Terminology as the Basis for Building Engineering Feature-based Models

doi.org/10.35321/term27-08 Mühendislik Özellik Tabanlı Modellerin Oluşturulmasında Temel Olarak Terminoloji RICARDO EITO BRUN Universidad Carlos III de Madrid ÖZET Uydu operasyonları, mühendislik faaliyetlerini desteklemek ve uzay aracını kontrol etmek için farklı araçların birlikte kullanılmasını gerektirir. Bu iletişim, uzay aracından telemetri verileri alan ve uydunun yönelimini ve uçuş rotasını korumak amacıyla telekomutlar gönderen İzleme ve Kontrol Sistemi (MCS) tarafından yönetilir. Bu karmaşık sistemler, göreve özgü gereksinimleri ve hedefleri desteklemek üzere genişletilebilen ve özelleştirilebilen açık platformlar olarak geliştirilir. Genel olarak, bu yazılım uygulamalarının değişkenlik mekanizmalarını yapılandırılmış ve planlı bir biçimde uygulamak için uygun adaylar olduğu ve işlevselliklerinin özellik tabanlı modelleme tekniklerini uygulamanın uygulanabilirliğini analiz etmek için elverişli olduğu söylenebilir. Bu makale, bu tür yazılım tabanlı sistemlerde gereksinim analizini destekleyecek bir özellik modeli oluşturmak için terminoloji analizinin kullanımını açıklamaktadır. ANAHTAR KELİMELER: Teknik terminoloji, özellik tabanlı modeller, havacılık ve uzay mühendisliği, terminoloji çıkarımı ÖZET Uydu operasyonları, mühendislik çalışmalarının sorunsuz yürütülmesini sağlamak ve uzay aracını yönetmek için çeşitli araçlar gerektirir. Bu iletişim, uzay aracından telemetri verileri alan ve uydunun yönelimini ve yörünge rotasını korumak için telekomutlar gönderen İzleme ve Kontrol Sistemi (SKS) tarafından yönetilir. Bu karmaşık sistemler, göreve özgü gereksinim ve hedeflere göre genişletilebilen ve uyarlanabilen açık platformlar olarak tasarlanmıştır. Genel olarak, bu uygulamaların değişkenlik mekanizmalarını yapılandırılmış ve planlı bir biçimde uygulamak için kullanılabileceği, işlevselliklerinin ise özellik modelleme yöntemlerinin uyarlanabilirliğini analiz etmeye olanak sağladığı söylenebilir. Bu makalede, bu tür yazılım sistemlerinde gereksinim analizini destekleyen bir özellik modeli oluşturmak için terminoloji analizinden yararlanılması açıklanmaktadır. ANAHTAR KELİMELER: teknik terminoloji, özellik modelleri, havacılık ve uzay mühendisliği, terim tanıma 186 Ricardo Eito Brun Terminology as the Basis for Building Engineering Feature-based Models 1. GİRİŞ NASA sözlüğü uyduları şöyle tanımlar: “Dünya’nın, başka bir gezegenin ya da Güneş’in yörüngesinde dönen, serbest uçuş yapan bir nesne.” Uydular, başka bir gök cisminin ağırlık merkezi çevresinde düzenli ve açıkça tanımlanmış bir yörüngede hareket eden bir uzay aracı türüdür (Garner 1996: 4). İlk yapay uyduların – Sputnik 1 4 Ekimth 1957’de ve Explorer 1 31 Ocakst 1958’de fırlatılmasından bu yana, astronomik keşif, iletişim ve navigasyon hizmetleri sağlama, Dünya gözlemi, keşif ve bilimsel görevler gibi farklı amaçlarla çok sayıda uydu görevi başlatılmıştır. Uydular, yer ve uzay tabanlı bileşenlerden oluşan karmaşık havacılık ve uzay sistemleridir: uzay aracı, Dünya’daki bir kontrol unsuru tarafından