186 Rica do Ei o B un Te minologia come base pe la cos uzione
Enginee ing Fea u e-based Models
doi.o g/10.35321/ e m27-08
La e minologia come base pe la cos uzione
Enginee ing Fea u e-based Models
RicaRdo Ei o BRun
Uni e si à Ca los III di Mad id
Riassun o
Le ope azioni sa elli a i ichiedono l'uso combina o di di e si s umen i pe suppo a e le
a i i à ingegne is iche e pe con olla e il eicolo spaziale. Ques a comunicazione è
ges i a dal sis ema di moni o aggio e con ollo (MCS) che ice e i da i di eleme ia dal
eicolo spaziale e ilascia elecomandi pe man ene e l'a eggiamen o e la aie o ia di
olo del sa elli e. Ques i sis emi complessi sono s iluppa i come pia a o me ape e che
possono esse e es ese e pe sonalizza e pe suppo a e i equisi i e gli obie i i speci ici
della missione. Come egola gene ale, si può a e ma e che ques e applicazioni so wa e
sono buoni candida i pe l'implemen azione di meccanismi di a iabili à in modo s u u a o
e piani ica o e che la lo o unzionali à è un buon candida o pe analizza e la a ibili à
dell'applicazione di ecniche di modellazione basa e su ca a e is iche. Ques o documen o
desc i e l'uso dell'analisi e minologica pe cos ui e un modello di unzionali à a suppo o
dell'analisi dei equisi i pe ques o ipo di sis emi basa i su so wa e. KEYWORDS:
Te minologia ecnica, modelli basa i su ca a e is iche, ingegne ia ae ospaziale,
es azione e minologica
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, kady ų palaik palydo o
padė į i sk iejimo ajek o iją. I sis emi di composizione sono più comple i delle
pia a o me a i ose, le quali possono esse e es ese e ada a e in base a speci iche
esigenze di missione e obie i o. 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. Gli a icoli desc i ono le analisi e minologiche u ilizza e, i modelli
požymių, i palaikančiam, le analisi dei equisi i, i sis emi di p og ammazione di ques o ipo, i
p oge i. ESMINIAI ŽODŽIAI: ecnica e minologia, požymių modeliai, a iacijos inžine ija,
e minų a pažinimas
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1. INTROduCTION
Il glossa io della NASA de inisce i sa elli i come: "un ogge o in olo libe o che o bi a a o no alla Te a, a un
al o piane a o al sole". I sa elli i sono un ipo di eicolo spaziale che iaggia in un'o bi a egola e e
chia amen e de ini a a o no al cen o di g a i à di un al o co po celes e (Ga ne 1996: 4). Dal lancio dei p imi
sa elli i a i iciali - Spu nik 1 il 4 o ob e 1957 e Explo e 1 il 31 gennaio 1958 - sono s a e lancia e un g an
nume o di missioni sa elli a i con scopi di e si: esplo azione as onomica, o ni u a di se izi di
comunicazione e na igazione, osse azione della e a, icognizione e missioni scien i iche. I sa elli i sono
complessi sis emi ae ospaziali cos i ui i da elemen i e es i e spaziali: il eicolo spaziale de e esse e
aziona o da un elemen o di con ollo sulla Te a e imane e in con a o con esso. Oggi, il p og esso
scien i ico e i se izi pe gli u en i dipendono dai sa elli i e dalle cos ellazioni di sa elli i. Gli esempi pe inen i
includono il elescopio spaziale Hubble (HST), i sis emi di na igazione come il GPS (Global Posi ioning Sys em), il
GLONASS e il Galileo eu opeo, l'UARS (Uppe A mosphe e Resea ch Sa elli e) o il GOES (Geos a iona y
