scieee Open visual document viewer

Terminology as the Basis for Building Engineering Feature-based Models

Ricardo Eito Brun

Abstract

Satellite operations require the combined use of different tools to support engineering activities and to control the spacecraft. This communication is managed by the Monitoring and Control System (MCS) that receives telemetry data from the spacecraft and releases telecommands to keep the satellite’s attitude and flight path. These complex systems are developed as open platforms that can be extended and customised to support mission-specific requirements and objectives. As a general rule, it can be stated that these software applications are good candidates for implementing variability mechanisms in a structured, planned way and that their functionality is a good candidate to analyse the feasibility of applying feature-based modelling techniques. This paper describes the use of terminology analysis to build a feature model to support requirements analysis for this type of software-based systems.

Full text

186 Rica do Ei o B un Te minologija kaip pas a o pag indas Enginee ing Fea u e-based Models doi.o g/10.35321/ e m27-08 Te minologija - pas a o pag indas Enginee ing Fea u e-based Models RicaRdo Ei o BRun Ka olo III Mad ido uni e si e as Abs akcija Sa eli ų eksploa acijai eikia kombinuo i į ai ių į ankių, ski ų inžine inei eiklai em i i aldy i e d ėlai į. Šią komunikaciją aldo s ebėjimo i kon olės sis ema (MCS), ku i gauna eleme ijos duomenis iš kosmoso lai o i išleidžia nuo olinius įsakymus, kad palydo as išlaiky ų sa o padė į i sk ydžio kelią. Šios sudė ingos sis emos y a suku os kaip a i os pla o mos, ku ias galima išplės i i p i aiky i, kad bū ų galima pa enkin i konk ečios misijos eikala imus i ikslus. Pap as ai galima eig i, kad šios p og aminės į angos p og amos y a ge os kandida ės s uk ū izuo u, planuo u būdu įgy endin i kin amumo mechanizmus i kad jų unkcionalumas y a ge as kandida as analizuo i unkcijoms pag įs o modelia imo me odų aikymo įgy endinamumą. Šiame s aipsnyje apibūdinama e minologijos analizės naudojimas siekian suku i unkcijų modelį, padedančią analizuo i šio ipo p og aminės į angos sis emas. Pag indiniai žodžiai: Techninė e minologija, Į ai iomis sa ybėmis pag įs i modeliai, O lai ių i kosmoso inžine ija, Te minologijos eks akcija ANOTACIJA Palydo ų ope acijoms eikalingi į ai ūs į ankiai, ski i už ik in i sklandų inžine inį da bą i aldy i e d ėlai į. Šį yšį aldo S ebėjimo i kon olės sis ema (SKS), ku i gauna eleme inius duomenis iš e d ėlai io i duoda elekomandas, kad palaiky ų palydo o padė į i sk iejimo ajek o iją. Šios sudė ingos sis emos y a suku os kaip a i os pla o mos, ku ias galima išplės i i p i aiky i pagal konk ečių misijos eikala imus i ikslus. Galime eig i, kad pap as ai šios aikomosios p og amos gali bū i naudojamos no in s uk ū uo ai i planuo ai įdieg i a ian iškumo mechanizmus, o jų unkcionalumas leidžia analizuo i požymių modelia imo me odikų p i aikymo galimybes. Šiame s aipsnyje ap ašomas e minologinės analizės panaudojimas požymių modeliui, palaikančiam eikala imų analizę šio ipo p og aminėms sis emoms, suku i. ESMINIAI