işletilmeli ve onunla bağlantıda kalmalıdır. Günümüzde bilimsel ilerleme ve kullanıcı hizmetleri uydulara ve uydu takımyıldızlarına bağlıdır. İlgili örnekler arasında Hubble Uzay Teleskobu (HST), GPS (Küresel Konumlandırma Sistemi), GLONASS ve Avrupa Galileo gibi navigasyon sistemleri, UARS (Üst Atmosfer Araştırma Uydusu) ya da GOES (Jeostasyoner Operasyonel Çevre Uydusu) yer alır. 1957’den bu yana fırlatılan uyduların toplam sayısı – ABD SSN2 kataloğuna göre – 18200’e yakındır; UNOOSA’nın 2017 Dış Uzaya Fırlatılan Nesneler Dizini, gezegenin yörüngesinde hâlen 4635 uydu bulunduğunu ve bunun önceki yıla kıyasla 357 uydu (%8,95) artış anlamına geldiğini bildirmektedir3. Bu makalenin amacı, uydu izleme ve kontrolünde kullanılan yazılım uygulamalarının işlevlerini tanımlayan kavramları düzenlemek üzere özellik tabanlı modellerin geliştirilmesini desteklemek için terminoloji yönetimi ve terim çıkarımı uygulama gereksinimini ortaya koymaktır. Uydular amaçlarına ve yörünge türlerine göre sınıflandırılır. Amaç, uydunun sağlaması öngörülen hizmetleri ifade eder. Yörünge bakımından Alçak Dünya Yörüngesi (LEO), Orta Dünya Yörüngesi (MEO) ve Jeostasyoner Yörünge (GEO) arasında ayrım yapılır. Bilim ve Dünya gözlemi için kullanılan LEO uyduları eliptik bir yörüngede hareket eder; yer istasyonlarından görülebilirlikleri sınırlı olduğundan veriler araçta depolanır ve yere gönderilir 1 Bakınız https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/TRC/laefs/laefs_s.html#satellite [erişim tarihi 2020-08-01]. 2 ABD Uzay Gözetleme Ağı, Dünya yörüngesindeki yapay nesnelerin tespiti, izlenmesi, kataloglanması ve tanımlanmasından sorumludur. Kataloğa şu adresten erişilebilir: https://www.space-track.org/#/ssr [erişim tarihi 2020-08-01]. 3 Birleşmiş Milletler Dış Uzay İşleri Ofisi. Bakınız https://www.pixalytics.com/sats-orbiting-earth-2017/ Terminologija | 2020 | 27 187 Uçak görünür hâle geldiğinde istasyonlar. GEO uyduları telekomünikasyon ve meteoroloji amaçlarıyla kullanılır; telekomünikasyon uyduları Dünya’dan radyo frekansı (RF) sinyalleri alır, bunları güçlendirir, frekanslarını değiştirir ve Dünya’ya geri iletir. Ekvator’un 36000 km üzerinde (aynı düzlemde) yörüngede dönerler ve dönüşleri Dünya’nın dönüşüyle eşzamanlıdır; böylece her zaman Ekvator’daki aynı noktanın üzerinde kalırlar)4. Uydularda olduğu gibi, derin uzay bilim görevlerinde de telekomut gönderimi ve telemetri alımı için benzer izleme ve kontrol gereklidir. Uydu görevleri, uydunun durumunu ve konumunu gerçek zamanlı ve kesintisiz olarak izlemek için uzman personel gerektirir. Görev kontrolü, fırlatmadan sonra operasyon mühendisleri tarafından yazılım uygulamalarının yardımıyla yürütülen görevler bütünüdür ve uydunun araç içi alt sistemlerinin durumunun izlenmesi ve kontrolü amacıyla yer ve uzay kesimleri arasında veri alışverişini içerir. Bilimsel görevlerde, uydu yükünden gelen bilgilerin alınması ve son kullanıcılara (bilim topluluğuna) iletilmesi de gerekir. Görev kontrolü sırasında yürütülen tipik işlevler arasında telemetri alımı ve analizi, telekomut gönderimi ve izleme