Profil interoperacyjności UGV

Szpon UGV

UGV Interoperability Profile (UGV IOP) , Robotics and Autonomous Systems – Ground IOP (RAS-G IOP) lub po prostu IOP był pierwotnie inicjatywą zapoczątkowaną przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych (DoD) w celu zorganizowania i utrzymania standardów interoperacyjności otwartej architektury dla bezzałogowych pojazdów naziemnych Pojazdy (UGV) . Głównym celem tej inicjatywy jest wykorzystanie istniejących i powstających standardów w społeczności pojazdów bezzałogowych (UxV), takiej jak Society of Automotive Engineers (SAE) AS-4 Joint Architecture for Unmanned Systems ( JAUS ) oraz IOP Biura Projektowego Wojskowych Systemów Bezzałogowych (UAS).

IOP został pierwotnie stworzony przez US Army Robotic Systems Joint Project Office (RS JPO): i jest obecnie obsługiwany przez US Army Project Manager Force Projection (PM FP). Liczba mnoga Profile interoperacyjności (IOP) zwykle odnosi się do zestawu dokumentów, które składają się na IOP i jego przeznaczenie. IOP są zatwierdzone do publicznego udostępnienia. National Advanced Mobility Consortium (NAMC) udostępnia IOP na https://namcgroups.org dla zarejestrowanych użytkowników.

Podstawowe koncepcje

Z perspektywy systemu, IOP jest zdefiniowany w celu zapewnienia interoperacyjności na wielu poziomach w różnych konfiguracjach systemów, np.:

Kluczowym rozwiązaniem tego problemu jest wykorzystanie JAUS do ustanowienia wspólnej warstwy przekazywania komunikatów między składnikami oprogramowania systemu. Procesor IOP określa zasady korzystania ze standardowych komunikatów JAUS, jak również niestandardowych rozszerzeń standardowego zestawu komunikatów.

Dla interoperacyjności komponentów sprzętowych, IOP zawiera również specyfikację wtyczek sprzętowych i mocowań.

Wersje

Departament Obrony zamierza co dwa lata publikować poprawki do IOP. Obecna wersja to IOP w wersji 2.0 (IOPv2). Wydanie wersji 3.0 planowane jest na koniec 2017 roku.

Od wersji 3.0 cały zestaw dokumentów IOP jest generowany automatycznie z plików XML .

Struktura dokumentu i przegląd

IOP składają się z następujących dokumentów

Nadrzędny profil
Zawiera podstawowe koncepcje, architekturę, wymagania i przegląd dla IOP; i w szczególności dotyczy platformy, ładunku, mobilności, sieci pokładowej, komunikacji i logicznych komunikatów interoperacyjnych. Ponadto niniejszy dokument wprowadza i przedstawia podejście do zgodności i walidacji, które należy zastosować w ramach IOP.
Plan możliwości
Definiuje wymagania dotyczące zdolności związane z zatrudnieniem i wykorzystaniem UGV do wykonywania bieżących i odpowiednich krótkoterminowych misji robotycznych, z kolei określa zakres i ogranicza zawartość IOP.
Zasady profilowania SAE JAUS
Określa sposób profilowania standardów SAE AS-4 JAUS, w celu uwzględnienia wyjaśnień lub dodatkowej treści w celu zdefiniowania interoperacyjności między kontrolerami i UGV, jak również interoperacyjności wewnątrz UGV (platformy/podsystemu).
Custom Services, Messages and Transports
Określa dodatkowe komunikaty SAE AS-4 JAUS i protokoły transportowe wymagane do obsługi zakresu IOP. Chociaż zatytułowane są „niestandardowe”, komunikaty te są publikowane i standaryzowane w społeczności IOP, a ostatecznym celem jest przejście na standard(y) SAE AS-4 JAUS lub inne organy normalizacyjne do oficjalnego przyjęcia.
Profil kontrolny
Określa architekturę logiczną jednostki sterującej operatora (OCU), standardy, wymagania interfejsu człowiek-maszyna (HMI) i podejście do zgodności, aby uwzględnić wymagania interfejsu użytkownika aplikacji hosta, takie jak planowanie misji oraz dowodzenie i kontrola. Chociaż koncepcje OCU i architektura wysokiego poziomu są poruszone w Profilu Nadrzędnym, Profil Kontrolny zawiera bardziej szczegółowe wymagania określające, w jaki sposób należy osiągnąć interoperacyjność dla zgodnych kontrolerów.
Profil ładunków
Określa klasyfikację ładunku, standardy, wymagania i podejście do zgodności. Chociaż te koncepcje są poruszane w Profilu Nadrzędnym, Profil Ładunków zawiera bardziej szczegółowe wymagania w celu określenia wymagań interoperacyjności dla ładunków w odniesieniu do platformy UGV.
Profil komunikacji
Określa standardy komunikacji, wymagania i podejście do zgodności. Chociaż te koncepcje zostały poruszone w Profilu Nadrzędnym, Profil Łączności zawiera bardziej szczegółowe wymagania w celu określenia wymagań dotyczących interoperacyjności dla komunikacji między kontrolerami i UGV.
Profil aplikacji
Określa klasyfikację systemów aplikacji, standardy, wymagania i podejście do zgodności. Chociaż te koncepcje są poruszone w Profilu nadrzędnym, Profil aplikacji zawiera bardziej szczegółowe wymagania w celu określenia wymagań interoperacyjności dla systemów aplikacji w odniesieniu do bezzałogowych systemów naziemnych, kontrolerów i bazowych systemów pojazdów załogowych.

Narzędzie do sprawdzania zgodności

Aby zweryfikować zgodność komponentów UGV z atrybutami IOP (JAUS Profiling Rules), TARDEC opracował narzędzie programowe o nazwie Conformance Validation Tool (CVT). CVT jest narzędziem klienckim, które sprawdza interfejs (komunikaty JAUS) i protokół (stan) wymaganych usług JAUS.

CVT używa oryginalnych plików XML procesora IOP do generowania komunikatów testowych. Zatem CVT jest uważane za referencyjną implementację IOP.

Znaczenie i dystrybucja

NATO

Zespół ekspertów NATO ds. UGV zalecił, aby IOP stał się NATO STANAG . Propozycja jest rozpatrywana przez NATO Land Capability Group Land Engagement (LCG LE). Aby udowodnić przydatność interoperacyjności w robotach wojskowych, zespół ekspertów NATO ds. UGV przeprowadził kilka ćwiczeń i demonstracji w zakresie interoperacyjności.

Użytek komercyjny

Kilka firm zajmujących się robotyką obsługuje już interfejsy zgodne z IOP dla swoich produktów programowych lub sprzętowych.

Akademia

Kilka akademickich konkursów robotyki, takich jak IOP Challenge of the Intelligent Ground Vehicle Competition lub European Robotics Hackathon (EnRicH), zaleca lub wymaga IOP jako wspólnej definicji interfejsu.

Połączenie z innym oprogramowaniem pośrednim robotyki

Ponieważ IOP opiera się na architekturze przesyłania komunikatów JAUS, oprogramowanie zgodne z IOP można łączyć z innymi oprogramowaniem pośrednim robotyki poprzez translację mostów programowych. Badania wykazały, że oprogramowanie zgodne z IOP może współistnieć z ROS .

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=UGV_Interoperability_Profile&oldid=1143736247 ”