Ope a ional En i onmen Sa elli e). Il nume o o ale di sa elli i lancia i dal 1957 […] secondo il ca alogo SSN2
degli S a i Uni i […] è icino a 18.200; l'indice 2017 degli ogge i lancia i nello spazio es e no di uNOOSA ipo a
4.635 sa elli i a ualmen e in o bi a a o no al piane a, con un inc emen o di 357 sa elli i (8,95%) ispe o
all'anno p eceden e. Lo scopo di ques o a icolo è quello di dimos a e la necessi à di applica e la ges ione e
l'es azione della e minologia pe suppo a e lo s iluppo di modelli basa i su ca a e is iche pe
o ganizza e i conce i che desc i ono le unzioni delle applicazioni so wa e u ilizza e pe il moni o aggio e il
con ollo sa elli a i. I sa elli i sono classi ica i in base allo scopo e al ipo di o bi a. Lo scopo si i e isce ai
se izi che il sa elli e è des ina o a o ni e. Pe quan o igua da l'o bi a, si a una dis inzione a o bi a
e es e bassa (LEO), o bi a e es e media (MEO) e o bi a geos aziona ia (GEO). I sa elli i LEO […]
u ilizza i pe la scienza e l'osse azione della Te a […] seguono un'o bi a elli ica; Poiché la lo o isibili à dalle
s azioni e es i è limi a a, i da i sono memo izza i a bo do e in ia i a e a. 2 La Re e di so eglianza
spaziale degli S a i Uni i è esponsabile della ile azione, acciamen o, ca alogazione e iden i icazione di
ogge i a i iciali in o bi a a o no alla e a. Il ca alogo è disponibile all'indi izzo: h ps:
www.space- ack.o g/#/ss
[accesso 2020-08-01].
3 U icio delle Nazioni Uni e pe gli A a i dello Spazio Es e no. Vedi
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Enginee ing Fea u e-based Models
h ps://www.pixaly ics.com/sa s-o bi ing-ea h-201 s azioni quando l'ae eo di en a isibile. I sa elli i GEO sono
u ilizza i pe le elecomunicazioni e pe scopi me eo ologici; I sa elli i di elecomunicazione ice ono segnali a
adio equenza (RF) dalla Te a, li ampli icano, spos ano la lo o equenza e li asme ono indie o alla Te a.
Essi o bi ano a 36000 km sop a l'equa o e (nello s esso piano) e la lo o o azione è sinc ona alla o azione della
Te a, imanendo semp e sop a lo s esso pun o dell'equa o e. Simile ai sa elli i, anche le missioni scien i iche
nello spazio p o ondo hanno bisogno di un moni o aggio e un con ollo simili pe il elecomando e la icezione
della eleme ia.
Le missioni sa elli a i ichiedono pe sonale dedica o pe e e ua e un moni o aggio con inuo in empo
eale dello s a o e della posizione del sa elli e. Il con ollo della missione è l'insieme dei compi i esegui i
dopo il lancio dagli ingegne i ope a i i con l'aiu o di applicazioni so wa e e compo a lo scambio di da i a
i segmen i e es e e spaziale pe il moni o aggio e il con ollo dello s a o dei so osis emi a bo do del
sa elli e. Nelle missioni scien i iche, è anche necessa io ice e e le in o mazioni dal ca ico u ile del
sa elli e e ecu a e du an e il con ollo della missione includono la icezione e l'analisi della eleme ia, del
elecommando e del acciamen o. La eleme ia sono i da i asmessi dal sa elli e alla Te a che
deli e i o he end-use s (scien i ic communi y). Typical unc ions ex-
in o mano dello s a o e delle condizioni del sa elli e e dei suoi so osis emi. I elecomandi sono gli o dini
asmessi dal suolo al eicolo spaziale pe con igu a lo e ges i lo. (uhlig, Sellmaie e Schmidhube 2015: 232).