bulunur. Telemetri, uydunun ve alt sistemlerinin durumunu ve koşullarını bildirmek üzere uydudan Dünya’ya iletilen verilerdir. Telekomutlar, uzay aracını yapılandırmak ve işletmek üzere yerden uzay aracına gönderilen talimatlardır. (Uhlig, Sellmaier, and Schmidhuber 2015: 232). İzleme ve yörünge koruma, menzil ölçümü olarak da bilinir; RF teknikleri ve sinyallerini kullanarak uçuş güzergâhının ve konumun izlenmesi ve belirlenmesinden oluşur. Yazılım mühendisliği açısından uydu kontrolü; uçuş dinamiği, görev planlama, telemetri ve telekomut gönderimi, ağ kontrolü ve yönlendirme için farklı uygulama ve araçların yanı sıra bunlar arasındaki arayüzleri gerektirir. Bu karmaşıklık, uzay ajanslarının farklı çözümler sunmasına yol açmıştır. MCS yazılımının geliştirilmesindeki en önemli dönüm noktalarından biri, ESA’nın Yer Sistemleri Mühendisliği bölümünün MICONYS® adı altında dağıtılan bir dizi yazılım uygulamasını geliştirip Avrupa sanayisine lisanslama kararı olmuştur. 4 GEO uyduları uzayda sınırlı bir alana dağılmıştır. Yörünge yuvaları, günümüzde giderek daha fazla ilgi gören uzay enkazı konusuyla bağlantılı bir risk olan çarpışmaları önlemek amacıyla Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) tarafından tahsis edilir. 188 Ricardo Eito Brun │ Terminology as the Basis for Building Engineering Feature-based Models (Görev Kontrol Sistemi). MICONYS ve SCOS-2000® bileşeni, ESA’nın yazılım geliştirme, yenilik ve teknoloji transferi politikasının muhtemelen en bilinen örnekleridir (Kaufeler, Jones and Karl 2001). SCOS-2000; telekomut gönderimini, telemetri alımını, görüntülemeyi ve arşivlemeyi destekler. SCOS-2000, ESA’nın önceki benzer sistemlerin geliştirilmesi ve işletilmesi sırasında edindiği deneyimin sonucudur: MSSS, SCOS-1 ve SCOS-2. ESA bugün, gelecekte SCOS-2000’in yerini alması amaçlanan yeni MCS sistemini geliştirmektedir. Sistemin adı European Ground Systems – Common Core (EGS-CC)’dur. SCOS’ta olduğu gibi bu projenin amacı, modern teknolojiler ve hizmet odaklı mimariler kullanarak, fırlatma öncesi ve sonrası aşamalarda uzay görevlerinin izlenmesini ve kontrolünü destekleyecek ortak bir altyapı geliştirmektir (Peccioli et al. 2012). EGS-CC’nin geliştirilmesi yalnızca ESA’nın sorumluluğunda değildir: Avrupa ulusal uzay ajansları (CNES, UK Space Agency ve DLR) ile sanayi şirketleri (AIRBUS Defence and Space, Thales Alenia Space ve OHB Systems) projenin ortaklarıdır. ESA projelerinin yanı sıra, genel amaçlı bir MCS yazılım sistemi geliştirmeyi hedefleyen başka girişimler de vardır. NASA, çoğu kurum içinde geliştirilen benzer projeleri tamamlamıştır. Goddard Space Flight Centre, WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), IMAGE (Imager for Magnetopause-to-Aurora Global Exploration), EO-1 (Earth Observing 1), ST-5 (Space Technology 5), SDO (Solar Dynamics Observatory) veya LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) gibi görevleri yönetmek üzere ITOS ve ASIST adlı iki sistem geliştirmiştir (Pfarr et al. 2007). Bütün bu durumlarda, uyduya ve görevin özelliklerine bağlı olarak etkinleştirilebilen veya etkinleştirilmeyebilen farklı işlevleri uygulaması gereken karmaşık bir sistem söz konusudur. Bu nedenle, yazılım yoğun bu sistemler, alanı ve sistemin ihtiyaç duyduğu yetkinlikleri anlamak için kavramların açık ve iyi düzenlenmiş bir biçimde yapılandırılmasına dayanan ürün hatları ve özellik tabanlı modelleme teknikleri kullanılarak geliştirilmeye uygundur. 