Realtime Linux test Airbus

Reading time: 2 minutes

Author:

De Amerikaanse realtimespecialist Concurrent en het Duitse luchtvaartconsortium FTI Group hebben samen een Linux-gebaseerde simulatieomgeving ontwikkeld voor de Airbus A400M. De hardware-in-the-loop (Hil) test stand is bedoeld voor het High Lift System van het transportvliegtuig. Deze computer bestuurt de vleugelkleppen die tijdens het opstijgen en landen voor meer opwaartse kracht zorgen. De testoplossing is gebaseerd op Concurrents realtime Linux-versie Redhawk en de Matlab/Simulink-combo van The Mathworks.

Bij Hil-simulatie wordt een component uitgebreid proefgedraaid in een virtuele omgeving. De andere subsystemen zijn daarbij vervangen door wiskundige modellen, in dit geval uitgevoerd in Simulink. De te testen onderdelen worden ingebracht in een gesloten cyclus die reproduceerbaar, snel en systematisch is en een hogere betrouwbaarheid haalt dan bij bench tests.

Als hardwarehart gebruikt de A400M-testopstelling de twee- en vierkernige x86-gebaseerde Ihawk-processorplatforms van Concurrent. Daarbovenop draaien Redhawk en de Mathworks-omgeving. In een tijdsframe van 500 microseconden verzamelt een datalogger I/O-punten om die samen met Simulink-variabelen op te slaan in Concurrents realtime database. Voor het uitvoeren van de Simulink-modellen blijven er dan 300 microseconden over. De Frequency-Based Scheduler knoopt alle activiteiten naadloos aan elkaar.

Om de vleugelkleppen van zijn militaire transportvliegtuig A400M te testen, gebruikt Airbus een simulatieomgeving die is gebaseerd op realtime Linux en Matlab/Simulink.

’Het testsysteem is een van de meest geavanceerde die nu beschikbaar zijn‘, aldus Jochen Venrath van FTI Group. ’Het is ontworpen om duizenden I/O-punten te verzamelen en op te slaan. Daarbij maakte de naadloze integratie van Concurrents technologieën en Simulink het mogelijk om een Hil-oplossing te leveren die eenvoudig is in gebruik en herconfigureerbaar voor meerdere tests.‘

Redhawk is een standaard Linux-variant, met volledige ondersteuning voor tijdkritische en zelfs hard realtime toepassingen. De software is gebaseerd op Red Hat Enterprise Linux, waaraan Concurrent open-source patches en eigen kerneluitbreidingen heeft toegevoegd voor onder meer determinisme, multithreading en preëmptie. Op een afgeschermde processor garanderen de Amerikanen dat een user-level applicatie in minder dan 30 microseconden op een extern event kan reageren. Voor het bouwen van die toepassingen bieden ze de grafische Nightstar-gereedschappen. NR