Il acciamen o e il man enimen o della s azione, no o anche come ange, consis e nel moni o aggio e nella
de e minazione della aie o ia di olo e della posizione u ilizzando ecniche e segnali RF. Dal pun o di
is a dell'ingegne ia del so wa e, il con ollo sa elli a e ichiede di e se applicazioni e s umen i pe la
dinamica del olo, la piani icazione della missione, la eleme ia e il elecommando, il con ollo della e e e il
ou ing, nonché le in e acce a di lo o. Ques a complessi à ha po a o le agenzie spaziali a o ni e
soluzioni di e se. Una delle pie e milia i più ile an i nello s iluppo del so wa e MCS è s a a la decisione
del dipa imen o di ingegne ia dei sis emi e es i dell'ESA di s iluppa e e concede e in licenza
all'indus ia eu opea una se ie di applicazioni so wa e dis ibui e so o il nome MICONYS® 4 sa elli i GEO
sono dis ibui i in un'a ea limi a a nello spazio. Gli slo o bi ali sono assegna i dall'Unione in e nazionale
delle elecomunicazioni (ITu) pe e i a e collisioni, un ischio lega o al ema dei de i i spaziali che oggi
ice e una maggio e a enzione.
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(Sis ema di con ollo della missione). MICONYS e la sua componen e SCOS-2000®
sono p obabilmen e gli esempi più no i di ques a poli ica dell'ESA pe lo s iluppo
di so wa e e l'inno azione e il as e imen o di ecnologia (Kau ele , Jones e
Ka l 2001). SCOS-2000 suppo a il elecommando, la icezione, la isualizzazione e
l'a chi iazione della eleme ia. SCOS-2000 e a il isul a o dell'espe ienza
acquisi a dall'ESA nello s iluppo e nel unzionamen o di p eceden i sis emi
simili: MSSS, SCOS-1 e SCOS-2. Oggi, l'ESA s a s iluppando il nuo o sis ema MCS,
des ina o a sos i ui e SCOS-2000 in u u o. Il suo nome è Eu opean G ound
Sys ems […] Common Co e (EGS-CC). Simile a SCOS, il p oge o ha lo scopo di
s iluppa e un'in as u u a comune pe suppo a e il moni o aggio e il
con ollo delle missioni spaziali nelle asi p e-e pos -lancio, u ilizzando
ecnologie mode ne e a chi e u e o ien a e ai se izi (Pecchioli e al. 2012). Lo
s iluppo di EGS-CC non è solo di esponsabili à dell'ESA: le agenzie spaziali
nazionali eu opee (CNES, UK Space Agency e DLR) e le socie à indus iali (AIRBUS
De ence and Space, Thales Alenia Space e OHB Sys ems) anno pa e del
p oge o. Ol e ai p oge i dell'ESA, esis ono al e inizia i e ol e a s iluppa e
un sis ema so wa e gene ico MCS. La NASA ha comple a o p oge i simili, la
maggio pa e dei quali sono s a i s iluppa i in e namen e. Il Godda d Space
Fligh Cen e ha s iluppa o due sis emi, ITOS e ASIST, pe la ges ione di missioni
come WMAP (Wilkinson Mic owa e Aniso opy P obe), IMAGE (Image o
Magne opause o-Au o a Global Explo a ion), EO-1 (Ea h Obse ing ST-5
(Space Technology 5), SdO (Sola Dynamics Obse a o y) o LRO (Luna
Reconnaissance O bi e ) (P a e al. 2007).
In u i ques i casi, si a a di un sis ema complesso che de e implemen a e
di e se unzioni che possono esse e a i a e o no a seconda delle
ca a e is iche del sa elli e e della missione. A causa di ciò, ques i sis emi ad
al a in ensi à di so wa e sono buoni candida i da s iluppa e u ilizzando linee di
p odo i e ecniche di modellazione basa e su unzionali à, che si basano su
un'o ganizzazione chia a e ben o ganizza a dei conce i pe comp ende e il
dominio e le capaci à necessa ie del sis ema.
