UGV interoperabilitetsprofil

UGV Talon

UGV Interoperability Profile (UGV IOP) , Robotics and Autonomous Systems – Ground IOP (RAS-G IOP) eller helt enkelt IOP var ursprungligen ett initiativ som startades av USA:s försvarsdepartement (DoD) för att organisera och upprätthålla interoperabilitetsstandarder för öppen arkitektur för obemannad mark Fordon (UGV) . Ett primärt mål med detta initiativ är att utnyttja befintliga och framväxande standarder inom Unmanned Vehicle (UxV)-gemenskapen såsom Society of Automotive Engineers (SAE) AS-4 Joint Architecture for Unmanned Systems ( JAUS ) standard och Army Unmanned Aircraft Systems ( UAS) IOP för projektkontoret.

IOP skapades ursprungligen av US Army Robotic Systems Joint Project Office (RS JPO): och underhålls för närvarande av US Army Project Manager Force Projection (PM FP). Pluralisformen Interoperability Profiles (IOP) hänvisar vanligtvis till den uppsättning dokument som omfattar IOP och dess avsedda användning. IOP:erna är godkända för offentlig publicering. National Advanced Mobility Consortium (NAMC) gör IOP:erna tillgängliga på https://namcgroups.org-webbplatsen för registrerade användare.

Grundläggande koncept

Ur ett systemperspektiv definieras IOP för att hantera interoperabilitet på flera nivåer inom olika systemkonfigurationer, t.ex.

  • OCU/UxV(s): Mellan Operator Control Units (OCU) och ett eller flera obemannade fordon (UxV(s))
  • Intra-OCU: Mellan och bland OCU hårdvara och mjukvaruelement.
  • Intra-UxV: Mellan och bland UxV-delsystem, nyttolaster och plattformar.
  • OCU/UxV/C2: Mellan OCUs, UxVs och externa C2 -system för att utbyta kommando och kontroll, stridsutrymme och ljud/videoinformation.

En nyckellösning på detta är användningen av JAUS för att etablera ett gemensamt lager för meddelandeöverföring mellan mjukvarukomponenterna i systemet. IOP specificerar regler för användning av standard JAUS-meddelanden samt anpassade tillägg till standardmeddelandeuppsättningen.

För kompatibilitet mellan hårdvarukomponenter inkluderar IOP även specifikationen för hårdvarupluggar och fästen.

Versioner

DoD avser att publicera revisioner av IOP vartannat år. Den nuvarande versionen är IOP version 2.0 (IOPv2). Utgivningen av version 3.0 är planerad till slutet av 2017.

Sedan version 3.0 genereras hela uppsättningen IOP-dokument automatiskt från XML -filer.

Dokumentstruktur och översikt

IOPs består av följande dokument

Övergripande profil
Tillhandahåller baskoncept, arkitektur, krav och översikt för IOP; och behandlar specifikt krav på plattform, nyttolast, mobilitet, nätverk på fordon, kommunikation och logisk interoperabilitet. Dessutom introducerar och presenterar detta dokument den överensstämmelse- och valideringsmetod som ska användas inom IOP.
Kapacitetsplan
Definierar kapacitetskrav relaterade till anställning och användning av UGV:er för att utföra aktuella och relevanta robotuppdrag på kort sikt, vilket i sin tur avgränsar och begränsar innehållet i IOP.
SAE JAUS profileringsregler
Specificerar sättet på vilket SAE AS-4 JAUS-standarderna har profilerats, för att inkludera förtydligande eller ytterligare innehåll för att definiera interoperabilitet mellan styrenheter och UGV såväl som inter-UGV (plattform/delsystem) interoperabilitet.
Anpassade tjänster, meddelanden och transporter
Anger ytterligare SAE AS-4 JAUS-meddelanden och transportprotokoll som krävs för att stödja omfattningen av IOP. Även om de har titeln "anpassad", publiceras och standardiseras dessa meddelanden inom IOP-gemenskapen med slutmålet att gå över till SAE AS-4 JAUS-standard(er) eller andra standardorgan för officiell antagande.
Styrprofil
Specificerar den logiska arkitekturen för Operatörskontrollenheten (OCU), standarder, HMI-krav (Human-Machine Interface) och överensstämmelsemetod för att inkludera krav på värdapplikationens användargränssnitt, såsom uppdragsplanering och ledning och kontroll. Även om OCU-koncept och högnivåarkitektur berörs i den övergripande profilen, tillhandahåller kontrollprofilen de mer detaljerade kraven för att specificera hur interoperabilitet ska uppnås för överensstämmande styrenheter.
Nyttolastprofil
Anger nyttolastklassificering, standarder, krav och överensstämmelsemetod. Även om dessa begrepp berörs i den övergripande profilen, tillhandahåller nyttolastprofilen de mer detaljerade kraven för att specificera interoperabilitetskraven för nyttolaster med avseende på UGV-plattformen.
Kommunikationsprofil
Anger kommunikationsstandarder, krav och tillvägagångssätt för överensstämmelse. Även om dessa begrepp berörs i den övergripande profilen, tillhandahåller kommunikationsprofilen de mer detaljerade kraven för att specificera interoperabilitetskrav för kommunikation mellan och mellan styrenheter och UGV:er.
Applikationsprofil
Anger klassificering av applikationssystem, standarder, krav och överensstämmelsemetod. Även om dessa begrepp berörs i den övergripande profilen, tillhandahåller applikationsprofilen de mer detaljerade kraven för att specificera interoperabilitetskraven för applikationssystem med avseende på obemannade marksystem, styrenheter och basbemannade fordonssystem.

Verktyg för överensstämmelsevalidering

För att validera överensstämmelsen mellan UGV-komponenter och IOP-attribut (JAUS Profiling Rules) har TARDEC utvecklat ett mjukvaruverktyg som heter Conformance Validation Tool (CVT). CVT är ett klientverktyg som kontrollerar gränssnittet (JAUS-meddelanden) och protokollet (tillstånd) för de nödvändiga JAUS-tjänsterna.

CVT använder de ursprungliga IOP XML-filerna för att generera testmeddelanden. Således anses CVT vara IOP-referensimplementeringen.

Betydelse och distribution

NATO

Natos team av experter på UGV har rekommenderat IOP att bli en NATO STANAG . Förslaget behandlas av NATO Land Capability Group Land Engagement (LCG LE). För att bevisa tillämpligheten av IOP på militära robotar genomförde Natos team av experter på UGV flera interoperabilitetsövningar och demonstrationer.

Kommersiell användning

Flera robotföretag stödjer redan IOP-kompatibla gränssnitt för sina mjukvaru- eller hårdvaruprodukter.

Akademin

Flera akademiska robottävlingar, som IOP Challenge of the Intelligent Ground Vehicle Competition eller European Robotics Hackathon (EnRicH) rekommenderar eller kräver IOP som en gemensam gränssnittsdefinition.

Anslutning till andra mellanprogram för robotik

Eftersom IOP förlitar sig på JAUS-arkitekturen kan IOP-kompatibel mjukvara kopplas till andra mellanprogram för robotik genom att översätta mjukvarubryggor. Studier har visat att IOP-kompatibel programvara kan samexistera med ROS -baserad robotprogramvara.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=UGV_Interoperability_Profile&oldid=1143736247 "