Emniyet Kritik Olan Aviyonik Yaz m Geli tirme ve Modernizasyon Projelerinde Simülasyon Yaz mlar n Rolü Role of Simulation Software in Safety Critical Avionics Software Development and Modernization Projects Özkan KARAGÖZ TUSA, ANKARA okaragoz@tai.com.tr Aylin KÖSTEKL TUSA, ANKARA akostekli@tai.com.tr ur Melih SÜRME TUSA, ANKARA msurme@tai.com.tr Özet Günümüzde, emniyet kritik olarak kabul edilen aviyonik geli tirme ve modernizasyon projelerinde aviyonik simülasyon yaz mlar n kullan neredeyse bir zorunluluk haline gelmi tir. Sertifikasyona tabi aviyonik yaz m üreten irketler, geli tirme, entegrasyon ve test faaliyetlerinde kullanmak üzere simülasyon yaz mlar geli tirerek proje riskini ve maliyetleri azaltmay, geli tirme süresini k saltmay ve geli tirdikleri yaz mlar n kalitesini artt rmay hedeflemektedirler. Bu bildiride aviyonik geli tirme ve modernizasyon projelerinde aviyonik simülasyon yaz mlar n geli tirilmesi ve kullan ile ilgili bilgiler verilecek, simülasyon yaz mlar n projelerin risk, takvim, maliyet ve kalite gibi en kritik unsurlar nas l etkiledi inden bahsedilecek ve TUSA taki mevcut projelerdeki kullan örneklenecektir. Abstract Today, in avionics development and modernization projects, which are accepted as safety critical, the use of avionic simulation software has become almost a necessity. Companies that develop avionics software, which is subject to certification, also develop avionic simulation software and utilize it in development, integration and testing activities to reduce project risk and cost, shorten development time and improve the quality of avionic software. In this paper, information about the implementation and usage of avionic simulation software in avionics development and modernization projects will be given, the effects of simulation software on project s most critical issues such as risk, schedule, cost and quality will be described and examples of its use in existing TUSA projects will be given. 1. Giri Aviyonik geli tirme ve modernizasyon projelerinde, efektif olarak kullan lan bir simülasyon yaz m ortam nda, testlerin bir ço u yer ve uçu testleri öncesi yap labilir. Erken a amada simülasyon ortam ndaki testlerde aviyonik sistemle ilgili tespit edilen bir hatay düzeltmenin maliyeti ve hatan n etkisi, uçu testinde bulunan bir hatay düzeltmenin maliyeti ve etkisinin yan nda çok daha dü üktür. Bu bildiri kapsam nda önce aviyonik geli tirme ve modernizasyon projelerinde simülasyon yaz mlar na neden ihtiyaç duyuldu u anlat lacak, daha sonra ise simülasyon yaz mlar n projelerde ne kapsamda ve hangi safhalarda kullan ld ndan bahsedilecektir. Simülasyon yaz mlar n nas l tasarland ve geli tirildi i, hangi teknolojilerin kullan ld anlat lacakt r. Aviyonik simülasyon yaz mlar n aviyonik yaz m projelerinin risk, takvim, maliyet ve kalite gibi en kritik unsurlar nas l etkiledi i konular nda bilgiler verilecek, TUSA ta uygulanmakta olan simülasyon yaz m çözümlerinden örnekler verilecek ve aviyonik simülasyon yaz mlar n gelece e yönelik hedeflerinden bahsedilecektir. 2. Aviyonik Simülasyon Yaz mlar n Amaçlar Havac k sektöründe, her geçen gün çe itlenen ve artan ihtiyaçlar kar layabilmek amac yla, aviyonik sistemler giderek daha büyük ve karma k hale gelmektedir. Sistemlerin karma kl ndaki bu art, sistem fonksiyonlar kar lamak için kullan lan aviyonik yaz mlar da do rudan etkilemekte ve bu amaçla geli tirilen aviyonik yaz mlar n kullan m oranlar F- 35 te oldu u gibi %80 lere ula maktad r. Sistemlerdeki bu geli im, ürünlerin tasar ve geli tirilmesini desteklemede kullan lacak yeni ürünlerin ve yöntemlerin uygulanmas gerekli k lar.
