FACE準拠コンポーネントとシミュレーション環境のシームレスな統合

数年前、FACE™統合ワークショップ常設委員会は、Basic Avionics Lightweight Source Archetype（BALSA）を発表しました。これは、FACEテクニカル・スタンダードに準拠したUnits of Conformance（UoC）を示すリファレンス実装です。BALSAは、潜在的なFACEソフトウェア・サプライヤとインテグレータへの実践的デモンストレーションとして、またUnits of Portability（UoP）、UoC、FACE APIがターゲット・プラットフォームでどう実装できるかを示す教育ツールとして機能します。

BALSAには基本的なTransport Services Interface（TSS）が含まれ、満足に動作しますが、トラブルシューティングに不可欠な診断ツールが欠けています。そこで、BALSAのTSSをDDSベースの実装、具体的にはRTI Connext DDS（https://www.rti.com/industries/face）に置き換えることを検討しました。

置き換えは驚くほど簡単で、BALSAのTSSをRTI Connextのものに入れ替えるのにわずか数時間しかかかりませんでした。この成功は、FACEの移植性目標を確認するものでした：新しいTSSにより、完全なDDSツール機能と、他のDDSベース・コンポーネントへのシームレスな接続が可能になりました。

2017年6月のFACEメンバー会合（BITSイベント）では、RTI、Honeywell、TES-SAVi、Wind River、Mercury Systemsの5業界リーダーが協力し、FACE準拠コンポーネントのクロス統合を行い、FACEテクニカル・スタンダード2.1が約束する迅速な統合メリットを検証しました。結果は、FACE NAVAIR TIM論文「FACEクロス統合の成功 - Honeywell、RTI、TES-SAVi、Wind River、Mercury Systems」（https://www.opengroup.us/face/documents.php?action=show&dcat=70&gdid=18823）に文書化されています。

また、RTI TSSをHarris FliteSceneと統合しました。FliteSceneは、民間および軍用クルー向けに高度な状況認識を提供する高性能、実戦実証済みのデジタル・ムービング・マップ・ソリューションです。地形認識、障害物回避、3D合成視覚を提供し、Link-16やANW2などの戦術システムとネットワーク接続済みで、リアルタイムの共通運用図を提供します。

この統合は、FACE準拠コンポーネントをRTI TSSに移植するための概念実証となりました。Harrisから提供されたオブジェクト・ファイルとデータ・モデルを使用し、以下の手順を実行しました：

• DataModelヘッダー・ファイルからIDLを生成
• RTIツールを使用してDDS固有およびTSS固有のコードを生成
• RTI TSS設定ファイルを作成
• FliteSceneオブジェクト・ファイルを生成されたRTI TSSおよび型固有コードとリンク

統合は容易で、数日で動作するプロトタイプが完成しました。FliteSceneはズーム、アンダーレイ、オーバーレイ設定など多数の制御メッセージを受け付け、リアルタイム位置情報に基づいて地図を配置します。複数のデータ・ソースが位置情報を供給できるため、柔軟なマップ制御が可能です。

直感的な制御のため、RTI DDS LabVIEW Toolkit（https://www.rti.com/products/dds/labview）を活用したLabVIEW UIを構築しました。統一されたDDSフレームワークにより、UI、FliteScene、RTI TSSがシームレスに相互運用できました。

FliteSceneの入力をさらに豊かにするため、シミュレーション環境との連携を模索しました。モデリングとシミュレーションの世界的権威であるVT MAKは、VR-Exchangeを提供しています。これはプロトコル変換とブリッジングを行うユニバーサル・トランスレータで、オープン・アーキテクチャにより、DDSを含む多様なデータ標準用のカスタム・ブローカーをサポートします。

FACEのTransport Services Interfaceは、特にDDSを含む複数の業界トランスポート標準をサポートするように設計されています。

FliteSceneとターゲット・シミュレーションの両方がDDSを使用するため、直接接続をテストしました：F-18 HLAフェデレートをFACE準拠FliteSceneコンポーネントにリンクしました。統合は簡単で、迅速に達成されました。

DDSをTSSトランスポートとして採用することは、FACE準拠コンポーネント間の移植性を促進するだけでなく、あらゆるDDS対応アプリケーションへの接続も容易にします。FliteSceneにはRTI ConnextベースのRTI TSS（https://www.rti.com/industries/face）を使用しました。HLA側では、VR_Exchange DDSブローカーがHLAデータをDDSトピックに変換しました。FACEコンポーネントのデータ・モデルとF-18フェデレートのそれとは異なるため、2つのモデル間のマッピングが必要でした。主に2つの戦略があります：

• VR-Exchange DDSブローカーを修正し、FACEコンポーネントが期待するトピックを公開するようにする。
• VR-Exchangeを設定し、DIS PDUベースのトピックを公開し、ルーティング・サービスでトピック間をブリッジする。

概念実証では第2戦略を採用しました。ルーティング・サービスが、HLAブローカーのsimpleBaseEntityトピックをFliteSceneが必要とするlocationトピックにブリッジしました。さらに、座標系が異なっていました：HLAは地球中心座標を提供しますが、FliteSceneは緯度/経度を必要とします。ルーティング・サービス内でカスタム変換ライブラリを使用してこれらを変換し、以下のアーキテクチャを実現しました：

HLA-to-DDSブリッジングの理解を深めるため、RTIはNational Center for Simulation（NCS）と協力し、「シミュレーションのためのDDS：接続フレームワークが相互運用性課題にどう対応しているか」と題したセミナーを4月10日に開催します。この無料イベントへの登録は https://www.simulationinformation.com/news/ncs-real-time-innovations-event-industry-10-apr-2018 でどうぞ。