Sensmetry sprendimai satų spiečiams

Sensmetry SysIDE

Sensmetry yra viena iš unikalių Lietuvos bendrovių, kuriančių programinę įrangą satų bei jų spiečių valdymui. Bendrovę 2019 metais įkūrė Juozas Vaicenavičius ir Steven Keen.

Po matematikos bakalauro ir magistro studijų Oksfordo universitete baigimo, Juozas Vaicenavičius įstojo į Upsalos universiteto doktorantūrą ir 2017-aisiais apsigynė daktarinę disertaciją „Optimalūs nuoseklūs sprendimai paslėptos būsenos modeliuose” (Optimal Sequential Decisions in Hidden-State Models). Bendrovę Sensmetry Juozas su bendraminčiu Steven Keen įsteigė 2019 m. Sensmetry yra antroji Lietuvos bendrovė, kurianti programinę įrangą satams. Kita yra „Novian„, kurianti satų spiečių duomenų pasikeitimo valdymo programas, apie tai jau rašėmė tekste „Novian – satų spiečių valdymas”. 2020 metų antroje pusėje Sensmetry, gavusi satų operatoriaus užsakymą, pradėjo kurti satų spiečių valdymo programinę įrangą, taikydami patikimumo analizės metodus ir nuo 2022 metų pabaigos naudodami SysML antrąją versiją (SysML v2).

Sensmetry ikurejai

Bendrovės Sensmetry įkūrėjai – dr. Juozas Vaicenavičius ir dr. Steven Keen. Sensmetry nuotrauka.

UML ir SysML

SysML (The Systems Modeling Language) – yra sistemų modeliavimo kalba, kuri padeda apibrėžti, analizuoti, projektuoti, tikrinti ir tvirtinti įvairias sistemas. SysML iš pradžių buvo sukurta kaip atvirojo kodo specifikacijų projekto dalis ir yra atvirai licencijuota platinti ir naudoti. Kaip kalba, SysML pirmoji versija (SysML v1) yra UML (Universal Modeling language) plėtinys ir paremtas tik diagramomis . Tai sukelia daug problemų norint diegti skaitmeninį dvynį SysML v1 pagrindu. SysML suteikia sistemų inžinieriams papildomų funkcijas, tokias kaip didesnis lankstumas ir išraiškingumas. SysML naudoja du papildomus diagramų tipus: reikalavimų diagramą ir parametrinę diagramą. Pirmoji naudojama reikalavimams rinkti, o antroji – kiekybiniam įvertinimui ir veiklos analizei. Taip yra pašalinami į programas orientuoti UML apribojimai ir galima modeliuoti įvairias sistemas, kurios apima techninę ir programinę įrangą, informaciją, procesus, personalą ir erdvę.

Tuo tarpu, SysML v2 yra paremta specialiai jai kurta KerML (Kernel Modeling Language) kalba. Ši kalba turi tekstinę reprezentaciją, o tai leidžia ir SysML v2 turėti tekstinę forma. Tekstinė forma yra pranašesnė nei grafinė forma ir įgalina programinės įrangos kūrimo procesus pritaikyti ir sistemų modeliavimo procesams.

SysML privalumai

SysML palaiko modeliais pagrįstos sistemų inžinerijos (model-based systems engineering – MBSE) metodą, kuomet informacija užfiksuojama sistemos modelyje. Anksčiau komandos bendradarbiaudavo naudodamos skaičiuokles, neformalias diagramas ir tekstinius dokumentus. Modelio naudojimas taip pat leidžia turėti “single-source-of-truth”, kas reiškia jog visa reikalinga ir aktuali informacija apie sistemą yra randama vienoje vietoje. Todėl yra sutaupoma daug laiko ir resursų, nes darbuotojai neturi švaistyti laiko ieškodami naujausių dokumentų versijų. Taip gerokai sumažėja klaidų, pagerėja produkto kokybė ir sumažėja kūrimo išlaidos bei tvarkaraščiai. Taip pat, kadangi SysMLv v2 tekstinė reprezentacija yra lengviau suprantama kompiuteriams nei grafinė diagrama, SysML v2 kalba aprašytas modelis įgalina procesų automatizavimą. Pavyzdžiui, pasikeitus SysML v2 sistemos modeliui gali būti automatiškai sugeneruojama satelito programinė įranga automatiškai atsižvelgiant į modelio pakitimus. Jei modelis būtų buvęs aprašytas SysML v1 diagramoje, žmogus turėtų peržvelgti dvi diagramas (prieš ir po pakeitimo), surasti skirtumus, ir tada rankiniu būdų atnaujinti programinę įrangą.

