ooОткрытое образованиеOpen Education1818-42432079-5939Plekhanov Russian University of Economics10.21686/1818-4243-2017-1-44-50oo-364Research ArticleНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИNEW TECHNOLOGIESРеализация программного комплекса разработки программных приложений интегрированной модульной авионики по стандарту ARINC653Linux OS integrated modular avionics application development framework with apex API of ARINC653 specificationКорнеенковаА. В.KorneenkovaAnna V.

кандидат технических наук, доцент кафедра «Вычислительные машины, системы и сети»

Москва

Candidate of Engineering Sciences, Associate ProfessorDepartment «Computers, systems and networks»

Moscow

ankorn77@gmail.comДоброхотовР. А.DobrokhotovRinat A.

Кафедра «Вычислительные машины, системы и сети»

Москва

Department «Computers, systems and networks»

Moscow

rad021993@hotmail.comМосковский авиационный институт (национальный исследовательский университет)РоссияMoscow Aviation Institute (National Research University)Russian Federation201721022017014450Copyright © Корнеенкова А.В., Доброхотов Р.А., 20172017Корнеенкова А.В., Доброхотов Р.А.Korneenkova A.V., Dobrokhotov R.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://openedu.rea.ru/jour/article/view/364

Целью разработки программного комплекса является предоставление средства разработки прикладных приложений ИМА и дальнейший их запуск на целевой платформе LynxOS-178 без изменения их исходного кода. Использование данного комплекса позволит как формировать у студентов новые навыки для разработки современных модулей авионики, так и получить более глубокие знания для формирования компетенций в области технического творчества.В статье предлагается архитектура программного комплекса (ПК) разработки прикладных программ интегрированной модульной авионики (ИМА) с интерфейсом APEX по стандарту ARINC-653 в операционной системе Linux, особенности ее реализации, а также методы разработки программного комплекса.Предлагаемый подход упрощает процесс разработки приложений ИМА и уменьшает цену разработки, включая тестирование и отладку. Также использование в качестве общедоступной операционной системы ОСРВ Linux с открытым исходным кодом с интерфейсом APEX по стандарту ARINC-653 при разработке прикладных приложений ИМА является решением, лежащем в рамках программы импортозамещения.Предлагаемый программный комплекс возможно использовать для обеспечения дисциплин, связанных с встраиваемыми вычислительными системами, в качестве средства для разработки приложений ИМА, в рамках освоения следующих компетенций: способность осваивать методики использования программных средств для решения практических задач, способность разрабатывать компоненты аппаратно-программных комплексов и баз данных, используя современные инструментальные средства и технологии программирования, способность сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем, готовность применять основы информатики и программирования к проектированию, конструированию и тестированию программных продуктов, готовность применять основные методы и инструменты разработки программного обеспечения, владение навыками использования различных технологий разработки программного обеспечения.

The framework is made to provide tools to develop the integrated modular avionics (IMA) applications, which could be launched on the target platform LynxOs-178 without modifying their source code. The framework usage helps students to form skills for developing modern modules of the avionics. In addition, students obtain deeper knowledge for the development of competencies in the field of technical creativity by using of the framework.The article describes the architecture and implementation of the Linux OS framework for ARINC653 compliant OS application development.The proposed approach reduces ARINC-653 application development costs and gives a unified tool to implement OS vendor independent code that meets specification. To achieve import substitution free and open-source Linux OS is used as an environment for developing IMA applications.The proposed framework is applicable for using as the tool to develop IMA applications and as the tool for development of the following competencies: the ability to master techniques of using software to solve practical problems, the ability to develop components of hardware and software systems and databases, using modern tools and programming techniques, the ability to match hardware and software tools in the information and automated systems, the readiness to apply the fundamentals of informatics and programming to designing, constructing and testing of software products, the readiness to apply basic methods and tools of software development, knowledge of various technologies of software development.

