Глобальний ринок безпілотних повітряних апаратів (БПЛА) стрімко зростає. З продажами у розмірі 26,2 мільярда доларів у 2021 році, очікується зростання до 38,3 мільярда доларів до 2027 року¹. Дрони використовуються по всьому світу в різних сферах, включаючи оборону, пожежогасіння, пошуково-рятувальні операції, нагляд, метеорологію, зйомки новин та спортивних подій, сільське господарство та доставку всього від критичних медичних засобів до пошти. БПЛА можуть перетинати небезпечні ділянки або діставатись віддалених локацій, не ризикуючи людським життям.

Компанія Airbus, учасник недавньої конференції Ansys Digital Safety Conference (DSC), є глобальним лідером у цій галузі, відомим своїми інноваціями у виробництві як військових, так і комерційних дронів.

Нещодавно Airbus успішно продемонстрував, як безпілотні та пілотовані літаки можуть працювати разом під час оборонних місій², відкриваючи шлях до майбутньої системи повітряного бойового комплексу Європи. У літній період 2022 року сонячний дрон Zephyr компанії побив усі світові рекорди, перебуваючи у повітрі протягом 64 днів³.

При тому, що Airbus при створенні нових розробок чітко фокусується на інноваціях, безпеку ніколи не можна ставити під загрозу. Команда з розробки продуктів компанії покладається на комплекс рішень Ansys SCADE для забезпечення безпеки вбудованого програмного коду, який лежить в основі багатьох її систем БПЛА. За допомогою середовища розробки на основі моделей SCADE, Airbus може зробити процес проектування та верифікації програмного забезпечення максимально швидким і продуктивним, забезпечуючи надійність у критичних для місій застосуваннях.

Наземні контрольні станції – важлива складова БПЛА

У своїй презентації на DSC, Крістіна Расілья Реймундо, інженер систем контрольних станцій в Airbus Defense and Space, розповіла, як Airbus використовує SCADE для розробки наземних контрольних станцій для БПЛА. Наземні контрольні станції – це поєднання апаратного та програмного забезпечення, яке функціонує як "наземна кабіна" для БПЛА.

З можливостями як моніторингу, так і керування, наземні станції можуть збирати, передавати та отримувати інформацію від БПЛА в критичні моменти, такі як запуск, забезпечуючи також безпечну роботу під час тривалих польотів. Наскільки це важливо? Прогнозується, що глобальний ринок наземних контрольних станцій досягне 850,5 мільйонів доларів до 2027 року.

У своїй презентації на DSC, Расілья описала три типи систем керування БПЛА:

• Переносні наземні контрольні станції (це може бути ноутбук або планшет), які забезпечують швидке розгортання.
• Мобільні наземні контрольні станції, які забезпечують комунікацію дистанційно під час польоту БПЛА у полі зору.
• Розподілені наземні контрольні станції, які складаються з двох частин: мобільної частини для запуску та посадки, яка використовується для комунікації дистанційно під час польоту БПЛА у полі зору під час злету та посадки, та станції фіксованого типу, яка підтримує зв’язок з БПЛА під час його польоту.

Зусилля з розробки у компанії Airbus напрямлені на створення як мобільних, так і розподілених наземних станцій керування.

Забезпечення надійності за допомогою Ansys SCADE

Інтерфейси людина-машина (HMI), що підтримуються тисячами рядків програмного коду, є ключовими для забезпечення ефективності роботи компонентів та зручного використання операторами. Airbus інвестував значні кошти у розробку спільної платформи HMI, яка є основою для всіх його рішень з наземного контролю. З початку 2015 року Airbus почав використовувати SCADE для розробки вбудованого програмного коду для своєї платформи HMI.

"У попередніх проектах розробка HMI повністю здійснювалась за допомогою коду, написаного вручну. Однак, в певний момент ми вирішили розвинути процес розробки HMI і почати використовувати Ansys SCADE для системного інжинірингу на основі моделей", - каже Расілья. SCADE дозволяє Airbus генерувати код автоматично, забезпечуючи при цьому відповідність до критичних вимог промисловості.

