tmpa-2015: information support system for autonomous spacecraft control macro-programming

Система поддержки процессов проектирования и верификации

макропрограмм интегрального управления КА

СИПР МП

Тенденции развития систем управления в космической отраслиУправление современными средствами

выведения и космическими аппаратами на основе бортовых вычислительных систем (БЦВМ)

Перенос «центра тяжести» в принятии решений с Земли на борт

Возрастающие объем и сложность программного обеспечения (до 500 связанных модулей, многозадачность)

Особенности бортового ПО на современном этапеРазработка ПО вносит значительный вклад в

стоимость и сроки создания космических комплексов в целом

Ошибки в управляющем ПО регулярно приводят к авариям дорогостоящих аппаратов, включая международные проекты

По оценке ЦНИИМАШ , в наши дни трудоемкость создания программного обеспечения БКУ превосходит аппаратную часть в 10 раз

Известные случаи катастроф по причине БПОMariner I, – первая известная ошибка БПО,

приведшая к аварии 28 июля 1962 г. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=MARIN1

Ariane 5 – самая дорогая; ущерб оценивается до 7 000 000 000 евро, 4 июня 1996 г. http://www.ima.umn.edu/~arnold/disasters/ariane5rep.html

Мars Polar Lander и Mars Climate Orbiter, 1999 http://www.computerworld.com/s/article/9183580/Epic_failures_11_infamous_software_bugs?taxonomyId=18&pageNumber=1

Российский носитель "Рокот" с ИСЗ «Криосат» 8 октября 2005 года http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4381840.stm

Актуальность обусловлена Сложностью и трудоемкостью

разработки комплекса бортовых управляющих программ. Размер комплексов управляющих программ современных КА достигает сотен тысяч и миллионов команд.

Разработка комплекса БПО может быть «критическим путем» на сетевом графике работ по созданию КА в целом.

Проблемы при создании БПОВысокая трудоемкость разработки и отладкиТестирование не дает 100% гарантии

надежности (и не может дать в принципе) Недопонимание между участниками разработки

(специалистами по бортовым системам, алгоритмистами, программистами)

Переход на новые вычислительные платформыБольшой объем программной документации,

требующий актуализации наряду с ПО

НазначениеСИПР МП разрабатывается в рамках

договора с Заказчиком - АО «ИСС», г. Железногорск

Объект проектирования – макропрограммы интегрального управления КА (координируют комплексное функционирование различных бортовых систем и функциональных модулей БПО при решении КА целевой задачи)

СИПР МПЦели разработкиУлучшение взаимопонимания в группе

разработчиков БПОСокращение трудоемкости, сроков

разработкиСнижение числа ошибок, повышение

надежности программАвтоматизация отладки и тестирования

БПОАвтоматизация построения актуальной,

соответствующей версии кода программной документации

СИПР МППринципыИспользование удобных методик, языков и

инструментарияАвтоматизация тестированияПрименение интуитивно понятного

человеку визуального представления созданной программы

Автоматизация документирования и контроля версий ПО

Интегрированная среда разработки

СИПР МП. Структура комплекса Интегрирующая оболочка. Все модули вызываются на исполнение

из единой среды разработки с передачей единого проекта. Средства визуализации макропрограмм различного типа

(выполнение задач автономного управления КА, дежурный контроль и диагностика, и пр.)

Средства генерации тестов в требуемом формате НКО (метод «белого

ящика», покрытие всех путей или ветвей и условий). Построение «трасс» исполнения программы при заданных значениях параметров. Выявление комбинаций значений, не учтенных в программе, и оповещение об этом разработчика

Средства генерации документации с возможностью гибкого формирования шаблонов документов, контроля версий и обеспечением соответствия версии документации программе

СИПР МПИнтегрированная среда разработки

СИПР МПВизуализация/графическое конструирование макропрограммы

СИПР МПВизуализация связей между макропрограммами

СИПР МП. Средства генерации тестов

СИПР МППроверка векторов текущего состояния КА

СИПР МПОпределение всех вариантов исполнения программы

СИПР МППример сгенерированного теста на языке НКО АО «ИСС»

СИПР МПГенерация «трассы» для каждого варианта исполнения

СИПР МПАвтоматически сгенерированная документация

СИПР МПАвтоматически сгенерированная документация

СИПР МПАвтоматически сгенерированная документация

СИПР МПАвтоматически сгенерированная документация

д. т. н., профессор ИТМО А.А. Тюгашевтел. +79171040493

e-mail: tau797@mail.ru