Bunun yan s ra, takvimsel ve bütçesel k tlamalar, aviyonik ürünlerin geli tirme süreçlerini daha zorlu lmaktad r. Beklenen teslim tarihinde gereksinimleri tam olarak sa layan, do ru ve kaliteli bir aviyonik sistem geli tirmek ciddi ve geni kapsaml bir i yükü getirmektedir. Emniyet kritik yaz mlar n geli tirilmesinde bir dünya standard olan DO-178B sertifikasyon isterlerini kar layabilmek amac yla, geli tirilen sistemlerin gerçek platforma götürülmesinden önce, gerçek ortamla benzer fonksiyonlara sahip bir ortamda olas tüm hata durumlar olu turulmal ve test edilip do rulanmal r. Aviyonik simülasyon yaz mlar bu noktada devreye girer ve geli tirilen sistemin do rulu undan ve güvenilirli inden emin olabilmek için gerçe e yak n ortamlar n olu turulmas sa lar. Hava arac ndaki aviyonik ortam n benzeri, hava arac ndaki gerçek aviyonik ekipmanlarla ayn davran a sahip simülasyon modelleri geli tirilerek olu turulur. Böylece, aviyonik yaz m, simülasyon ortam nda entegre ve test edilebilir. Aviyonik simülasyon yaz mlar, gerçek ekipmanlar n zaman nda tedarik edilemedi i, tedarik edilen ekipman n ar zaland ya da gerçek ekipman n (Radar gibi) boyutlar nedeniyle laboratuara yerle tirilemedi i gibi durumlarda sistemin ve yaz m do rulama ortam n devaml sa lar. Böylece, aviyonik yaz n geli tirilmesinde ya anmas olas gecikmeler engellenmi olur. Ayr ca, hava arac nda gerçek aviyonik ekipmanlarla test edilemeyen cihaz ve ileti im hata durumlar aviyonik ekipmanlar n simülasyon modelleriyle olu turulup, aviyonik yaz n bu hatalar kar ndaki davran gözlemlenebilir. Aviyonik yaz n geli tirilme sürecinde ço u zaman birden fazla ekip ayn anda aviyonik sistem üzerinde çal mak, ayn cihazlar kullanmak durumunda kalabilir. Gerçek ekipmanlarla olu turulan tek bir ortam bu yo un talebi kar lamaya yetmeyecektir. Aviyonik simülasyon yaz mlar her ekip için ayr geli tirme ve do rulama ortamlar yaratarak, ekiplerin kendi ortamlar nda, kesintiye u ramadan, verimli bir ekilde çal malar sa larken süreci de büyük ölçüde zland r. Aviyonik simülasyon yaz mlar n bir di er amac da do rulanan sistem platforma ta nd ktan sonra ortaya kacak hata durumlar incelemek, sistemin bak m ve devaml sa lamakt r. Bu ba lamda aviyonik simülasyon yaz mlar n görevi, do rulad sistemler ya ad kça ve kullan ld kça devam eder. Böylece hem yaz m hem sistem do rulama faaliyetlerine ve ekiplerine yard mc olur. 3. Aviyonik Simülasyon Yaz mlar n Kapsam ve Kullan ld Safhalar Aviyonik simülasyon yaz mlar, ideal bir senaryoda aviyonik yaz n geli tirilmesine ba lanmadan geli tirilmeli ve do rulanmal r. Ancak, bu senaryonun gerçekle mesinin mümkün olmad durumlarda da en az ndan aviyonik yaz n resmi do rulama faaliyetleri ba lamadan önce sonland lmal r. Bu kapsamda, proje geli tirme sürecinde aviyonik simülasyon yaz mlar geli tirme faaliyetleri ayr ca planlanmal r. Bu takvim, geli tirilecek, entegre ve test edilecek yaz n takvimini de göz önünde bulundurarak, geli tirme, entegrasyon ve do rulama faaliyetlerini aksatmayacak ekilde haz rlanmal r. Aviyonik yaz n geli tirme sürecinin hemen her amas nda kullan lan simülasyon yaz mlar na, rl kl olarak geli tirme, entegrasyon ve test amalar nda a da V modeli üzerinde gösterildi i gibi birkaç a amada ihtiyaç duyulur. ekil 1: Simülasyon Yaz mlar n Aviyonik Yaz m Geli tirme Sürecinde Kullan ld Yerler Aviyonik yaz n geli tirme sürecinde, cihazlar n fonksiyonlar, davran lar gözlemlemek ve yaz bunlar göz önünde bulundurarak do ru bir ekilde tasarlamak gerekmektedir. Bu amaçla önce, aviyonik cihazlar n simülasyon modelleri kullan labilir. Gerçek cihazlarla ayn davran lar gösteren modellerin yard yla aviyonik yaz n geli tirme süreci tamamlan r. Entegrasyon a amas nda, geli tirilen aviyonik yaz m, hava arac nda bulunan cihazlar n simülasyon modelleriyle konu turularak gönderilip al nan mesajlar n do rulu u, aviyonik yaz n ve cihazlar n kar kl davran lar ve sistemin toplam davran gözlemlenir. Do rulama a amas nda, aviyonik yaz m, simülasyon ortam kullan larak, fonksiyonel, sa laml k, performans testlerine tabi tutularak do rulanmaya çal r.
deniz seviyesinden yükseklik de eri aviyonik yaz ma -2500 feet olarak gelirse ve limit de eri -1800 feet olmas na ra men, aviyonik yaz m -2500 feet de erini uçu yönetim sistemi hesaplamalar nda kullan rsa, bu emniyet aç ndan istenmeyen durumlara yol açabilir. Böyle bir durumda, aviyonik yaz n limit d gelen bu veriye güvenmeyerek ba ka kaynaklardan bilgiyi almas ya da do rulamas sa lanabilir. ekil 2: Simülasyon Ortam Blok emas Aviyonik yaz n geli tirme ve do rulama a amalar sona erdikten ve platforma yüklendikten sonra da aviyonik simülasyon yaz mlar n kullan na ihtiyaç duyulmakta, bu çerçevede bak m ve idame amalar nda da aviyonik simülasyon yaz mlar ndan yararlan lmaktad r. 4. Aviyonik Simülasyon Yaz mlar n Projelerdeki Kalite Artt, Risk Azalt, Maliyet Azalt ve Süre Azalt Etkileri Emniyet kritik olarak de erlendirilen aviyonik yaz mlar n uçak platformuna gitmeden önce Sistem Entegrasyon Laboratuar (SEL) ortam nda entegre edilmeleri ve do rulanmalar gerekmektedir. irketler bu entegrasyon ve do rulama faaliyetlerini yerine getirirken, yaz m kalitesi, proje riski, proje maliyeti, proje takvimi gibi kriterleri de göz önünde bulundururlar. [1, 2] Aviyonik simülasyon yaz mlar n bu kriterlerin sa lamas na olan etkileri da aç klanm r. 4.1. Yaz m Kalitesine Olan Etkileri 4.1.1. Veri Limit Kontrolleri Aviyonik yaz mlar, kendilerine gerçek ekipmanlardan gelen veriler için limit kontrolü yapmak zorundad rlar [3]. Aviyonik yaz m, kendisine gelen limit d bir de eri hesaplamalar nda kontrol etmeden kullan rsa, bu emniyet aç ndan istenmeyen durumlara yol açabilir. Gerçek dünyada kablolarda meydana gelebilecek elektronik gürültü nedeniyle limit d bir de erle kar la lmas olas r. Böyle durumlarda simülasyon yaz mlar yard yla gerçek ekipmanlar n yerine geçilerek, aviyonik yaz mlar n limit d de erler kar nda nas l davrand ve bunun bütün bir sistemi nas l etkiledi i anla labilir. Örne in, tasarlanan sistemde -1800 ile +55000 feet aras nda tan ml bir 4.1.2. Hata Senaryolar Ço u aviyonik ekipman, belli aral klarla kendisini sorgular ve i leyi iyle ilgili bir hatayla kar la nda kar nda konu tu u aviyonik yaz bu hatadan haberdar eder. Aviyonik yaz n bu tarz bir hata durumunda emniyet kriterleri aç ndan uygulamas gereken prosedürler olabilir. Örne in, güç kayna a nan bir ekipman bu bilgiyi aviyonik yaz ma veri haberle me ara yüzü üzerinden bir mesaj n içinde gönderir. Bu tarz bir hatay gerçek ekipmanla olu turman n zorlu u, ekipman n simülasyon modelinde güç kayna a nd bilgisini kolayca olu turarak a labilir ve aviyonik yaz ma gönderilebilir. Bu tarz bir durumda, aviyonik yaz n yapmas gereken i lemleri yap p yapmad da rahatl kla test edilebilir. 4.1.3. Sa laml a Yönelik Senaryolar Aviyonik yaz mlar, kendilerine gelen ola an d veriler kar nda bir savunma mekanizmas na sahip olmal rlar [3]. Kendilerine gelen verilerin bütünlü ünde bir sorun olmas ya da gelen verinin boyutunun beklenenden farkl olmas gibi durumlarda, kendi i leyi lerini bozmadan gerekli önlemleri almal rlar. Örne in, aviyonik ekipman kendisine seri ileti im hatt ndan gelen birden çok farkl mesaj, mesaj alanlar içindeki Mesaj ID alan na bakarak ay rt ediyor olabilir. Simülasyon modeli yard yla, mesajlardan birinin ya da daha fazlas n Mesaj ID alan de tirilerek, aviyonik yaz n bu tür bir durumla nas l ba a ç kt, i leyi inde s nt olup olmad, mesaj senkronizasyonunu sa lay p sa layamad, Mesaj ID alanlar na tekrar do ru de erler girildi inde, sa kl bir ekilde çal maya devam edip etmedi i gibi senaryolar test edilebilir. 4.1.4. Performans ve Zamanlamaya Yönelik Senaryolar Aviyonik yaz mlar, kendilerine gelen verilerin miktar ve zamanlamas yla ilgili baz savunma mekanizmalar olu turmal rlar. Olmas gerekenden daha yüksek zda ve miktarda veri alan ya da verileri istedi i zamanlamalarda alamayan bir aviyonik yaz m, kendi leyi ini bozmadan gerekli önlemleri almal r. Örne in, simülasyon yaz mlar nda olu turulabilecek senaryolarla, aviyonik yaz ma tam veri yüklemesi (full load) yap labilir ya da olmas gerekenin d nda zamanlamalarla veri sa lanabilir ve bu durumda aviyonik yaz n tepkileri test edilebilir.
4.1.5. Yedeklili e Yönelik Senaryolar Aviyonik dünyas nda en önemli unsurlardan birisi yedekliliktir. Emniyet kritiklik seviyesi yüksek oldu u dü ünen sistemler genelde çoklan r ve yede inin olmas sa lan r. Sistemlerden birisinde ar za olmas durumunda yedek sistem kullan labilir. Örne in, 2 adet Air Data Computer (ADC) ekipman n yer ald bir aviyonik sistemde, aviyonik yaz m bir çoklu sensör algoritmas çal rarak, hangi ADC ekipman ndan gelen veriyi kullanaca na karar verir. Bu algoritman n do ru çal p çal mad test edebilmek için ADC için geli tirilmi 2 simülasyon modelinden de ik içeriklerde veriler bas labilir ve sonuçlar gözlemlenebilir. 4.2. Proje Riskini ndirgemeye Yönelik Etkileri Aviyonik yaz m projeleri, gerek emniyet kritik olmalar ndan dolay, gerekse karma k yaz mlar ve sistemler içermelerinden dolay yüksek riske sahip projelerdir. Bu nedenle bu projelerin ba ar z olmas engellemek için sistematik bir yakla m izleme zorunlulu u vard r. Bu amaçla irketler SEL ortamlar olu turmakta, bu laboratuarlarda uçan platformdaki ortam olabildi ince simüle etmekte, içine tüm veri ileti imini, sensörleri, ekipmanlar simüle edebilen yaz mlar yerle tirmekte ve 4.1 Yaz m Kalitesine Olan Etkileri ba alt nda verilen senaryolar olu turarak do rulama faaliyetlerini gerçekle tirmektedirler. Aviyonik yaz mlar n sisteme entegrasyonu, sistem seviyesi testleri SEL ortam nda yap lmaktad r. Proje süresi boyunca entegrasyon amas nda ya anan s nt lar, testlerde kar la lan hatalar SEL ortam nda düzeltilmektedir. Böylece proje için sonradan risk olu turmas muhtemel birçok konu erken a amalarda SEL ortamlar nda fark edilerek çözümlenmektedir. SEL ortam nda hata bulmaya yönelik senaryolar defalarca ko turularak, uça a yüklenmeden önce aviyonik yaz mlar n ve sistemlerin olabildi ince az hatayla uçan platforma ta nmalar sa lan r. Aviyonik yaz m projeleri için bir ba ka risk de sistemde kullan lacak olan aviyonik ekipmanlar n çok maliyetli olmalar ya da sat n al nan irketlerle ya anan problemler nedeniyle projenin geç a amalar nda teslim al nabilmeleridir. Bu riski engelleyebilmek ve aviyonik yaz mlar gerçek ekipmanlar olmadan geli tirmeye devam edebilmek için onlar n yerine geçip, onlar n özelliklerini simüle edebilen simülasyon yaz mlar kullan lmaktad r [4]. Bu sayede aviyonik yaz mlar gerçek ekipmanlar temin edilinceye kadar belirli bir olgunlu a getirilir. 