2. ÖZELLİK TABANLI MODELLEME KAVRAMLARIN DÜZENLENMESİ OLARAK Özellik tabanlı modelleme, doksanlı yılların sonlarında popüler hâle gelen ve yeniden kullanılabilir yazılım programları oluşturma disiplini olan yazılım ürün hattı mühendisliğinde uygulanan tekniklerden biridir. SPLE’nin amacı Terminologija | 2020 | 27 189 daha sonra belirli bir müşterinin ve bağlamın ihtiyaçlarına uygun ürünler oluşturmak üzere birleştirilebilecek yeniden kullanılabilir bileşenler ve yapıtlar geliştirmektir. SPLE deneyimleri, mesleki ve akademik yazında geniş biçimde belgelenmiştir. Capilla (2013), SPLE’nin başarıyla uygulandığı çeşitli vaka çalışmalarına yer vermiştir: aviyonik ve kokpit işlevlerine yönelik Boeing’s operasyonel, görev açısından kritik uçuş programları; benzinli sistemler için Bosch’s motor kontrol yazılımı; Hewlett Packard’s yazıcı yazılımı; Toshiba’s enerji üretim ve iletim ekipmanları; ve güç aktarma organları için General Motors’ kontrol yazılımı. Apel et al.’a (2013: 9) göre yazılım ürün hatlarının (SPL) faydaları arasında, yazılım ürünlerinin müşterilerin özel ihtiyaçlarına göre uyarlanması, maliyetlerin düşürülmesi – yeniden kullanılabilir varlıklar yeni ürünler oluşturmak için farklı biçimlerde birleştirilebildiğinden –, kalitenin ve pazara sunma süresinin iyileştirilmesi yer alır. Özellikler ve özellik tabanlı modelleme, SPL geliştirmede önemli kavramlardır. ISO/IEC/IEEE 24765:2010, Systems and software engineering — Vocabulary, IEEE Std 829:2008’den alınan genel bir features tanımı sunar: IEEE Standard for Software and System Test Documentation: “Bir sistem öğesinin ayırt edici özelliği. NOT: performans ve yeniden kullanılabilirlik gibi işlevsel ve işlevsel olmayan nitelikleri kapsar.” Kang and Lee (2013, 28), özellikleri şöyle tanımlar: “bir ürün hattındaki farklı paydaşlar arasındaki iletişimi etkili biçimde destekleyen soyut kavramlardır; dolayısıyla insanların ürün hatlarının ortak yönlerini ve değişkenliğini özellikler cinsinden ifade etmesi doğal ve sezgiseldir.” Özellikler, ürünün fikir aşamasından geliştirilmesine uzanan süreçte farklı amaçlara hizmet eder. Ürün niteliklerini iletmenin ve gereksinimlerin belirlenmesini desteklemenin araçlarıdır; ayrıca tasarım ve uygulama kararlarına yön veren kavramlardır. Bir ürün hattının geliştirilmesi, birbirini tamamlayan iki yaşam döngüsünden oluşur: • Alan mühendisliği ve • Uygulama mühendisliği. IEEE 1517-2010 standardı, alan mühendisliğini şöyle tanımlar: “Bir ürün hattının ortak yönlerini ve değişkenliğini belirleme ve yönetmeye yönelik süreçler kümesinden oluşan yaşam döngüsü. Alan mühendisliği, bir ürün hattının alanını inceler ve yeniden kullanılabilir yapıtlar kümesi geliştirir. Bu yapıtlar yazılım gereksinimlerini, tasarım öğelerini, test senaryolarını ve 190 Ricardo Eito Brun Terminology as the Basis for Building Engineering Feature-based Models prosedürler, kullanıcı belgeleri vb. Alan analizi, öngörülen değişkenliğin belirlenmesi de dâhil olmak üzere, ürün ailesinin tamamına yönelik bir tür gereksinim mühendisliği olarak görülebilir. Alan analizinin ürettiği temel artefakt, ürün ailesindeki ürünleri belirtecek ve tanımlayacak özellik modelidir. Özellik modelleme, doksanlı yıllarda FODA (Özellik Odaklı Alan Analizi) metodolojisiyle ortaya konmuş bir diyagram tekniğidir. FODA; yapısal ilişkileri (bileşim, genelleme ve özelleştirme), isteğe bağlılığı, alternatif olmayı ve karşılıklı bağımlılıkları temsil etmek için temel öğeler sağlamıştır. Daha sonra farklı yazarlar tarafından gözden geçirilmiştir (Kang ve Lee 2013: 30–31). Özellik diyagramları, özelliklerin hiyerarşik bir ağaçta kutularla gösterildiği özellik modellerinin görsel temsilidir. Her düğüme özellik adıyla birlikte bir etiket eklenir. Özelliklerin hiyerarşik düzeni, üst-alt ilişkileri oluşturur. Bir alt özellik seçilirse, üst özelliği de seçilmelidir. Diyagramlar zorunlu ve isteğe bağlı özellikler arasında ayrım yapabilir ve hangi özellik birleşimlerinin geçerli olduğunu belirtebilir. Özellikle özellik diyagramları şunları gösterebilir: Ağaçtaki özellikleri düzenlemek için kullanılan, ancak uygulama artefaktlarına karşılık gelmeyen soyut özellikler. Gri kutularla gösterilirler. Uygulama artefaktlarına karşılık gelen ve beyaz kutularla gösterilen somut özellikler. Kutularının üst kenarının üzerine yerleştirilmiş dolu bir madde imi bulunan zorunlu özellikler. Kutularının üst kenarının üzerine yerleştirilmiş içi boş bir madde imi bulunan isteğe bağlı özellikler. Belirli bir üst özelliğin alt özelliklerinden yalnızca birini seçme gerekliliği (özel VEYA, XOR ya da çoklu seçeneklerden biri). Üst özelliğin kutusunun alt kenarındaki içi boş bir yayla gösterilir. Belirli bir üst özelliğin birden fazla alt özelliğini seçme olanağı (VEYA ya da çoklu seçeneklerden bazıları). Üst özelliğin kutusunun alt kenarındaki dolu bir yayla gösterilir. Özellikler arasındaki bağımlılıklar, metinsel açıklamalar içeren oklarla gösterilir. Terminologija | 2020 | 27 191 Aşağıdaki diyagram, yukarıda açıklanan kurallara uygun tipik bir özellik diyagramını göstermektedir: Şekil 1. Özellik diyagramı oluşturma örneği (Kaynak: Gargantini 2015) Bir özellik modeli, diyagramın yanı sıra ek bilgiler de içermelidir. Apel ve diğerleri (2013: 27), şu verilerin eklenebileceğini belirtmektedir: “Bir özelliğin ve buna karşılık gelen gereksinimler kümesinin açıklaması. Diğer özelliklerle ilişkisi; özellikle hiyerarşi, sıralama ve gruplandırma. Gerekli donanım kaynakları gibi dış bağımlılıklar. İlgili paydaşlar. Bir özelliğin gerçekleştirilmesine ilişkin tahmini veya ölçülen maliyet. Vb.” Uydu kontrolüne yönelik yazılım uygulamalarının işlevsel özelliklerini temsil edecek bir özellik modelinin geliştirilmesi, alanı oluşturan kavramların açıkça anlaşılması ve modellenmesiyle başlamalıdır. Bu amaçla, terminoloji ve terminografiyle ilgili faaliyetler ile terimlerin, kavramların ve bunlar arasındaki ilişkilerin belirlenmesi, hedef modeli oluşturmanın temelini sağlar. 192 Ricardo Eito Brun Terminology as the Basis for Building Engineering Feature-based Models 3. ÇALIŞMA YÖNTEMİ Önerilen özellik modeli aşağıdaki adımlar izlenerek tamamlanmıştır: Bu alanda yayımlanmış mesleki ve akademik literatürün belirlenmesi ve incelenmesi. Bu kapsamda, ESA (European Space Agency) veya NASA (National Aeronautics and Space Administration) gibi kuruluşların yürüttüğü havacılık ve uzay projelerinde izlenen yaklaşım hakkında bilgi aranır. Terimler, aralarındaki ilişkiler, belgelerde belirlenen tanımlar ve terimlerin kullanıldığı bağlam hakkında bilgileri kaydetmek için terminoloji yönetimi teknikleri uygulanarak incelenen literatüre dayalı bir sözlük geliştirilmesi. Sözlük temel alınarak uydu izleme ve kontrol yazılım uygulamalarının sunduğu işlevleri temsil eden özellik tabanlı bir model oluşturulması. Terimleri belirlemek için kullanılan girdiler, seçilen ürünü açıklayan teknik belgelerin bir alt kümesini içeriyordu: kullanım kılavuzları, teknik inceleme belgeleri ve eğitim materyalleri. Özellik modeli, zorunlu veya isteğe bağlı olarak işaretlenmiş ve aralarında bağımlılıklar bulunan özelliklerden oluşan hiyerarşik bir ağaçtır. İncelenen yazılım uygulamasında, isteğe bağlı ve zorunlu özelliklerin belirlenmesinin yanı sıra, ürün hattına özgü ek değişkenlik gereksinimleri de belirlenmiştir. Özellikle, incelenen yazılımın desteklediği bazı işlevler mevcut kodun üzerine yazılmasını veya özelleştirilmesini gerektirir. Bu değişkenlik durumları, bu tür yazılım uygulamalarının geliştirilmesi ve özelleştirilmesi alanında çalışan uzmanların desteğiyle belirlenmiştir. Bu bilgileri toplamak için bireysel görüşmeler yapılmıştır. Özellik modelini ve diyagramları oluşturmak için seçilen araç FeatureIDE5'dir. Bu, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg personeli tarafından geliştirilen, Java ve Eclipse tabanlı açık kaynaklı bir araçtır. FeatureIDE ile grafik düzenleyici kullanarak bir özellik modeli oluşturmak, özellikleri zorunlu, isteğe bağlı veya soyut olarak işaretlemek ve hiyerarşik ağacı kurmak mümkündür. Özellik modeli oluşturulduktan sonra, hedef yazılım uygulamasını üretmek için kullanılacak özellik seçimlerinden oluşan farklı yapılandırmalar oluşturulabilir. 5 Bakınız https://FeatureIDE.github.io/. Son kontrol: 01-03-2018. Terminologija | 2020 | 27 193 kaynak kodu. Ne yazık ki araç, terimleri veya terminoloji birimlerini yönetme olanağı sunmamaktadır; bu nedenle tamamlayıcı araçların kullanılması gerekmektedir. Şekil 2. FeatureIDE (yazar tarafından oluşturulmuştur) 4. SONUÇLARIN SUNUMU VE TARTIŞMALAR Bu bölüm, Görev Kontrol Sistemleri (MCS) yazılım uygulamalarına yönelik özellik modelinin bir bölümünü özetlemektedir. Belgelerden çıkarılan kavramların analizi, sistem işlevlerinin şu alanlar altında düzenlenmesini sağlamıştır: Masaüstü ve Oturum Yönetimi; oturum açma, oturum başlatma ve farklı uygulamaları başlatma işlevlerini sağlar. Birden fazla uydu yönetildiğinde, kullanıcı uyduların çalışma alanları arasında geçiş yapabilir. Telemetri zinciri; Telemetri işleme, Alarm Yöneticisi ve Telemetri görüntüleme bileşenlerini içerir. 