La modellazione basa a sulle ca a e is iche è una delle ecniche applica e
nell'ingegne ia della linea di p odo i so wa e, una disciplina pe la cos uzione
di p og ammi so wa e iu ilizzabili che è di en a a popola e alla ine degli anni
no an a. SPLE in ende cos ui e componen i e manu a i iu ilizzabili che
possono esse e successi amen e combina i pe cos ui e p odo i ada i alle
Rica do Ei o B un Te minologia come base pe la cos uzione
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esigenze di un clien e e di un con es o speci ici. Le espe ienze in SPLE sono
ampiamen e documen a e nella le e a u a p o essionale e accademica.
Capilla (2013) ha incluso di e si casi di s udio in cui SPLE è s a o applica o con
successo: i p og ammi di olo ope a i i e di missione c i ica di Boeing pe
l'a ionica e le unzioni della cabina di pilo aggio, il so wa e di con ollo del
mo o e di Bosch pe i sis emi a benzina, il so wa e di s ampan e di Hewle
Packa d, la gene azione di ene gia di Toshiba e le appa ecchia u e di
asmissione e il so wa e di con ollo di Gene al Mo o s pe i p opulso i. I
an aggi delle linee di p odo i so wa e (SPL), secondo Apel e al. (2013: 9),
includono l'ada amen o dei p odo i so wa e alle esigenze speci iche dei
clien i, la iduzione dei cos i […] in quan o un insieme di iso se iu ilizzabili può
esse e combina o in modi di e si pe gene a e nuo i p odo i, quali à
miglio a a e ime- o-ma ke .
Le ca a e is iche e la modellazione basa a sulle ca a e is iche sono conce i
ile an i nello s iluppo di SPL. ISOIEC/IEEE 24765: 2010, Sys ems and so wa e
enginee ing […] Vocabula y, o e una de inizione gene ale delle ca a e is iche,
p esa da IEEE S d 829: 2008 IEEE S anda d o So wa e and Sys em Tes
Documen a ion: […] Una ca a e is ica dis in i a di un elemen o di sis ema. NOTA:
include a ibu i sia unzionali che non unzionali come le p es azioni e la
iu ilizzabili à. Kang e Lee (2013, 28) de iniscono le ca a e is iche come "conce i
as a i che suppo ano e icacemen e la comunicazione a le di e se pa i
in e essa e di una linea di p odo i e, quindi, è na u ale e in ui i o pe le pe sone
esp ime e la comuni à e la a iabili à delle linee di p odo i in e mini di
ca a e is iche". Le ca a e is iche se ono a scopi di e si nel p ocesso di
ideazione e s iluppo del p odo o. Sono mezzi pe comunica e le ca a e is iche del
p odo o e suppo a e l'iden i icazione dei equisi i; sono anche i conce i che
guidano le decisioni di p oge azione e implemen azione. Lo s iluppo di una linea di
p odo i comp ende due cicli di i a complemen a i:
• ingegne ia del dominio e
• Ingegne ia delle applicazioni.
Lo s anda d IEEE 1517-2010 de inisce l'ingegne ia di dominio come: "Ciclo di i a
cos i ui o da un insieme di p ocessi pe speci ica e e ges i e la comuni à e la
a iabili à di una linea di p odo i. l'ingegne ia di dominio analizza il dominio di
una linea di p odo i e s iluppa un insieme di manu a i iu ilizzabili. Ques i
a e a i includono equisi i so wa e, elemen i di p oge azione, casi di p o a e

191Te minologia | 2020 | 27 ipo di ingegne ia dei equisi i pe l'in e a linea di
p ocedu es, use documen a ion, e c. domain analysis can be seen as a
p odo i, comp esa l'iden i icazione della a iabili à p e is a. L'a e a o
p incipale gene a a p odo i all'in e no della linea.