4.3. Proje Süresini Azaltmaya Yönelik Etkileri Teknolojinin çok h zl geli ti i günümüzde, sistem teslimatlar n takvimleri içerisinde gerçekle tirilmesi mü teriler için önemlidir. Projelerde meydana gelebilecek gecikmeler, mü terinin istedi i teknolojiye geç sahip olmas ve teknolojiyi geriden takip etmesi anlam na gelecektir. Günümüzde, geni kapsaml aviyonik geli tirme ve modernizasyon projelerine 3-4 ll k süreler biçildi ini gözlemlemekteyiz. K tl proje takvimleri kar nda irketler geli tirme ve test sürelerini azaltacak, ayn zamanda da do rulama faaliyetlerini maliyet etkin bir ekilde yapabilecekleri yöntemlere gitmek zorundad rlar. Bunun bir yolu da projenin hemen ba nda aviyonik yaz mlar n ve sistemlerin entegrasyonunda ve testlerinde faydalanmak üzere simülasyon yaz m ortam n kurulmaya ba lanmas r. Simülasyon yaz mlar kolayl kla yeni bilgisayarlar üzerine yüklenerek yeni geli tirme ve do rulama ortamlar olu turulabilir. Böylece istenildi i say da yaz m geli tirme ve do rulama ortam olu turularak, aviyonik yaz m geli tiricilerin hedef ortam ihtiyaçlar kar lanm olur. Bu da geli tirme süresini oldukça saltacak bir yöntemdir. Örne in TUSA ta ERC YES projesi kapsam nda 1 adet SEL laboratuar ve içinde simülasyon yaz mlar n ko tu u 3 adet yaz m geli tirme ve do rulama laboratuar olu turulmu tur. Olu turulan bu ortamlar n hemen hiç bo kalmad göz önüne al nd nda geli tirme süresinin tek ortam olmas halindeki durumdan en az üçte iki oran nda azalt ld söyleyebiliriz. TIHA projesinde de benzer bir durum söz konusudur, toplamda 2 adet SEL laboratuar, 2 adet yaz m geli tirme laboratuar ve 3 adet do rulama laboratuar kurulmu tur. Ortamlar ERC YES projesinde oldu u gibi tam kapasite kullan lmaktad r. 4.4. Proje Maliyetini Azaltmaya Yönelik Etkileri Aviyonik yaz m projeleri, hem emniyet kritik, hem de ileri teknoloji içeren projeler oldu u için maliyetli projelerdir [4]. SEL ortam ve simülasyon yaz mlar n bir faydas da projede ortaya ç kacak geli tirme ve do rulama maliyetlerini olabildi ince azaltmakt r. Efektif bir simülasyon yaz m ortam nda, testlerin bir ço u yer ve uçu testleri öncesi yap labilir. Ayr ca, erken a amada SEL testlerinde bulunan bir hatay düzeltmenin maliyeti, uçu testinde bulunan bir hatay düzeltmenin maliyetinin yan nda çok daha dü üktür. Simülasyon yaz mlar gerçek ekipmanlara olan ihtiyac da azaltmaktad r. Aviyonik yaz m geli tiriciler, simülasyon yaz mlar kullanarak, geli tirdikleri yaz mlar belirli bir olgunlu a getirdikten sonra gerçek ekipmanla test etmeyi
seçmektedirler. Bu da proje maliyetini azalt bir etki olarak de erlendirilir. dayanarak bilinen modlar ve durumlar n nas l yap laca na karar verilir. 5. Aviyonik Simülasyon Yaz mlar n Gerçekle tirimi Aviyonik simülasyon yaz mlar n gereksinimlerinin belirlenmesinde ve geli tirilmesinde yukar dan a ya (top-down) bir süreç izlenmektedir. Belli ba a amalar da verilmi tir. 5.1. Ara Yüz Mesaj Yap lar n Belirlenmesi SEL ortam n temel unsurlar olan aviyonik simülasyon modellerinin fonksiyonlar n tam olarak belirlenebilmesi için önce aviyonik cihazlara ait ICD lerin (Interface Control Document) analiz edilmesi gereklidir. Bu kapsamda, aviyonik cihazlara ait veriler mesaj yap lar na göre paketlenir, veri taban na kay t çal mas yap r ve aviyonik cihazlar için gerekli ham ve mühendislik veri yap lar olu turulur. 