Dublino 2024 konferencija

Dubline vykusioje didžiausioje pasaulinėje sistemų inžinerijos konferencijoje INCOSE IS 2024 Sensmetry technologija ir produktai sulaukė didžiulio industrijos lyderių įvertinimo. Sensmetry stendas ir pranešimas „SysIDE: sistemos kaip kodas ateitis su SysML v2 šiandien“ dalyvius traukė kaip ir industrijos gigantai „IBM“, „Siemens“ bei kitos pasaulinės bendrovės. 30 min. pranešime Sensmetry komanda Juozas Vaicenavičius ir Simonas Draukšas pristatė atvirojo kodo SysML v2 modeliavimo įrankį SysIDE, skirtą modeliuoti sudėtingas sistemas pasitelkiant SysML v2 tekstinę reprezentaciją. SysIDE, pasitelkiant programavimo srityje populiarius funkcionalumus, leidžia sistemų inžinieriams greičiau ir patogiau kurti sistemų modelius, juose naviguoti, juos analizuoti, bei su jais „kalbėtis“ – ištraukti reikiamą informaciją. Sensmetry įmonės viduje, SysIDE yra naudojamas palengvinti kitų technologijų kūrimą, tokių kaip sutrikimų aptikimo, izoliavimo ir atkūrimo (FDIR) technologiją, kuri automatiškai stebi patikimumui svarbius signalus, aptinka satų sistemos gedimus ir imasi atsako kontrolės veiksmų, užkertančių kelią sato veiklos rizikai arba ją mažinančių. SysIDE pagalba sukurtos Sensmetry SatFDIR programinės įrangos sprendimas skirtas spręsti opų satų patikimumo ir prieinamumo didinimo poreikį. Šiuo sprendimu siekiama, kad FDIR technologija taptų prieinama įmonėms, turinčioms mažiau specializuotų programinės įrangos kūrimo įgūdžių.

Sensmetry komanda Dubline

Sensmetry komanda: Juozas Vaicenavičius, Žygimantas Gelbūda, Rimantas Vaicenavičius, Simonas Draukšas „INCOSE IS 2024” parodoje Dubline

Įprastai satai įvairiose Žemės orbitose aktyviai veikia penkis ar septynerius metus ir tikimasi patikimo įvairių satų sistemų darbo visą laiką. Jei satas arba kuri nors iš sistemų sugenda anksčiau, kartu prarandama visa sudėtinga sistema. Sensmetry inžinierių ir ekspertų komanda turi ilgametę patirtį, analizuojant sudėtingas satų sistemas ir kuriant sprendimus, užtikrinančius patikimą jų veikimą. Satai turi tokias sistemas: orbitos palaikymo, energijos teikimo, kuro ir varytuvų, jutiklių ir duomenų perdavimo, kontrolės, telemetrijos ir t.t. Į orbitą taisyti sato, nors ir įmanoma, tačiau inžinierų brigados niekas nesiunčia. Tiesa, buvo keturi atvejai, kuomet orbitoje apie Žemę buvo remontuojamas Kosminis Hablo teleskopas.

Sato skaitmeninis dvynys

Bendrovės komanda sukūrė sato skaitmeninį dvynį (digital twin): Žemėje kaupiama informacija apie visas sato inžinierines sistemas iki smulkiausių detalių, o informaciją galima peržiūrėti nuo kaupimo pradžios iki paskutinių įrašų, pateikiant sato sistemoms įvairias užklausas. Skaitmeninio dvynio įpatumas yra galimybė informaciją papildyti ar koreguoti ir taip atnaujinti satų valdymo programas. Taip galima pakeisti satų misijų profilius ar konfiguracijas, atsižvelgiant į buvusius bei numatomus sato sutrikimus, taip siekiant sumažinti visiško sato praradimo rizikas.

Satų spiečiai kosmose

Bene pats pirmasis satų spiečius yra 1993 metais pradėjusi veikti 24 satų GPS (Global Positioning System, kartais vadinama NAVSTAR), teikianti vietovės, navigacijos, mokslinių tyrimų ir sinchronizacijos paslaugas. Panašias sistemas į orbitas vėliau iškėlė Europas Sąjunga – Galileo, Rusija – Glonass, Kinija – Beidou. Šias sistemas galima įvardinti klasikiniais satų spiečiais. Jau XXI a. atsirado interneto satų spiečius Starlink, kuriamas panašios paskirties OneWeb spiečius. Paminėtini didžiausi sintetinės apertūros radariniai (synthetic aperture radar – SAR) satų spiečiai ICEYE ir Capella Space. Kiti Žemės stebėjimo satų spiečiai yra Planet Lab,  HawkEye, Black Sky, HySpecIQ, Maxar Technologies ir Planet.


Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *