Юрий Солоделов

Avatar1

Юрий Солоделов, ведущий инженер ГосНИИАС.
Родился в Москве в 1987 году, окончил Московский Авиационный Институт в 2009 году (факультет «Робототехнические и интеллектуальные системы»). Тогда же начал работать в ГосНИИАС, где участвовал в НИР по тематике интегрированной модульной авионики. В настоящее время руководит работами по созданию операционной системы реального времени для гражданской авиации.


Сертифицируемая бортовая операционная система реального времени JetOS

JetOS - перспективная бортовая операционная система реального времени (ОСРВ), разработка которой в настоящее время ведется в рамках научно-исследовательской работы ГосНИИАС. Одной из важнейших задач при разработке ОСРВ является получение сертификационного пакета, соответствующего DO-178C, благодаря чему JetOS можно будет применять при создании и модернизации авионики для гражданской авиации.


Современные комплексы бортового оборудования (КБО) проектируются в соответствии с идеологией, известной как «Интегрированная модульная авионика» (ИМА). Одной из ключевых особенностей ИМА является возможность исполнения нескольких функциональных приложений (реализующих программную часть той или иной самолетной системы) на одном вычислителе. Необходимым условием при этом является разделение приложений по времени исполнения и доступным ресурсам.

Такой режим работы приложений обеспечивается операционной системой реального времени (ОСРВ), что делает ОСРВ неотъемлемой и важнейшей частью любого современного вычислительного модуля и комплекса бортового оборудования в целом. Чтобы ОСРВ можно было сертифицировать в составе борта гражданской авиации, она должна разрабатываться в соответствии с требованиями DO-178C (в русскоязычной редакции – КТ-178C). В настоящее время ОСРВ, удовлетворяющих требованиям данного документа, в нашей стране нет, хотя работы в этом направлении ведутся. В такой ситуации задача создания отечественной сертифицируемой ОСРВ становится очень актуальной.

Для решения этой задачи в ГосНИИАС в рамках трехгодичного НИР (2017-19) заложена разработка ОСРВ под рабочим названием “JetOS”; работы ведутся на базе задела, полученного в рамках одногодичного НИР в 2016 году. В качестве соисполнителей к проекту привлечен ряд отечественных институтов и предприятий: ИСП РАН, ДС БАРС, DZ Systems, АМДЭФ.

ИСП РАН привлекается для разработки основных артефактов жизненного цикла (создания требований, проекта ПО и разработки кода); ДС БАРС занимаются верификацией и процессами DO-178C. АМДЭФ занимаются кибербезопасностью, а DZ Systems – прототипированием отдельных компонентов и валидацией данных жизненного цикла. В работы по ОСРВ заложено также графическое направление, для чего привлечены ИПМ им. М.В. Келдыша РАН и МГТУ им. Баумана.

Основная задача, поставленная в рамках НИР – создание работоспособной высокопроизводительной бортовой ОСРВ с сертификационным пакетом. Под сертификационным пакетом подразумевается полный набор данных жизненного цикла, описанных в DO-178C, в том числе: планы и стандарты, требования, проект ПО, код, тесты, результаты верификации всех перечисленных артефактов.

Соответствие DO-178C подразумевает, что все процессы разработки продукта должны быть жестко регламентированы. Постановка процессов разработки является одной из наиболее актуальных в настоящий момент задач.

Важным требованием для авиационной ОСРВ является соответствие стандарту ARINC 653. Данный стандарт, определяющий программный интерфейс и режимы работы бортового функционального ПО, на протяжении ряда лет является общепринятым во всем мире. При разработке JetOS заложена реализация ARINC 653 наиболее актуальной версии (2015 года), причем не только основных, но и дополнительных сервисов.

Специфика архитектуры ИМА и современное состояние аппаратных платформ диктуют такие требования к ОСРВ, как поддержка многоядерности и легкая переносимость между различными аппаратными платформами с различными архитектурами процессоров. При этом должна быть определена и основная аппаратная платформа, для которой будут собираться верификационные данные; такой платформой является модуль ИМА под названием МУПД2G на базе процессора P3041 (PowerPC), разработанный компанией НКБ ВС в рамках отечественной программы ИМА. Помимо МУПД2G имеющийся код ОСРВ портирован на платформу на базе P1010 (PowerPC), а также на i.MX6 (на базе архитектуры ARM).

Создание ОСРВ включает в себя подготовку интегрированной среды разработки функционального ПО, а также компонентов системы, необходимых для отладки, мониторинга и трассировки разрабатываемых приложений.

В настоящее время проект находится на стадии постановки процессов DO-178C и параллельной подготовки артефактов первой версии. Успешно проведено прототипирование на широком спектре компонентов - как системного, так и прикладного уровня (включая графический менеджер, сетевой стек, файловую систему и библиотеку OpenGL). В рамках прототипирования была разработана базовая версия требований высокого и низкого уровня, которая сейчас активно развивается и перерабатывается; параллельно ведутся работы по рефакторингу кодовой базы и созданию инфраструктуры тестирования.

Опыт применения бортовых ОСРВ в мире показывает, что продукт, соответствующий DO-178C, может быть сертифицирован и для применения в других отраслях промышленности. Поэтому вопрос адаптации JetOS для индустриальной техники, космоса, транспорта, медицины также является актуальным и активно прорабатывается; при этом основной задачей НИР остается создание работоспособной высокопроизводительной ОСРВ с сертификационным пакетом, который впоследствии можно будет использовать при создании КБО для гражданских самолетов.

Организаторы

При поддержке

Информация

Уважаемые коллеги! Для прохода в здание РАН просим принести документ, удостоверяющий личность.