SCADE Architect

Решение SCADE Architect входит в семейство продуктов ANSYS для разработки ПО, критичного по безопасности. Основное назначение SCADE Architect – проектирование «встраиваемых», критичных по безопасности систем и их программного обеспечения, а также поддержка работы по процессам, заданными промышленными стандартами ARP 4754A (Р 4754А), ISO 26262 и EN 50126.

Среда SCADE Architect обеспечивает функциональное и архитектурное моделирование систем и их верификацию с использованием «под капотом» языка SysML, что позволяет внедрять процессы модельно-ориентированного системного проектирования (MBSE) на предприятии. Ключевой особенностью SCADE Architect является возможность генерировать согласованные и полные таблицы описания интерфейсов (ICD).

Среда специально разработана для системных инженеров с использованием принципов простоты и удобства интерфейса с сохранением широких функциональных возможностей. Используя SCADE Architect в сочетании с другими инструментами ANSYS SCADE, системные инженеры и инженеры-программисты могут работать в единой среде. Разработчики могут быстро синхронизировать системную модель и модели компонентов ПО, обеспечивая тем самым согласованность архитектуры программного обеспечения и эффективность системного моделирования. Поставляемый совместно со SCADE Suite, SCADE Architect предоставляет интегрированное решение для разработки ПО, которое сочетает разработку архитектуры ПО и моделей ПО в едином пользовательском интерфейсе.

Области применения SCADE Architect

Анализ системных требований

SCADE ArchitectВ состав SCADE Architect входит редактор SCADE Architect Advanced Modeler. Редактор основан на стандарте SysML и предназначен для проектирования систем. Редактор удобен и интуитивно понятен для пользователей. Он поддерживает анализ эксплуатационных требований, функциональную и архитектурную декомпозицию системы и распределение функций системы по ее компонентам.

SCADE Architect Advanced Modeler обладает следующими возможностями:

  • Анализ вариантов использования системы:
    • Формирование вариантов использования системы и лиц, которые с ней взаимодействуют, в формате «use case» диаграмм.
    • Возможность уточнения вариантов использования с помощью диаграмм последовательности, деятельности или диаграмм конечных автоматов.
  • Анализ сценариев системы:
    • Формирование эксплуатационных сценариев системы на диаграммах последовательности.
    • Возможность связи и навигации по активностям на диаграммах деятельности (активности) и диаграммах конечных автоматов.
  • Анализ состояний системы:
    • Формирование состояний системы и переходов между ними в виде диаграмм конечных автоматов на любом уровне декомпозиции системы.
    • Уточнение диаграмм вариантов использования, деятельности, последовательности и других диаграмм со ссылками на диаграммы конечных автоматов.
    • Возможности использования произвольного текста, сигналов для описания переходов между состояниями.
  • Анализ деятельности (активности) системы:
    • Формирование потоков управления активностями в виде диаграмм деятельности .
    • Уточнение диаграмм вариантов использования, последовательности и других диаграмм со ссылками на диаграммы деятельности.

Проектирование системы

  • SCADE ArchitectРазработка функциональной и структурной архитектуры:
    • Функциональная и архитектурная декомпозиция с использованием диаграмм блоков.
    • Простое и интуитивно понятное определение архитектур систем с использованием концепции уникальных блоков и блоков для многократного использования.
    • Управление многократным использованием компонент выполняется с помощью реплик блоков и возможностью распределения элементов для каждой реплики независимо.
    • Визуализация иерархии компонентов в дереве проекта.
    • Распределение (allocation) функций по компонентам производится двумя методами: ручное соответствие между функциями и компонентами, «drag-and-drop» в таблицах распределения.
    • Добавление пользовательских свойств объектов модели.
  • Управление данными:
    • Определение словарей данных.
    • Импорт / экспорт словарей данных в файлы Microsoft® Excel® или CSV.
    • Определение распространения данных по иерархии блоков.
    • Визуализация путей распространения данных.
    • Проверка согласованности распространения данных.
    • Таблицы объектов модели (таблицы портов ввода / вывода, коннекторов, данных, распределения) с неограниченным количеством иерархических уровней и настраиваемыми столбцами.
    • Возможность поиска по содержимому таблицы.
  • Представление системных ограничений:
    • Представление ограничений данными блоков в параметрических диаграммах.
    • Поддержка произвольного текста в выражении ограничений.
  • Модельно-ориентированный подход к проектированию:
    • Модельно-ориентированный подход расширяет функциональность инструмента по сравнению с обычными базами данных.
    • Поддержка стандартных функций рисования: выравнивание, стили линий, шрифты и т. д.
    • Управление стилями для визуальной идентификации компонентов на диаграммах.
    • Навигационные возможности по содержимому модели.
  • Поддержка совместной работы:
    • Извлечение частей модели системы для организации работы третьих лиц, защита интеллектуальной собственности модели системы.
    • Управление библиотеками моделей и поддержка реорганизации библиотек для обеспечения многопользовательской совместной работы.
    • Настраиваемая гранулярность сохранения (модели, пакеты, блоки) в системах конфигурационного управления.
    • Настройка доступа на чтение / запись моделей через OCL, TCL или Java API .
    • Возможность разработки специализированного импорта / экспорта через API.
    • Поддержка трассируемости требований.

Верификация проекта системы

SCADE ArchitectSCADE Architect позволяет выполнить верификацию проекта с помощью инструмента проверки согласованности и инструмента сравнения / объединения моделей.

  • Инструмент проверки согласованности модели:
    • Автоматическая проверка правил моделирования, применимых ко всей модели или ее частям.
    • Набор предопределенных паттернов для быстрого исправления нарушенных правил.
    • Режим проверки правил «на лету».
    • Добавление пользовательских правил через API (на языках OCL, TCL, Java).
    • Настраиваемые конфигурации проверки для использования в разных частях модели или на разных этапах проектирования.
    • Генерация отчетов в форматах RTF / HTML с прямыми гиперссылками на элементы модели для выявления нарушений.
  • Инструмент сравнения / объединения моделей:
    • Анализ различий между версиями модели системы.
    • Фильтры для отображения отличий.
    • Возможности объединения моделей: выборочное или групповое копирование изменений, отказ от внесения изменений.
    • Древовидное окно для наглядности выполняемых операций по объединению моделей.
    • Комплексный отчет о действиях, выполненных в ходе объединения моделей, а также о найденных различиях до и после операций объединения.

Генерация ICD и синхронизация с проектом ПО

SCADE ArchitectSCADE Architect предоставляет простые возможности по созданию таблиц ICD (interface control documents), а также расширяет способности модельно-ориентированной среды разработки ПО SCADE Suite.

  • Автоматизированная разработка таблиц ICD:
    • Формирование таблиц, на основе распространяемых данных через интерфейсы блоков.
    • Столбцы на основе пользовательских запросов (OCL, TCL, Java), позволяющих автоматически извлекать информацию из модели, например, на основе источника или потребителя данных, свойств канала передачи данных и т. д.
    • Импорт / экспорт таблицы в Excel и CSV.
    • Настройка данных для представления сообщений с определенными свойствами протокола передачи.
    • Поддержка настройки таблиц для представления комплексных ICD.
  • Синхронизация с архитектурой ПО:
    • Итеративное системное проектирование и разработка программных компонентов в параллельном режиме и ресинхронизация.
    • Двунаправленная синхронизация между структурной архитектурой моделью системы и моделями поведения ПО.
    • Последовательное и эффективное управление входными и выходными данными, определениями и изменениями.
    • Отсутствие двойной работы при синхронизации интерфейсов.

Конфигурация среды системного проектирования

SCADE ArchitectСпециальное решение SCADE Architect Configurator позволяет настроить редактор SCADE Architect для работы в соответствии с отраслевыми стандартами IMA, FACE и AUTOSAR или корпоративными стандартами предприятия.

SCADE Architect Configurator обладает следующими возможностями:

  • Определение предметно-ориентированных объектов, свойств и межобъектных ограничений в виде простой диаграммы классов.
  • Настройка предметно-ориентированного моделлера с заданными палитрами пользовательского интерфейса, страниц свойств и меню.
  • Настройка иконок объектов, графических стилей и таблиц в конфигураторе для последующего использования в проектах SCADE Architect.
  • Автоматическая генерация плагинов для предметно-ориентированного моделлеров.
  • Возможность применения предопределенных или пользовательских правил на метамоделях.

Мультифизическая симуляция системной архитектуры и требований:

  • SCADE ArchitectЭкспорт выбранных блоков, интерфейсов, блоков ограничений из параметрических диаграмм, а также трассируемых требований, в проект ANSYS Twin Builder.
  • Симуляция «скелета» проекта в ANSYS Twin Builder с целью первичной оценки выбранной архитектуры и выполнимости требований .
  • Итеративная доработка и оценка архитектуры и требований.

Решение для разработчиков в автомобильной промышленности

SCADE Автомобильный пакет SCADE расширяет и упрощает возможности проектирования систем и ПО для автомобилей. Пакет реализует следующие возможности:

  • Поддержка AUTOSAR R4.2.2:
    • Импорт / экспорт формата обмена AUTOSAR ARXML.
    • Конфигурация AUTOSAR SCADE Architect для поддержки программных компонентов.
    • AUTOSAR враппер для генерации AUTOSAR RTE-совместимого исходного кода.
  • Калибровка и поддержка преобразований с фиксированной запятой:
    • Поддержка ASAM MCD-2 DC (ASAP2) для калибровки и измерения.
    • Генератор библиотек для преобразования с фиксированной запятой с поддержкой различных кодировок.
  • Генерация квалифицированного исходного кода:
    Генераторы кода SCADE Suite и SCADE Display квалифицированы TÜV SÜD для разработки программного обеспечения в соответствии с ISO 26262 вплоть до уровня ASIL D.

Решение для разработчиков в авиационной промышленности

SCADE Architect Авиационный пакет SCADE расширяет и упрощает возможности проектирования систем и ПО в аэрокосмической отрасли. Пакет включает следующие элементы:

  • Специальная конфигурация SCADE Architect Advanced Modeler по методологии трех независимых уровней: функциональный, программный и платформенный.
  • A429, A664, CAN: независимые конфигурации для реализации стандартных протоколов связи ARINC 429, ARINC 664-P7 и CAN.
  • A653: конфигурации для управления свойствами ARINC 653.
  • Возможности автоматической генерации таблицы ARINC 653 и проверки использования ресурсов: проверка пропускной способности канала связи ARINC 664-P7.
  • Модель системы торможения самолета: комплексный промышленный пример, демонстрирующий возможности использования различных конфигураций.
  • Конфигурации, предоставляемые в виде моделей или исходных файлов для поддержки корпоративных стандартов разработки.

Решения для разработчиков по стандарту FACE

SCADE FACE Специальный набор решений SCADE для эффективной реализации приложений в среде FACE (Future Airborne Capability Environment):

  • Адаптированная среда SCADE Architect, позволяющая создавать, импортировать и экспортировать модели данных FACE. Экспортированный файл проходит тестирование модели данных в соответствии с FACE Conformance Test Suite FACE 2.1.3.
  • Генератор кода SCADE Suite включает в себя адаптеры транспортных служб FACE, которые поверх «обертывают» код, сгенерированный кодогенераторм. Сгенерированный автоматически код C, make-файлы и объектные файлы проходят тестирование типа «Portable Component Segment» с помощью FACE Conformance Test Suite 2.1.3.
  • Проекты SCADE Architect и SCADE Suite синхронизированы, что обеспечивает определение единицы переносимости как в «системном», так и в «программном представлении».