интегрированная модульная авионикаAPEXARINC-653ОСРВLinuxOpenVZLXCintegrated modular avionicsAPEXARINC-653RTOSLinuxOpenVZLXCReferencesHarish K. An Approach to Electrical Integration: Integrated Modular Avionics. FAVIT. 2014.Harish K. An Approach to Electrical Integration: Integrated Modular Avionics. FAVIT. 2014.Федосов Е.А., Квочур А.Н. Авионика ближайшей перспективы. АвиоПанорама. 2013, №4 (100), стр.4–6.Fedosov E.A., Kvochur A.N. Avionika blizhayshey perspektivy. AvioPanorama. 2013, №4 (100), Pp. 4–6. (in Russ.)Aeronautical Radio Inc. Avionics application software standard interface part 1 required services. ARINC Specification 653P1-2. Aeronautical Radio Inc. 2005.Aeronautical Radio Inc. Avionics application software standard interface part 1 required services. ARINC Specification 653P1-2. Aeronautical Radio Inc. 2005.Роль и место бортового оборудования воздушных судов на современном этапе развития авиации. Электрон. текстовые дан. Режим доступа: [http://www.modernavionics.ru/analytics/2014/modern-role-of-avionics-aircraft/]Rol’ i mesto bortovogo oborudovaniya vozdushnykh sudov na sovremennom eta-pe razvitiya aviatsii. [Electronic resource]. – Available at: http://www.modern-avionics.ru/analytics/2014/modern-role-of-avionics-aircraft/ (in Russ.)Gitsuzo B.S. Tagawa, Marcelo Lopes de Oliveira e Souza. An overview of the integrated modular avionics (IMA) concept. DINCON. 2011.Gitsuzo B.S. Tagawa, Marcelo Lopes de Oliveira e Souza. An overview of the integrated modular avionics (IMA) concept. DINCON. 2011.Золотарев С. LynxOS-178 – коммерческая ОСРВ для авиации. PCWeek. 2005. №22 // LynxOS-178 – сертифицированная ОСРВ для интегрированной модульной авионики. Мир компьютерной автоматизации. 2006, №5.Zolotarev S. LynxOS-178 – kommercheskaya OSRV dlya aviatsii. PCWeek. 2005. №22 // LynxOS-178 – sertifitsirovannaya OSRV dlya integrirovannoy modul’noy avioniki. Mir komp’yuternoy avtomatizatsii. 2006, №5. (in Russ.)Baumann C., Bormer T. Verifying the PikeOS Microkernel:First Results in the Verisoft XT Avionics Project. Aachener Informatik Berichte. 2009, стр. 20–22.Baumann C., Bormer T. Verifying the PikeOS Microkernel: First Results in the Verisoft XT Avionics Project. Aachener Informatik Berichte. 2009, Pp. 20–22.Benjamin Ip. Performance Analysis of VxWorks and RTLinux. Languages of Embedded Systems Department of Computer Science. 2001.Benjamin Ip. Performance Analysis of VxWorks and RTLinux. Languages of Embedded Systems Department of Computer Science. 2001.Ramesh Yerraballi. Real-Time Operating Systems: An Ongoing Review. The 21’st IEEE Real-Time Systems Symposium, WIP Section, Orlando Fl, 2000.Ramesh Yerraballi. Real-Time Operating Systems: An Ongoing Review. The 21’st IEEE Real-Time Systems Symposium, WIP Section, Orlando Fl, 2000.Wind River VxWorks 653 Операционная система реального времени для ИМА (Интегрированной Модульной Авионики) и средства разработки ПО критических для безопасности встраиваемых компьютерных систем. Электрон. текстовые дан. Режим доступа: [http://www.vxworks.ru/V653flyer_rus.pdf].Wind River VxWorks 653 Operatsionnaya sistema real’nogo vremeni dlya IMA (Integrirovannoy Modul’noy Avioniki) i sredstva razrabotki PO kriticheskikh dlya bezopasnosti vstraivaemykh komp’yuternykh sistem. [Electronic resource]. – Available at: http://www.vxworks.ru/V653flyer_rus.pdf.A real-time operating system for Patmos. Исходный код. Режим доступа: [https://github.com/t-crest/ospat].A real-time operating system for Patmos. Iskhodnyy kod. [Electronic resource]. – Available at: https://github.com/t-crest/ospat.Sanghyun Han, Hyun-Wook Jin. Kernel-Level Arinc 653 Partitioning for Linux. SAC ‘12 Proceedings of the 27th Annual ACM Symposium on Applied Computing. 2011, стр. 1632–1637, doi>10.1145/2245276.Sanghyun Han, Hyun-Wook Jin. Kernel-Level Arinc 653 Partitioning for Linux. SAC ‘12 Proceedings of the 27th Annual ACM Symposium on Applied Computing. 2011, Pp. 1632–1637, doi>10.1145/2245276.Kirill K. Virtualization in Linux. Электрон. текстовые дан. Режим доступа: [http://download.openvz.org/doc/openvz-intro.pdf], 2006.Kirill K. Virtualization in Linux. [Electronic resource]. – Available at: http://download.openvz.org/doc/openvz-intro.pdf, 2006. (in Russ.)Документация по ядру Linux. Электрон. текстовые дан. Режим доступа: [http://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/tree/Documentation].Dokumentatsiya po yadru Linux. [Electronic resource]. – Available at: http://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/tree/Documentation. (in Russ.)Наш опыт тестирования LXC (Linux Containers) на примере Debian Wheezy. Электрон. текстовые дан. – Режим доступа: [http://habrahabr.ru/company/centosadmin/blog/202482/].Nash opyt testirovaniya LXC (Linux Containers) na primere Debian Wheezy. [Electronic resource]. – Available at: http://habrahabr.ru/company/centosadmin/blog/202482/. (in Russ.)Зеленов С.В. Планирование строго периодических задач в системах реального времени. Труды Института системного программирования РАН. 2011, Том 20.Zelenov S.V. Planirovanie strogo periodicheskikh zadach v sistemakh real’nogo vremeni. Trudy Instituta sistemnogo programmirovaniya RAN. 2011, Volume 20. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.