5.2. Gereksinimlerin Belirlenmesi Simülasyonu gerçekle tirilecek olan aviyonik cihaz n aviyonik sistem mühendisleri ile birlikte fonksiyonel gereksinimleri tan mlan r. Bu fonksiyonel gereksinimlerden yola ç larak, yaz m gereksinimleri belirlenir. Veri ara yüzü, modlar, modlar aras geçi ler, ekran panellerin ablonlar, operasyonel çal ma mant olu turulur. Yaz m gereksinimlerinin geli tirilmesinin ard ndan yaz m gereksinimlerinden fonksiyonel gereksinimlere izlenebilirlik kurulur. zlenebilirlik matrisinin (Traceability Matrix [5]) kurulmas, fonksiyonel gereksinimleri etkileyen tüm de ikliklerin süreç boyunca takip edilmesini ve aviyonik simülasyon yaz taraf ndan kar lanmas garanti alt na al r. ekil 3: ERC YES Projesi Hava Radar Simülasyon Modeline Ait Örnek Yaz m Gereksinim Kümesi ekil 4: Aviyonik Simülasyon Yaz m Tasar m ve Gerçekle tirim Faaliyetleri Her biri belli bir grup yaz m i levini içeren paketler olu turulur ve bu paketlerde olacak s flar belirlenir. Paketlerin belirlenmesi için nesneye yönelik tasar n temel al nd çal malar yap r. Paketleri olu turan flar aras ndaki etkile imlerden yola ç karak ili kilendirme durumlar tan mlan r. S flar aras ili kiler, uygun ba ml klar n kurulmas na yönelik olmal r. Bu nedenle, olas bütün ba ml k ihtimallerini en aza indirecek yap lar belirlenmelidir. da maddeler halinde TUSA ta Aviyonik Simülasyon Yaz tasar m ad mlar listelemi tir: Yaz m gereksinimlerinde tan mlanan ne lerin nas l yap laca tan mlan r. Yaz m gereksinimleri analiz edilerek yaz m alt bile enleri olu turulur. Yaz m mimarisi tan mlan r. Yaz m alt bile enleri aras ndaki ara yüzler tan mlan r. Her bir yaz m alt bile eni detayl olarak tasarlan r. Yaz m tasar na ait metin ve emalar içeren yaz m tasar m doküman olu turulur. 5.3. Aviyonik Simülasyon Yaz m Tasar Yaz m gereksinimlerinden yola ç larak simülasyon modelinin kapsam belirlenir. Model veri kümesine
5.5. Aviyonik Simülasyon Yaz mlar nda Kullan lan Teknolojiler TUSA bünyesinde aviyonik simülasyon yaz mlar nda nesneye yönelik programlama tekni i kullan lmaktad r. Nesneye yönelik programlama, yeniden kullan labilirli i artt rmak ve kaynak kodunun bak kolayla rmak amac yla tercih edilmi tir [6]. Artan paralel donan m imkanlar sayesinde çoklu i parçac kl programlama (Multithreading) tekniklerinden yararlan lma gereksinimi de nesneye yönelik programlamay önemli hale getirmi tir. C++ programlama dili, nesneye yönelik programlama dili olmas ve yaz m performans (do rudan haf za eri imi) aç ndan sundu u özellikler nedeniyle aviyonik simülasyon yaz mlar n geli tirilmesinde tercih edilmektedir. Aviyonik simülasyon yaz mlar n boyutu büyüdükçe ve karma kl artt kça nesneye yönelik programlaman n gücünden daha fazla yararlanmak için tasar m desenleri de kullan lmaktad r. Genellikle State Machine [7] tasar m deseni uygulanmaktad r. Bu desen, çal ma zaman nda bir nesnenin tipini de tirmenin en iyi yöntemidir [7]. ekil 5: ERC YES Projesi DTS (Data Transfer System) Simülasyon Modeli Paket Tasar 5.4. Aviyonik Simülasyon Yaz n Gerçekle tirimi Aviyonik cihaz simülasyonlar, belirlenen tasar ma uygun olarak gerçekle tirilir. Aviyonik simülasyon yaz mlar nda veri giri i ve gözlemlenmesi, payla lm haf za üzerinde çal an ekran panelleri üzerinden yap r. Veri ç ise aviyonik veri yollar üzerinden gerçekle tirilir. Simülasyon ortam ve içindeki araçlar performans artt rabilmek ad na, birden çok i lemci üzerine da lm r. Bu i lemciler üzerinde çal an uygulamalar, aralar nda payla lm haf za (Shared Memory) alanlar