by domain analysis is he ea u e model ha will speci y and desc ibe he
La modellazione delle ca a e is iche è una ecnica di diag ammazione che è
s a a in odo a negli anni no an a con la me odologia FOdA (Fea u e-O ien ed
Domain Analysis). FOdA ha o ni o p imi i i pe app esen a e le elazioni
s u u ali (composizione, gene alizzazione e specializzazione), l'opzionali à,
l'al e na i i à e le dipendenze ecip oche. In segui o è s a o i is o da di e si
au o i (Kang e Lee 2013: 30 […] 31). I diag ammi di ca a e is iche sono la
app esen azione isi a dei modelli di ca a e is iche, in cui le ca a e is iche
sono app esen a e come caselle in un albe o ge a chico. Ogni nodo ha
un'e iche a allega a con il nome della ca a e is ica. La disposizione
ge a chica delle ca a e is iche c ea elazioni geni o e- iglio. Se iene
seleziona a una ca a e is ica iglio, de e esse e seleziona a anche la sua
ca a e is ica geni o e. I diag ammi possono a e una dis inzione a
ca a e is iche obbliga o ie e acol a i e e iden i ica e le combinazioni di
ca a e is iche che sono alide. In pa icola e, i diag ammi di ca a e is iche
possono app esen a e: • Funzioni as a e, che engono u ilizza e pe
o ganizza e le ca a e is iche nell'albe o ma non sono lega e agli a e a i di implemen azione. Sono app esen a i da sca ole g igie.
• Ca a e is iche conc e e, che co ispondono agli a e a i di
a uazione e sono app esen a e da caselle bianche. • Ca a e is iche
obbliga o ie, che hanno un p oie ile iempi o sulla pa e supe io e del
con ine della lo o sca ola.
• Ca a e is iche acol a i e, che hanno un p oie ile non iempi o
sulla pa e supe io e del con ine della lo o sca ola.
• La necessi à di seleziona e solo una delle ca a e is iche del iglio di un
de e mina o geni o e (esclusi o OR, XOR o uno a i mol i). È app esen a o
con un a co uo o al con ine in e io e della casella della ca a e is ica
mad e. • La possibili à di seleziona e più di una ca a e is ica del bambino di
un de e mina o geni o e (OR o alcune a le mol e). È app esen a o con un
a co iempi o al con ine in e io e della casella della ca a e is ica mad e.
• dipendenze a le ca a e is iche, app esen a e da ecce con
anno azioni es uali.
192 Rica do Ei o B un Te minologia come base pe la cos uzione
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Il diag amma seguen e mos a un ipico diag amma di ca a e is iche
con le con enzioni sop a desc i e:
Figu a 1. Esempio di diag ammazione delle ca a e is iche (Fon e: Ga gan ini
2015) Un modello di ca a e is iche do ebbe include e in o mazioni aggiun i e
al diag amma. Apel e al. (2013: 27) indicano la possibili à di aggiunge e ques i
da i: • Desc izione di una ca a e is ica e del suo co isponden e insieme di
equisi i. • Relazione con al e ca a e is iche, in pa icola e la ge a chia,
l'o dine e il agg uppamen o. • Dipendenze es e ne, come le iso se ha dwa e ichies e.
• Pa i in e essa e.
• Cos o s ima o o misu a o della ealizzazione di una ca a e is ica.
• E così ia.
Lo s iluppo di un modello di ca a e is iche pe app esen a e le
ca a e is iche unzionali delle applicazioni so wa e pe il con ollo
sa elli a e de e pa i e da una chia a comp ensione e modellazione dei conce i
che compongono il dominio. A al ine, le a i i à ela i e alla e minologia e alla
e minog a ia, l'iden i icazione dei e mini, dei conce i e delle lo o elazioni
o niscono la base pe cos ui e il modello be saglio.
