек CVT;
  
• Конфигурационная таблица входов-выходов.

Перечень точек CVT формируется на основе соответствующих параметров функции оборудования в dBricks. 
Точки CVT генерируются для всех входных и выходных параметров функции. 
Пример: Функция «Flight Warning Application» блока «СС1» имеет три входных параметра и один выходной параметр:

• In_IRU1_Roll (данные крена от инерциальной навигационной системы №1)
  
• In_IRU2_Roll (данные крена от инерциальной навигационной системы №2)
  
• In_IRU3_Roll (данные крена от инерциальной навигационной системы №3)
  
• Out_Excessive_Roll_Warning (выходной сигнал опасного превышения угла крена)

Рис. 7: Пример конфигурации CVT
Связи точек CVT формируются на основе связей между параметрами функций в dBricks. Например, входной параметр «In_IRU1_Roll» приложения «Flight Warning Application» связан с выходным параметром «Out_Roll_Angle» функции «Main» блока «IRU1»:

Рис. 8: Связи точек CVT
Конфигурационные таблицы ввода/вывода генерируются на основании «наполнения портов» в dBricks. Например, параметр Out_Roll_Angle передаётся посредством шины ARINC429 в слове 325, типа BNR (фиксированная точка), с младшим разрядом контейнера 11, размером контейнера 14, ценой старшего разряда 90, со знаком, время обновления 10мс. Такого описания достаточно для формирования файла конфигурации входов-выходов.

Рис. 9: Пример подключения объекта испытаний
Таким образом, на основании данных в dBricks пользователь может сформировать набор настроечных файлов, необходимых для создания конфигурации ADS2, которая будет состоять из сотен моделей и каналов входов-выходов, менее чем за 1 час.
Возможны и другие способы формирования конфигурационных таблиц CVT и таблиц CVT. Вышеуказанный способ часто используемый и хорошо иллюстрирует предлагаемый подход.

Детали интеграции Simulink и ADS2

SPL
Часть 2. Стенды
Стенд полунатурного моделирования комплекса бортового оборудования (HIL Testing)
В соответствии с требованиями программы стенд может решать одну, несколько или все следующие задачи:

• Поддержка разработки БРЭО;
  
• Проведение комплексных испытаний бортового оборудования, включая испытания в замкнутом контуре с пилотом, взаимодействие с имитаторами бортового оборудования, имитация динамики полета летательного аппарата и внешних условий;
  
• Проведение первоначальной оценки работы бортового оборудования летным составом;
  
• Сертификационные испытания, включая испытания на устойчивость БРЭО к возможным отказам; работа в режимах взлет и посадка в условиях минимальной видимости, отработка режимов приближения к земле и т.д.;
  
• Отработка эксплуатационной документации;
  
• Тренировка линейных пилотов на техническом средстве обучения, соответствующем, скажем FTD level 4.

Какой имитационный комплекс применять
В качестве имитационного комплекса мы предлагаем применять решение на базе системы ADS2, поскольку это дает следующие возможности:

• Однородная аппаратная и программная среда, которая легко масштабируется под изменяющиеся в ходе разработки требования;
  
• Проверенный функционал реального времени;
  
• Простота разработки компьютерных моделей комплектующих изделий в среде Simulink в замкнутом контуре;
  
• Удобный способ подключения к оборудованию стенда. Все АРМ системы объединяются в общую сеть и имеют возможность доступа к объектам испытаний;
  
• Мощные возможности графической оболочки оператора;
  
• Встроенный функционал регистрации данных и их последующей обработки;
  
• Возможность проведения формального тестирования на базе скриптов.

Использование решения на базе системы ADS2 наиболее эффективно при использовании  автоматизированной генерации конфигурационных файлов (конфигурационных таблиц и точек CVT, моделей систем) с помощью инструмента dBricks. 
Одна из наиболее трудоемких задач при разработке стенда БРЭО это конфигурация моделей систем и плат ввода-вывода. С помощью dBricks эта задача решается в течение часа. Единственное, что необходимо будет сделать — это назначить, какая из плат ввода-вывода системы ADS2 будет отвечать за какой канал имитируемого оборудования. После все необходимые конфигурационные файлы могут быть сформированы автоматически.