kullanarak ileti im kurmaktad rlar. Windows i letim sistemi ortam nda geli tirilen aviyonik simülasyon yaz mlar n geli tirilmesinde MFC ve DirectX teknolojilerinden de faydalan lmaktad r. 6. TUSA ta Uygulanan Aviyonik Simülasyon Çözümleri TUSA ta halen devam etmekte olan 3 projede aviyonik simülasyon yaz mlar aktif bir ekilde kullan lmaktad r. Bu projelerden ERC YES (C-130) ve ARI (T-38) projeleri aviyonik modernizasyon projeleri, HA (Türk nsans z Hava Arac ) projesi ise bir aviyonik geli tirme projesidir. ekil 6: TUSA Aviyonik Simülasyon Yaz m Mimarisi ERC YES (C-130) projesi, Türk Hava Kuvvetleri envanterinde bulunan 13 adet C-130 nakliye uça n aviyonik modernizasyonu projesidir [8]. DO-178B sertifikasyonuna tabi bir projedir. ERC YES projesinde, 20 civar nda aviyonik simülasyon modeli, MIL-STD-1553B, ARINC-429, ARINC-708, RS422, Ethernet, Analog, Discrete, Synchro haberle me simülasyonlar kullan lmaktad r. ERC YES projesi simülasyon yaz mlar n kullan lar aras nda aviyonik yaz m mühendislerini, aviyonik do rulama
mühendislerini, aviyonik sistem mühendislerini, sistem mühendislerini ve uçu test mühendislerini sayabiliriz. ARI (T-38) projesi, Türk Hava Kuvvetleri envanterinde bulunan 55 adet T-38 e itim uça n aviyonik modernizasyonu projesidir. [9] ARI projesinde, 10 civar nda aviyonik simülasyon modeli, MIL-STD- 1553B, ARINC-429, RS422/RS485, Ethernet ve Discrete haberle me simülasyonlar kullan lmaktad r. ARI projesi simülasyon yaz mlar n kullan lar aras nda aviyonik sistem mühendislerini, sistem mühendislerini ve uçu test mühendislerini sayabiliriz. HA projesi, orta irtifa uzun havada kal (MALE) bir insans z hava arac ( HA) geli tirme projesidir. Oldukça kapsaml bir sistem geli tirme/bütünle tirme projesidir [10]. T HA projesinde, 25 civar nda aviyonik simülasyon modeli, MIL-STD-1553B, RS232/RS422/RS485, Ethernet, Analog, Discrete ve CanBus haberle me simülasyonlar kullan lmaktad r. HA projesi simülasyon yaz mlar n kullan lar aras nda aviyonik yaz m mühendislerini, aviyonik do rulama mühendislerini, aviyonik sistem mühendislerini, sistem mühendislerini, elektrik sistem mühendislerini ve uçu test mühendislerini sayabiliriz. Projelerde yeniden kullan labilirlik kapsam nda ortak olarak kullan lan simülasyon modelleri ve haberle me simülasyonlar vard r. 7. Sonuç Bu çal mada, aviyonik geli tirme ve modernizasyon projelerinde simülasyon yaz mlar n kullan, hangi safhalarda yarar sa land, nas l geli tirildi i, projenin risk, maliyet, kalite, takvim gibi en kritik unsurlar nas l etkiledi i konular üzerinde durulmu ve TUSA taki mevcut projelerden örnekler verilmi tir. Verilen bilgilerden ve örneklerden de anla labilece i üzere günümüzde irketler için, aviyonik yaz m projelerinde simülasyon yaz mlar üretmek, bunlar efektif bir ekilde entegrasyon ve test faaliyetlerinde kullanmak bir seçenek olmaktan ç km, bir zorunluluk haline gelmi tir. irketler simülasyon yaz mlar geli tirmek üzere ayr ekipler kurmaktad rlar. Önümüzdeki y llarda, aviyonik dünyas nda simülasyon yaz mlar kavram n daha da önem kazanaca ve kullan m alanlar n artaca imdiden kestirmek zor olmayacakt r. Önümüzdeki dönemde, aviyonik simülasyon yaz mlar aç ndan beklenen geli meler, ihtiyaçlar ve olas hedefler a da listelenmi tir: Aviyonik simülasyon yaz mlar n geli tirme sürecinin k salt labilmesi için sürükle-b