ŽODŽIAI: echninė e minologija, požymių modeliai, a iacijos inžine ija, e minų a pažinimas 187Te minologija | 2020 | 27 1. INTROduCTION NASA žodynas apib ėžia palydo us kaip: "lais ai sk aidančią objek ą, ku is sk ieja aplink Žemę, ki ą plane ą a Saulę". Palydo ai y a e d ėlai ių ipas, ku is keliauja egulia ia, aiškiai apib ėž a o bi a aplink ki o dangaus kūno g a i acijos cen ą (Ga ne 1996: 4). Nuo o laiko, kai 1957 m. spalio 4 d. bu o paleis i pi mieji di b iniai palydo ai - "Spu nik-1" i 1958 m. sausio 31 d. - "Explo e -1", bu o paleis a daugybė palydo inių misijų, ski ų ski ingiems ikslams: as onomijos y imams, yšių i na igacijos paslaugų eikimui, Žemės s ebėjimui, ž algybai i mokslinėms misijoms. Sa eli ai y a sudė ingos kosmoso sis emos, suda y os iš an žeminių i kosmoso elemen ų: kosminį lai ą u i aldy i Žemės aldymo elemen as i išlaiky i yšį su juo. Šiandien mokslo pažanga i naudo ojams eikiamos paslaugos p iklauso nuo palydo ų i palydo ų ž aigždynų. Ta p a i inkamų pa yzdžių y a "Hubble" kosminis eleskopas (HST), na igacijos sis emos, okios kaip GPS (globalinė padė ies nus a ymo sis ema), GLONASS i Eu opos "Galileo", UARS (aukš u inės a mos e os y imų palydo as) a ba GOES (geos aciona inis eiklos aplinkos palydo as). Bend as palydo ų, paleis ų nuo 1957 m., pagal JAV SSN2 ka alogą, y a be eik 18200; "uNOOSA" 2017 m. kosmose paleis ų objek ų indeksas p aneša apie 4635 palydo us, šiuo me u sk iejančius aplink plane ą, o p aėjusiais me ais ai bu o 357 palydo ų (8,95%) padidėjimas. Šio s aipsnio ikslas - pa ody i, kad eikia aiky i e minologijos aldymą i eks akciją, kad bū ų galima suku i modelius, pag įs us unkcijomis, siekian o ganizuo i są okas, apibūdinančias palydo inio s ebėjimo i kon olės p og aminės į angos p og amas. Sa eli ai klasi ikuojami pagal paski į i o bi os ipą. Tikslas eiškia paslaugas, ku ias palydo as u i eik i. Kalban apie o bi ą, ski iama žema Žemės o bi a (LEO), idu inė Žemės o bi a (MEO) i geos aciona i o bi a (GEO). Žemu inės o bi os palydo ai, naudojami mokslui i Žemės s ebėjimui, eina elipsinę o bi ą; Kadangi jų ma omumas iš an žeminių s očių y a ibo as, duomenys saugomi lai e i siunčiami į žemę 1 Ž . h ps: www.g c.nasa.go /www.k-12/TRC-0lae s/lae s_s.h ml #sa elli e [įeina 2020-081]. 2 JAV kosmoso s ebėjimo inklas y a a sakingas už di b inių objek ų, sk iejančių aplink Žemę, ap ikimą, sekimą, ka alogiza imą i iden i ika imą. Ka alogą galima as i ad esu: h ps: www.space- ack.o g/#/ss [įei a 2020-08-01]. 3 Jung inių Tau ų Kosminės e d ės eikalų biu as. Ž . h ps://www.pixaly ics.com/sa s-o bi ing-ea h-201 188 Rica do Ei o B un Te minologija kaip pas a o pag indas Enginee ing Fea u e-based Models s o is, kai o lai is ampa ma omas. GEO palydo ai naudojami elekomunikacijoms i me eo ologiniams ikslams; elekomunikacijų palydo ai gauna adijo dažnių (RF) signalus iš Žemės, sus ip ina juos, pakeičia jų dažnį i pe duoda juos a gal į Žemę. Jie sk ieja 36000 km i š ek a o o ( a pačioje plokš umoje) i jų sukimas y a sinch onus su Žemės sukimu, isą laiką likdami i š o pa ies ek a o o aško). Panašiai kaip i palydo ams, giliojo kosmoso mokslinėms misijoms aip pa eikia panašaus s ebėjimo i kon olės, ski os nuo oliniam aldymui i eleme ijos p iėmimui. Sa eli ų misijoms eikia specialių da buo ojų, ku ie ealaus laiko i nuola s ebė ų palydo o būklę i padė į. Misijos aldymas y a užduočių, ku ias po paleidimo ykdo ope acijos inžinie iai naudojan p og aminės į angos p og amas, inkinys i apima duomenų mainus a p žemės i kosmoso segmen ų, ski us s ebė i i kon oliuo i palydo o lai o posis emų būklę. Mokslinėse misijose aip pa bū ina gau i in o maciją iš palydo inio naudingo k o inio i misijos aldymo me u a liekamas eleme ijos, nuo olinio aldymo i sekimo p iėmimas i analizė. Teleme ija y a duomenys, pe duodami iš palydo o į Žemę, in o muojan ys apie palydo o i jo posis emų būklę i sąlygas. Telekomandos y a įsakymai, pe duodami iš deli e i o he end-use s (scien i ic communi y). Typical unc ions ex- žemės į e d ėlai į, kad jis bū ų kon igū uo as i aldomas. (uhlig, Sellmaie i Schmidhube 2015: 232). S ebėjimo i s o ies išlaikymas, aip pa žinomas kaip diapazonas, susideda iš sk ydžio kelio i padė ies s ebėjimo i nus a ymo naudojan adijo adijo dažnių me odus i signalus. P og aminės į angos inžine ijos požiū iu palydo inis aldymas eikalauja ski ingų p og amų i į ankių sk ydžio dinamikai, misijos plana imui, eleme ijai i nuo oliniam aldymui, inklo aldymui i ma š u a imui, aip pa sąsajoms a p jų. Šis sudė ingumas paska ino kosmoso agen ū as pa eik i ski ingus sp endimus. Vienas s a biausių MCS p og aminės į angos kū imo e apų bu o ESA an žeminių sis emų inžine ijos depa amen o sp endimas suku i i licencijuo i Eu opos p amonei p og aminės į angos aikomųjų p og amų inkinį, pla inamą pa adinimu MICONYS® 4 GEO palydo ai y a pla inami ibo oje e d ės zonoje. Ta p au inė elekomunikacijų sąjunga (ITU) ski ia o bi os slo us, kad bū ų iš eng a susidū imų, izikos, susijusios su kosmoso šiukšlėmis, ku i šiandien sulaukia didesnio dėmesio. 189Te minologija | 2020 | 27 (Mission Con ol Sys em) (misijos aldymo sis ema). MICONYS i jo SCOS-2000® komponen as ik iausiai y a ge iausiai žinomi šios ESA poli ikos, ski os p og aminės į angos plė ai i ino acijoms bei echnologijų pe da imui, pa yzdžiai (Kau ele , Jones and Ka l 2001). SCOS-2000 palaiko nuo olinį komandą, eleme ijos p iėmimą, odymą i a chy a imą. SCOS-2000 bu o ESA įgy os pa i ies, gau os ku ian i eksploa uojan anks esnes panašias sis emas: MSSS, SCOS-1 i SCOS-2. Šiandien ESA ku ia naują MCS sis emą, ku ios ikslas - a ei yje pakeis i SCOS-2000. Jos pa adinimas - "Eu opean G ound Sys ems […] Common Co e" (EGS-CC). Panašiai kaip i SCOS, p ojek o ikslas - suku i bend ą in as uk ū ą, ku i palaiky ų kosminės misijos s ebėjimą i aldymą p ieš i po paleidimo e apų, naudojan šiuolaikines echnologijas i į paslaugas o ien uo as a chi ek ū as (Pecchioli e al. 2012). EGS-CC plė a p iklauso ne ik ESA, be i Eu opos nacionalinėms kosminėms agen ū oms (CNES, Jung inės Ka alys ės kosminė agen ū a i DLR) bei p amonės bend o ėms (AIRBUS De ence and Space, Thales Alenia Space i OHB Sys ems). Be ESA p ojek ų y a i ki ų inicia y ų, ski ų suku i bend ą MCS p og aminės į angos sis emą. NASA užbaigė panašius p ojek us, ku ių dauguma bu o suku i įmonėje. "Godda d Space Fligh Cen e sukū ė d i sis emas - ""ITOS"" i ""ASIST"" - misijoms, okioms kaip ""WMAP"" (Wilkinson Mic owa e Aniso opy P obe), "IMAGE" (Image o Magne opause o-Au o a Global Explo a ion), "Ea h Obse ing ST-1" (Ea h Obse ing ST-5), "SdO" (Sola Dynamics Obse a o y) a ba "Luna Reconnaissance O bi e " (LRO) aldy i (P a e al. 2007). " Visais šiais a ejais mes susidu iame su sudė inga sis ema, ku i u i įgy endin i ski ingas unkcijas, ku ios gali bū i ak y uojamos a ba ne, p iklausomai nuo palydo o i misijos sa ybių. Dėl o šios p og aminės į angos in ensy ios sis emos y a ge os kandida ės, ku ias galima ku i naudojan p oduk ų linijas i unkcijų pag indu suku us modelia imo me odus, ku ie emiasi aiškiu i ge ai o ganizuo u są okų o ganiza imu, kad bū ų galima sup as i domeno i sis emos eikalingus pajėgumus. Funkcijų modelia imas y a ienas iš me odų, aikomų p og aminės į angos p oduk ų linijos inžine ijoje, daugka inio naudojimo p og aminės į angos p og amų kū imo disciplinoje, ku i apo populia i de yniasdešim ojo dešim mečio pabaigoje. SPLE ke ina gamin i paka o inai naudojamus komponen us i a e ak us, ku iuos ėliau galima sujung i, kad bū ų galima Rica do Ei o B un Te minologija kaip pas a o pag indas Enginee ing Fea u e-based Models gamin i p oduk us, a i inkančius konk ečio klien o i kon eks o po eikius. SPLE pa i is y a plačiai dokumen uo a p o esinėje i akademinėje li e a ū oje. Capilla (2013) į aukė kele ą a ejų y imų, ku iuose SPLE bu o sėkmingai p i aiky as: "Boeing" ope acinės, misijos k i inės sk ydžio p og amos a ionikai i kokpi o unkcijoms, "Bosch" a iklio aldymo p og aminė į anga benzininėms sis emoms, "Hewle Packa d" spausdin u o p og aminė į anga, "Toshiba" ene gijos gamybos i pe da imo į anga bei "Gene al Mo o s" a iklių aldymo p og aminė į anga. Pagal Apel e al. (2013: 9) p og aminės į angos p oduk ų linijų (SPL) p i alumai apima p og aminės į angos p oduk ų p i aikymą konk ečiams klien ų po eikiams, sumažin as sąnaudas, nes paka o inai naudojamų u o inkinys gali bū i kombinuojamas į ai iais būdais, kad bū ų suku i nauji p oduk ai, ge esnė kokybė i laikas į inką. SPL kū imo me u s a bios są okos y a sa ybės i sa ybėmis pag įs as modelia imas. ISO IEC 2465: 2010 Sis emos i p og aminės į angos inžine ijos žodynas, siūlo bend ą unkcijų apib ėžimą, paim ą iš IEEE S d 829: 2008 IEEE s anda o p og aminės į angos i sis emos bandymų dokumen ai: Pas aba: apima iek unkcinius, iek ne unkcinius a ibu us, okius kaip eikimas i paka o inis naudojimas. Kang i Lee (2013, 28) apib ėžia sa ybes kaip "abs akčias są okas, eiksmingai palaikančias komunikaciją a p į ai ių p oduk ų linijos suin e esuo ųjų šalių, odėl žmonėms y a na ū alu i in ui y iai iš eikš i p oduk ų linijų bend umą i kin amumą pagal sa ybes". P oduk o idėjų i kū imo p ocese unkcijos u i ski ingus ikslus. Jie y a p iemonė, ski a p aneš i apie p oduk o sa ybes i padė i nus a y i eikala imus; jie aip pa y a koncepcijos, ku ios lemia p ojek a imo i įgy endinimo sp endimus. P oduk ų linijos kū imas apima du papildomus gy enimo ciklus: […] domeno inžine ija i •[…] Taikymo inžine ija. IEEE 1517-2010 s anda as apib ėžia domeno inžine iją kaip: "Gy enimo ciklas, ku į suda o p oduk ų linijos