Data Evaluation Real Time (DERT)

Author(s):
G. Ricco - SELEX SISTEMI INTEGRATI

Industry:
Government/Defense

Products:
LabVIEW

The Challenge:
Realizzare un sistema a basso costo, flessibile e facilmente riconfigurabile in grado di valutare le prestazioni di un Sistema di Difesa in tempo reale.

The Solution:
Il DERT è un applicativo sviluppato in LabVIEW per PC che utilizza una libreria di funzioni sviluppate appositamente per accedere alle connessioni di rete basate su una DLL WinPcap open source. L’accesso alla rete direttamente dall’applicativo consente l’analisi in tempo reale dei dati.

Breve riassunto
Il DERT è un applicativo sviluppato in LabVIEW per PC che ha lo scopo di valutare in Real Time le prestazioni di un Sistema di Difesa composto da Radar e Comando e Controllo. Esso utilizza i dati raccolti sul bus operativo del sistema ed i dati di traiettografia forniti da un ente esterno in tempo reale La cattura dei dati di sistema avviene senza interferire con gli apparati che lo compongono. L’uso della traiettografia interviene nella verifica della verifica della precisione delle misure radar.

Articolo
Il DERT è una novità nell’ambito della strumentazione d’analisi e validazione e rappresenta l’evoluzione di un lavoro decennale svolto nel campo della validazione dei sitemi Radar. Partendo dall’esperienza maturata nella realizzazione di tool di analisi prestazionali in LabVIEW nati per lavorare offline al termine della fase di raccolta dati, si è cercato di realizzare un tool che potesse realizzare un’analisi dei dati in tempo reale.
Il DERT è una applicazione che è stata sviluppata in LabVIEW per essere utilizzata durante le campagne di validazione di un sistema missilistico prodotto da SELEX-SI che si chiama PAAMS e rappresenta uno strumento potente per effettuare analisi di prestazioni sia radar che di sistema contestualmente all’esecuzione di una prova. Certamente un requisito necessario per realizzare una tale applicazione è la potenza di calcolo della piattaforma impiegata Qualche anno fa non era certamente facile disporre di hardware adeguato a tale scopo soprattutto a costi abbordabili. La configurazione utilizzata per la realizzazione proposta è così composta:
- PC Pentium 4 a 3 GHz
- RAM 1 GB
- HD 140 GB
- Doppia Interfaccia di rete Ethernet (10/100 Mb)
- Sistema Operativo Windows XP Pro

LabVIEW di base non fornisce molte possibilità per interfacciare la rete. Le funzioni disponibili sono solamente implementazioni deli protocolli UDP e TCP che presentano notevoli limitazioni in termini di configurabilità di indirizzi e porte. L’elemento chiave della applicazione DERT scritta interamente in LabVIEW resta comunque la libreria di funzioni appositamente realizzata per l’interfacciamento con i dispositivi di rete. La libreria sviluppata supera le limitazioni della versione base di LabVIEW e semplifica la realizzazione di applicazioni che richiedono accesso in lettura e scrittura su un qualunque tipo di dispositivo di rete. Tali funzioni si appoggiano su una DLL realizzata da un gruppo di ricercatori del Politecnico di Torino che si chiama WinPcap. Questa DLL viene distribuita gratuitamente ed è alla base di applicazioni free software come Ethereal che rappresenta uno dei più sofisticati Network Protocol Analyzer che si possono trovare su internet.

Le funzioni svolte dal DERT sono le seguenti:
- registrare i dati ricevuti sui bus;
- rappresentare i dati radar su PPI classico e PPI 3D con integrata una mappa DTED;
- calcolare la precisione del tracciamento radar dei bersagli forniti di traiettografia;
- calcolare la Probabilità di detezione su traccia;
- visualizzare grafici relativi alle logiche interne del Comando e Controllo;
- memorizzare i grafici e sequenze di immagini sincronizzate con gli eventi rappresentati;
- archiviare automaticamente i dati raccolti con eventuale compressione dei file.
La cattura dei messaggi viene fatta senza interferire con le unità presenti sulla rete. La registrazione dei dati permette il salvataggio in formato Libcap compatibile per essere aperto da Ethereal. Non sono previsti altri tipi di formato di registrazione visto che tramite Ethereal è possibile effettuare la conversione.
Il calcolo della precisione di tracciamento radar viene fatto utilizzando i dati di traiettografia ricevuti sulla seconda interfaccia di rete. La traiettografia viene messa a disposizione in tempo reale dal poligono dove vengono realizzate le prove. Per poter utilizzare e confrontare questi dati con il tracciamento del radar, il DERT provvede ad effettuare la sincronizzazione dei tempi in due modalità distinte:
- utilizzando dati forniti da un apparato esterno;
- utilizzando una scheda di clock interna munita di GPS.
Il resto delle funzionalità del sistema sono verificabili senza la traiettografia. In questo caso il DERT consente di monitorare il buon funzionamento del sistema.
La rappresentazione del PPI e del PPI 3D non utilizza le funzioni grafiche di LabVIEW bensì una serie di librerie sviluppate ad hoc già all’epoca della versione 4.1. Tale librerie utilizzano come interfaccia utente dei semplici indicatori GraphXY che risultano assai più maneggevoli e flessibili delle nuove primitive grafiche presenti dalla versione 6.1 in avanti.
Le mappe geografiche sono quelle DTED reperibili liberamente su internet
L’applicazione è organizzata a pagine che raccolgono rappresentazioni grafiche e numeriche congruenti con le varie funzioni controllate. La possibilità di catturare le immagini dei vari front panel durante lo svolgimento della prova permette di raccogliere materiale utile per una rapida compilazione di report alla fine della prova. Tali immagini sono salvate in formato PNG e possono essere inserite facilmente in documenti word o presentazioni.
L’applicativo è stato sviluppato a moduli per facilitare l’evoluzione e l’adattabilità a differenti tipologie di sistema cosa peraltro già concretamente verificata.
L’applicazione è corredata di help in formato standard dove vengono descritte le varie funzionalità del programma.
Grazie alle capacità real-time si riducono i tempi di esecuzione ed i costi delle prove di qualifica e collaudo di un sistema. La possibilità di utilizzare un prodotto come questo per validare tutti i sistemi di SELEX consente di:
- uniformare le procedure di test ed i risultati ottenuti;
- elevare lo standard qualitativo dei test;
- rendere le prestazioni facilmente confrontabili;
- creare un archivio da utilizzare per sviluppi futuri.

Browse All Case Studies »