"Нам було потрібно, щоб HMI та його вбудований код відповідали низці комерційних та військових стандартів з сертифікації", - каже Расілья. "Ми застосовуємо стандарт ARINC 661, який визначає загальну архітектуру програмного забезпечення для інтерактивних дисплеїв. Він визначає як систему дисплеїв кабіни, так і програму користувача, включаючи його основне програмне забезпечення та логіку".

Чому Airbus покладається на SCADE у питаннях безпеки? "По-перше, набір рішень SCADE використовується в Airbus для комерційних та військових програм вже довгий час і дав дуже добрі результати. Це перевірене рішення", - каже Расілья. "По-друге, SCADE гарантує відповідність до ARINC 661 та інших стандартів, оскільки ці вимоги вже вбудовані. По-третє, SCADE розроблено з урахуванням взаємодії з іншими інструментами, які ми використовуємо, тому, переходячи від однієї програми до іншої, ми отримуємо більш повне та повторне використання даних."

"Нарешті, SCADE був спеціально розроблений для вирішення завдань розробки програмного забезпечення для критичних систем", - підкреслює Расілья. "Це інструмент, який налаштовується, тому нам не потрібно використовувати ручну розробку та програмне забезпечення масового ринку для виконання дуже спеціалізованих та важливих завдань розробки наших продуктів."

У Airbus інструменти SCADE допоможуть значно скоротити час та витрати на сертифікацію на відповідність нормам безпеки шляхом спрощення проектування критичних керуючих програм, автоматизації верифікації та генерації коду, а також створення документації. Рішення SCADE безперешкодно інтегруються в процес розробки Airbus завдяки дотриманню стандартам взаємодії та можливостям налаштування на основі Python.

Підтримка найвищого рівня інновацій у розробках

SCADE також спрощує повторне використання попередніх моделей та даних Airbus, замість того, щоб кожен раз починати з нуля при налаштуванні та оновленні архітектури програмного забезпечення. Зміни, що вносяться в одну частину створеної моделі SCADE, автоматично відображаються в усій архітектурі. Це не лише заощаджує час, але й дає інженерам більше простору для інновацій.

Маючи мету утримання лідерства Airbus на глобальному ринку безпілотних повітряних апаратів завдяки новаторським розробкам, компанія не може обмежуватись написанням коду та підтримкою відповідності стандартам за допомогою програмного забезпечення масового ринку. Рішення сімейства SCADE спеціально розроблені для ефективного та автоматичного забезпечення відповідності, одночасно забезпечуючи інновації шляхом модельного та логічного підходу.

"Від моніторингу та управління БПЛА до керування HMI та дисплеями наша мета – забезпечення безпечної та надійної роботи наших розробок в реальних умовах експлуатації", - каже Расілья. "Це надає Airbus, а також нашим клієнтам, високий рівень впевненості."

Бажаєте дізнатися більше про те, як Airbus використовує можливості Ansys SCADE? Дивіться виступ Крістіни Расілья Реймундо тут.

Бажаєте придбати програмне забезпечення Ansys SCADE, або консультацію фахівців – звертайтесь до компанії Софт Інжинірінг Груп.

Посилання:

1. “Global UAV Market Report 2022: Use of UAVs for Cargo Delivery in Military Operations Presents Opportunities.”PR Newswire, November 17, 2022.  
2. “Airbus Leads Large-Scale Manned-Unmanned Teaming Flight Demo.”Avionics International, December 13, 2022.
3. “Up, up and away: Airbus’ Zephyr drone breaks flight record high above Arizona.”Defense News, July 22, 2022.
4. “Global UAV Ground Control Station Market to Reach $850.5 Million by 2027.”Yahoo Finance, October 13, 2022.