bend umą i kin amumą apib ėžiančių i aldančių p ocesų inkinys. domeno inžine ija analizuoja p oduk o linijos domeną i ku ia paka o inai naudojamų a e ak ų inkinį. Šie a e ak ai apima p og aminės į angos eikala imus, p ojek a imo elemen us, bandymų a ejus i 191Te minologija | 2020 | 27 ipo eikala imų inžine ija isai p oduk ų linijai, p ocedu es, use documen a ion, e c. domain analysis can be seen as a įskai an numa omo kin amumo nus a ymą. Pag indinis a e ak as gene uoja p oduk us linijoje. by domain analysis is he ea u e model ha will speci y and desc ibe he Funkcijų modelia imas y a diag amų kū imo me odas, ku is bu o į es as de yniasdešim ajame dešim me yje naudojan FOdA (Fea u e-O ien ed Domain Analysis) me odiką. FOdA su eikė p imi y us, ski us s uk ū iniams san ykiams (kompozicijai, apibend inimui i specializacijai), pasi inkimui, al e na y umui i a pusa io p iklausomybei aizduo i. Vėliau jį pe žiū ėjo ski ingi au o iai (Kang and Lee 2013: 30[…]31). Funkcijų diag amos y a unkcijų modelių izualinis aizdas, ku iame unkcijos y a aizduojamos kaip dėžu ės hie a chiniame medyje. Kiek ienas mazgas u i p idė ą e ike ę su unkcijos pa adinimu. Hie a chinis b uožų išdės ymas suku ia ė ų i aikų san ykius. Jei pasi enkama duk e inė unkcija, aip pa u i bū i pasi enkama i jos ė inė unkcija. diag amos gali a ski i p i alomas i nep i alomas sa ybes i nus a y i galiojančius sa ybių de inius. Konk ečiai kalban , b uožų diag amos gali a s o au i: • Abs akčios sa ybės, ku ios naudojamos o ganizuo i sa ybes medyje, be nė a susijusios su įgy endinimo a e ak ais. Jie aizduojami pilkomis dėžu ėmis. • Konk ečios sa ybės, ku ios a i inka įgy endinimo a e ak us i y a aizduojamos bal omis dėžu ėmis. • […] P i alomos sa ybės, ku ių dėžu ės i šu inėje k aš u inėje dalyje y a užpildy a kulka. • […] Pasi ink os unkcijos, ku ių dėžu ės i šu inėje k aš o dalyje y a nepildy a kulka. • […] Reikia pasi ink i ik ieną iš am ik o ė o aiko b uožų (išski inį OR, XOR a ba ieną iš daugelio). Jis aizduojamas uščiu lanku an pag indinės unkcijos langelio apa inėje ibose. • […] Galimybė pasi ink i daugiau nei ieną konk ečio ė o aiko b uožą (OR a ba kai ku ie iš daugelio). Jis aizduojamas užpildy u lanku an pag indinės unkcijos dėžu ės apa inėje ibose. • unkcijų p iklausomybės, aizduojamos s ėlėmis su eks inėmis ano acijomis. Rica do Ei o B un Te minologija kaip pas a o pag indas Enginee ing Fea u e-based Models Žemiau pa eik oje diag amoje pa ody a ipiška unkcijų diag ama su pi miau ap ašy omis kon encijomis: 1 pa eikslas. Funkcijų diag amų pa yzdys (Šal inis: Ga gan ini 2015) Funkcijų modelis u ė ų apim i papildomą in o maciją p ie diag amos. Apel i ki i (2013: 27) nu odo galimybę p idė i šiuos duomenis: • […] […] Funkcijos i a i inkamų eikala imų ap ašymas. •Susijimas su ki ais b uožais, ypač hie a chija, a ka i suski s ymas į g upes. • Išo inės p iklausomybės, p z., eikalaujami apa a ū os iš ekliai. • […] suin e esuo osios šalys. • Apskaičiuo a a išma uo a unkcijos įgy endinimo kaina. • […] I . . Funkcinių b uožų modelio, ku is aizduo ų palydo inio aldymo p og aminės į angos unkcines sa ybes, kū imas u i p asidė i nuo aiškios są okų, ku ios suda