193Te minologia | 2020 | 27
3. Me odologia di la o o
Il modello di ca a e is iche p opos o è s a o comple a o seguendo le
seguen i asi: • Iden i icazione e e isione della le e a u a
p o essionale e accademica pubblica a in ques o se o e. Ciò compo a la
ice ca di in o mazioni sull'app occio segui o nei p oge i ae ospaziali
guida i da en i come l'ESA (Agenzia spaziale eu opea) o la NASA (Na ional
Ae onau ics and Space Adminis a ion).
• s iluppo di un glossa io basa o sulla le e a u a analizza a, applicando
ecniche di ges ione e minologica pe egis a e in o mazioni sui e mini,
le elazioni a di lo o, le de inizioni iden i ica e nei documen i e il con es o
in cui i e mini sono u ilizza i. • C eazione di un modello basa o su
ca a e is iche che app esen i le unzioni o e e dalle applicazioni
so wa e di moni o aggio e con ollo sa elli a i, u ilizzando il glossa io
come base.
Gli inpu u ilizza i pe iden i ica e i e mini includono un so oinsieme di
documen i ecnici che desc i ono il p odo o seleziona o: manuali di
unzionamen o, lib i bianchi e ma e iali di o mazione. Il modello di unzionali à è
un albe o ge a chico di unzionali à con assegna e come obbliga o ie o
he case o he so wa e applica ion unde analysis, besides he iden i ica-
acol a i e, con dipendenze a di lo o. Pe quan o igua da le ca a e is iche
acol a i e e obbliga o ie, sono s a i iden i ica i equisi i aggiun i i di
a iabili à della linea di p odo i. In pa icola e, alcune delle unzioni
suppo a e dal so wa e in analisi ichiedono la so asc izione o la
pe sonalizzazione del codice esis en e. L'iden i icazione di ques i casi di
a iabili à è s a a e e ua a con il suppo o di espe i che s iluppano la lo o
a i i à nello s iluppo e nella pe sonalizzazione di ques o ipo di applicazione so wa e. Pe accoglie e ques e in o mazioni sono s a e e e ua e in e is e pe sonali.
Lo s umen o seleziona o pe c ea e il modello di unzionali à e i diag ammi è
Fea u eIDE5. Si a a di uno s umen o open sou ce basa o su Ja a ed Eclipse,
s iluppa o dal pe sonale dell'Uni e si à O o- on-Gue icke di Magdebu go. Con
Fea u eIDE, è possibile c ea e un modello di unzionali à u ilizzando un edi o
g a ico, con assegna e le unzionali à come obbliga o ie, acol a i e o
as a e e cos ui e l'albe o ge a chico. Una ol a cos ui o il modello di
unzionali à, è possibile c ea e di e se con igu azioni: selezioni di unzionali à
che e anno u ilizza e pe gene a e l'applicazione so wa e di des inazione5 Vedi h ps://Fea u eIdE.gi hub.io Ul ima e i ica: 01-03-2018.
Rica do Ei o B un Te minologia come base pe la cos uzione 194
Enginee ing Fea u e-based Models
codice so gen e. s o una amen e, lo s umen o non o nisce
unzionali à pe ges i e e mini o uni à e minologiche, il che ende
necessa io l'uso di s umen i complemen a i.
Figu a 2. Fea u eIDE (c ea o dall'au o e)
4. P esen azione dei isul a i e discussioni
Ques a sezione iassume una sezione del modello di unzionali à pe le
applicazioni so wa e dei sis emi di con ollo della missione (MCS). L'analisi dei
conce i es a i dai documen i ha po a o ad un'o ganizzazione delle
unzionali à del sis ema in ques e a ee:
• Desk op e Session Managemen , che o nisce le unzioni pe
accede e, a ia e una sessione e a ia e le di e se applicazioni.
Nel caso di ges ione di più sa elli i, l'u en e sa à in g ado di
passa e a gli spazi di la o o dei sa elli i. • Ca ena di eleme ia,
che comp ende l'elabo azione della eleme ia, il ges o e di alla mi
e il display della eleme ia.