rak (drag and drop) ve t kla- çal r (point and click) teknolojilerini destekleyen çal ma çerçevelerinin kullan ön plana ç kacakt r. XML [11] tabanl teknolojiler ile olu turulan komponent modellerin çal ma zaman nda ihtiyaç duyulan de ikliklere cevap vermesi sa lanabilir. Simülasyon yaz mlar n aviyonik yaz n testlerinin otomasyonuna destek verecek ekilde daha efektif bir altyap sunmas önemli bir ihtiyaç olarak görülmektedir. Geli tirilen aviyonik simülasyon yaz mlar n platform ba ms z olmas, yani her i letim sisteminde ko abilecek yetenekte olmas istenecektir. ekil 7: TUSA Aviyonik Projelerinde Geli tirilen Simülasyon Yaz mlar Aviyonik simülasyon yaz mlar n kod büyüklü ü, veri ara yüzü miktar ve karma kl art kça, performansa yönelik dar bo azlar olu abilmektedir. Bu tip dar bo azlardan kurtulmak için simülasyon mimarisin haf za payla ml yap lardan çok, HLA (High Level Architecture) [12] gibi i lemin yap ld platform ne olursa olsun aradaki ileti imi sa lamaya imkan veren teknolojiler kullan larak tasarlanmas ön plana kacakt r. Genel amaçl da k mimarinin kullan lmas, aviyonik simülasyon yaz mlar n uçu simülasyonlar, taktik çevre simülasyonlar
gibi sistemler ile daha h zl entegre olmas sa layabilir. Simülasyon yaz mlar gerçek zamanl i letim sistemleri üzerinde geli tirilerek, zamanlama-kritik testlerin çok daha efektif bir ekilde yap lmalar sa lanabilir. models, Decision Support Systems 31, Issue: 4 (Oct), 429-441. [12]SISO-STD-004.1-2004 - Dynamic Link Compatible HLA API Standard for the HLA Interface Specification (IEEE 1516.1 Version) 8. Kaynaklar [1] http://www.accenture.com/global/services/accentu re_technology_labs/r_and_i/systemsintegrationl ab.htm [2] Nancy G. Leveson, A New Approach To System SafetyEngineering, Aeronautics and Astronautics Massachusetts Institute of Technology, June 2002. [3] Cary R. Spitzer, Digital Avionics Handbook, Second Edition - 2 Volume Set (Electrical Engineering Handbook), [4] McMahon, R., Modeling and Simulation Return on Investment (ROI) Real Savings Vs. Indirect Savings and Cost Avoidance, US Army Research Laboratory, Human Research and Engineering Directorate. [5] Carlos, Tom (2008-10-21). Requirements Traceability Matrix - RTM. PM Hut, 21 October 2008. Retrieved on 2009-10-17 from http://www.pmhut.com/requirements-traceabilitymatrix-rtm. [6] Ambler, Scott (1998-01-01). "A Realistic Look at Object-Oriented Reuse". www.drdobbs.com. http://www.drdobbs.com/184415594. Retrieved 2010-07-04. [7] Gamma, Erich; Richard Helm, Ralph Johnson, John M. Vlissides (1995). Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. Addison- Wesley. pp. 395. ISBN 0201633612. [8] http://www.tai.com.tr/prog.aspx?contentdefid=11 &page= Programlar NONE Entegre%20 Uçak%20Sistemleri PROGRAM 1 Moderniz asyon%20programlar NONE ERC YES%2 0(C-130) PROGRAM 11S [9] http://www.tai.com.tr/prog.aspx?contentdefid=16 &page= Programlar NONE Entegre%20 Uçak%20Sistemleri PROGRAM 1 Moderniz asyon%20programlar NONE T- 38%20(ARI) PROGRAM 16 [10]http://www.tai.com.tr/prog.aspx?contentDefID=8& page= Programlar NONE Entegre%20Uç ak%20sistemleri PROGRAM 1 Tasar m%20 Programlar NONE HA%20Programlar NONE Stratejik%20 HA NONE Türk %20Özgün%20 nsans z%20hava%20arac %20(T HA)%20Sistemi PROGRAM 8 [11]Kim, H-D. 2001. An XML-based modeling language for the open interchange of decision