o šią s i į, sup a imo i modelia imo. Šiuo ikslu eikla, susijusi su e minologija i e minog a ija, e minų, są okų i jų san ykių iden i ika imas, su eikia pag indą ikslinio modelio kū imui. 193Te minologija | 2020 | 27 3. Da bo me odika Siūlomas unkcijų modelis bu o užbaig as aikan šiuos žingsnius: • Šioje s i yje paskelb os p o esinės i akademinės li e a ū os nus a ymas i apž alga. Tai apima in o macijos apie app oachą, ku į laikosi a iacijos i kosmoso p ojek ai, ku iuos ado auja okie subjek ai kaip ESA (Eu opos kosmoso agen ū a) a ba NASA (Nacionalinė ae onau ikos i kosmoso adminis acija). […] analizuo os li e a ū os pag indu pa eng as žodynas, aikan e minologijos aldymo me odus, kad bū ų už egis uo a in o macija apie e minus, jų a pusa io yšius, dokumen uose nu ody as apib ėž is i e minų naudojimo kon eks ą. • Funkcijų pag indu suku as modelis, ku is aizduoja unkcijas, ku ias siūlo palydo inės s ebėsenos i aldymo p og aminės į angos p og amos, emdamasis žodynas. Te minų nus a ymui naudojami į es ies duomenys bu o echniniai dokumen ai, apibūdinan ys pasi ink ą p oduk ą: naudojimo ado ėliai, bal osios knygos i mokymo medžiagos. Funkcijų modelis y a hie a chinis unkcijų medis, pažymė as kaip p i alomas a ba nep i alomas, su p iklausomybėmis a p jų. he case o he so wa e applica ion unde analysis, besides he iden i ica- Dėl nep i alomų i p i alomų unkcijų bu o nus a y i papildomi p oduk ų linijos kin amumo eikala imai. Visų pi ma, kai ku ioms analizuojamos p og aminės į angos palaiky oms unkcijoms eikia pe ašy i a ba p i aiky i esamą kodą. Šių kin amumo a ejų nus a ymas bu o a lik as emian ekspe us, ku ie ykdo sa o eiklą ku ian i p i aikan šio ipo p og aminės į angos p og amas. No in su ink i šią in o maciją, bu o su eng os asmeninės in e iu. Pa ink as į ankis, ski as suku i unkcijų modelį i diag amas, y a Fea u eIDE5. Tai a i o kodo į ankis, pag įs as Ja a i Eclipse, ku į sukū ė O o- on-Gue icke-Uni e si ä Magdebu g da buo ojai. Naudojan "Fea u eIDE" galima suku i unkcijų modelį naudojan g a inį edak o ių, pažymė i unkcijas kaip p i alomas, nep i alomas a ba abs ak us i suku i hie a chinį medį. Kai unkcijos modelis y a suku as, gali e suku i ski ingas kon igū acijas: unkcijų pasi inkimas, ku is bus naudojamas ikslinei p og aminei į angai gene uo i. Pasku inis pa ik inimas: 01-03-2018. Rica do Ei o B un Te minologija kaip pas a o pag indas 194 Enginee ing Fea u e-based Models šal inio kodas. Deja, į ankis nesu eikia galimybių aldy i e minus a e minologijos iene us, odėl bū ina naudo i papildomus į ankius. 2 pa eikslas. Fea u eIDE (suku a au o iaus) 4.Rezul a ų p is a ymas i diskusijos Šiame sky iuje apibend inamas ienas unkcijų modelio sky ius, ski as misijos aldymo sis emų (MCS) p og aminės į angos p og aminėms į angoms. Iš dokumen ų iš auk ų są okų analizė lėmė sis emos unkcijų o ganiza imą šiomis s i imis: • Desk op and Session Managemen , ku is su eikia unkcijas p isijung i, p adė i sesiją i paleis i į ai ias p og amas. Vykdydamas daugelio palydo ų aldymą, a o ojas galės pe jung i palydo ų da bo e d es. Teleme ijos g andinė, ku i apima eleme ijos apdo ojimą, signalizacijos a ky oją i eleme ijos ek aną.