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Modelli di Simulazione e Data Base

Passaggio concettuale


La simulazione consente di attivare un passaggio concettuale motlo importante nel rapporto fornitore/cliente, che puó essere sintetizzato nei punti che seguono:

  • APPARATO -> SISTEMA
  • PRODOTTO -> SERVIZIO
  • RICHIESTA -> PROPOSTA
  • PROBLEM SOLVING -> PROBLEM AVOIDING

Obiettivi


Nel contesto di un progetto / programma, sin dalla fase di preventivazione ed offerta, la capacita' di simulazione di un sistema consente di:

  • Mitigare i rischi tecnici associati all'offerta, identificando i requisiti cardinali, le prestazioni critiche e gli opportuni compromessi tra le differenti architetture possibili
  • Eseguire un efficace analisi di fattibilita', per definire in un primo tempo e gestire successivamente in maniera efficace e controllata lo status di compliance del sistema rispetto ai requisiti stabiliti
  • Guidare ed ottimizzare il design del sistema, anticipando le verifiche necessarie e mitigando i rischi di scoprire problemi in fase avanzata di progetto (e.g. Integrazione)
  • Contribuire alla definizione del piano di verifica e validazione dei requisiti
  • Fornire le necessarie analisi dimostrazioni per il validation verification package / compliance file
  • Ridurre le verifiche sperimentali ed i tempi/costi associati (e.g. prove di volo)
  • Supportare l'integratore di piattaforma nelle sue verifiche sin dalle prime fasi del programma, fornendo un modello matematico del sistema e suggerimenti per il miglior utilizzo del sistema stesso

Simulatore di Sistema


L’architettura del simulatore di sistema per il raggiungimento degli obiettivi indicati e’ descritta alla figura seguente. Architettura Simulatore di Sistema

  • Modello Matematico del sistema
  • Simulatore Ambientale
  • Simulatore dinamica del sistema
  • Simulatore sensori
  • Controllore di simulazione e scenario (HMI inclusa)

L’intera architettura puo’ risiedere su un PC e ciascuno degli elementi sopraindicati puo’ essere un singolo modulo SW custom oppure COTS in funzione delle esigenze e delle opportunita’ specifiche.
I vari elementi possono essere presenti nell’architettura con differenti livelli di complessita’, in funzione delle necessita’ del sistema e della fase corrente del progetto / programma.

  • Modello Matematico del sistema: il modello deve consentire di eseguire simulazioni di sensibilita’, di performances, d’integrita’ del dato, analisi tipo Montecarlo, in condizioni statiche e dinamiche ed in differenti contesti ambientali.
  • Simulatore Ambientale: il simulatore deve modellare gli effetti e gli stimoli dell’ambiente sul sistema (interazione ambiente - sistema)
  • Simulatore dinamica del sistema: il simulatore deve modellare il comportamento del sistema in risposta ad uno specifico stimolo od ad una specifica traiettoria e nel caso di un sistema costituito da piú agenti deve definire e modellare le regole d’interazione e d’ingaggio
  • Simulatore sensori: il simulatore deve modellare gli input dei sensori che forniscono informazioni al sistema
  • Controllore di simulazione e scenario (HMI inclusa): le funzioni svolte dal controllore sono:
  • Impostazione dello scenario (ambientale, dinamica, sensori, flusso temporale)
  • Gestione del flusso della simulazione, con possibilita’ di stop, zoom, restart, cambio scenario e parametri in run time
  • Controllo e gestione degli altri simulatori e del modello matematico del sistema

Il concetto di simulatore di sistema sin qui definito e’ del tutto generale e puo’ essere applicato ad un qualunque contesto di dominio operativo di un sistema.
Per fare alcuni significativi esempi delle possibili applicazioni:

  • Monitoraggio ambientale di agenti inquinanti
  • Monitoraggio ambientale di agenti chimici e batteriologici
  • Simulazione di scenari tattici
  • Simulazione scenario network centric warfare (NCW)
  • Simulazione di Computer Aided Decision Support per scenari di emergenza civile e militare (minimizzazione e stima del danno, ottimizzazione delle vie di fuga, contenimento degli effetti)
  • Simulazione comportamentale entitá biologiche in un contesto associativo (gruppi di umani ed animali) in reazione a specifici eventi (intelligenza artificiale applicata al singolo ed ai gruppi)

Flusso attività


La simulazione e’ un servizio che Leonardo Sistemi offre durante tutto il ciclo di vita di un progetto/prodotto. La figura schematizza il flusso delle attivita’ previste dalla simulazione rispetto a quello del prodotto/progetto. Flusso attività

E' evidente il contributo della simulazione a partire dalla fase di preventivazione fino a quella di verifica e validazione; quest' ultima fase, gia’ supportata nell'ambito della progettazione e realizzazione di stazioni di test, permette a Leonardo Sistemi di offrire un servizio di test integrato e completo. Infatti da un lato l' attività di testing copre l' esigenza del fornitore di apparati di verificarne le prestazioni stand-alone e dall' altra di verificarne le prestazioni quando esso si trova ad operare nello scenario reale per mezzo della attivita’ di simulazione.



RIG – La naturale armonizzazione di simulazione e testing


Le attivita’ di simulazione e testing possono esser collegate tra loro attraverso la realizzazione del cosiddetto “RIG”, ovvero un sistema costituito da una serie di emulatori (PC che simulano il comportamento di certi apparati) , dagli apparati fisicamente gia’ disponibili allo stato attuale del progetto , da un controlloro di scenario (ancora una volta un PC che simula lo scenario in cui operera il sistema da testare) ed infine dalla stazione di test. Questo tipo di sistema, tramite l’utilizzo di opportuni stimolatori(RSE – RIG Support Equipment), permette di realizzare le seguenti attivita’ di progetto / sviluppo di un sistema:

  • Integrazione di sistema
  • Esecuzione ATP di sistema
  • Testing harware e software
  • Verifica e Validazione (V & V)

Il concetto di RIG costituisce la naturale armonizzazione delle attivita’ di simulazione e testing. Fornendo al RIG anche capacita’ di networking in un contesto di interoperabilita’, ad esempio utilizzando lo standard IEEE 1516 HLA (High Level Architecture), si raggiungono anche i seguenti obiettivi:

  • Connessione del RIG con altri RIG per sistemi complessi quali ad esempio le avioniche di velivoli
  • Sviluppo concorrente di simulatori in contesti operativi di workshare tra aziende ed interaziendali (Intranet/Internet)
  • Aggiornamento remoto di release SW
  • Esecuzione di remote service

La figura seguente mostra un esempio di unita’ base per la simulazione / emulazione di una LRU nel contesto di un sistema avionico. Unita' base simulazione / emulazione LRU

La figura seguente mostra un esempio di unita’ base per LRU / RSE di una LRU nel contesto di un sistema avionico. Unitá base LRU / RSE

Data Base


Leonardo Sistemi è in grado di offrire un'alta competenza nello sviluppo di applicazioni basate su Data Base relazionali. Già in passato siamo stati capaci di comprendere gli obiettivi di business di molte aziende alle quali abbiamo quindi fornito soluzioni robuste, intelligenti e scalabili sviluppate attraverso teconologie e competenze teconologiche relative a Data Base. Esempi di piattaforme con le quali siamo in grado di sviluppare semplici e complesse applicazioni Data Base includono Symfony Web PHP Framework, PostgreSQL, Apache e Linux.