194 Ricardo Eito Brun Terminology as the Basis for Building Engineering Feature-based Models Telekomut zinciri; Telekomut uplink'i, Manuel yığın, Zamanlanmış yığın ve Telekomut geçmişi bileşenlerini içerir. TT&C/TCR Köprüsü; Telemetri, Komut, Mesafe Ölçümü (TCR) ve Anten Yöneltme veri akışları için yer istasyonuyla olan arayüz üzerinde görünürlük ve kontrol sağlar. Olay Günlüğü; sistem işletimi sırasında belirlenen olayları kaydeder ve operatörlerin olayların tüm geçmişine göz atmasına ve bu geçmişte arama yapmasına olanak tanır. Araç Üstü Bellek Yönetimi; uzay aracının bellek görüntüsünü yönetmek (indirmek, düzenlemek ve uplink ile göndermek) için olanaklar sağlar. Dokümantasyonun ve terimlerin analizi, sistemin bu işlevlerine yönelik özellik modellerinin oluşturulmasını sağlamıştır. Örnek olarak Telemetri yönetiminin özel durumu özetlenmiştir. Belirlenen özellikler için mevcut literatüre ve teknik dokümantasyona dayalı tanımların nasıl sunulduğu görülebilir: telemetri zinciri terimi, telemetrinin işlenmesinde yer alan farklı süreçleri ifade eder: TT&C'den alma, paketleme, arşivleme ve tüketici uygulamalarına dağıtım: Telemetri paketleme. MCS, telemetri paket standardına göre telemetri kaynak paketlerini alır, üstveri (ör. telemetri akışının kalitesi) ekler ve bunları bir veya daha fazla MCS iç telemetri paketine dönüştürür. Gelen verilerden paket üretme ölçütleri uyduya, göreve ve BBE protokollerine bağlı olarak değişebilir. Paket kalite denetimi. MCS, telemetri kalitesini sürekli olarak TT&C'nin veya MCS'nin kendisinin gerçekleştirdiği denetimlerle kontrol eder. Her iç pakete telemetri kalitesi üstverisi eklenir. Bu denetimlerin sonuçlarına bağlı olarak paket, işlenmeye uygun (GOOD) veya işlenmeye uygun olmayan (BAD) şeklinde sınıflandırılabilir. İşlem sırasında telemetri kayıpları da belirlenmelidir. Tipik bir kalite denetimi, çerçevelerin sıralı olarak alınıp alınmadığını değerlendiren Çerçeve sırası denetimidir. Terminologija | 2020 | 27 195 Bu kontrollerin karşılanmaması durumunda olaylar oluşturulur. BAD telemetri çerçeveleri tespit edildiğinde uygulanacak davranışı (işleme veya atma) operatör seçebilir. • Zaman kalitesi kontrolleri. Bu kontroller, her bir telemetri akışı için TT&C tarafından bildirilen zaman ile MCS yerel zamanlarının arasındaki farkın çok büyük olup olmadığını doğrular. Geçerli MCS zamanı ile telemetri çerçevesindeki zaman etiketi (çerçevenin alınması üzerine yer istasyonu tarafından belirlenen) arasındaki fark, yapılandırılabilir bir zaman aralığı içindedir. Bu kontroller başarısız olursa olay mesajları oluşturulur. Zaman kalitesi kontrolleri, telemetri paketlerine zaman damgası eklenmesini gerektirir. • Telemetri demütasyonu, paketlerden telemetri parametre örneklerini çıkarır6. Parametre çıkarımı, bit kod çözme, kalibrasyon, aralık dışı değer denetimi, geçerlilik denetimi ve parametreye tarih atamayı kapsar. ○ Telemetri parametresi çıkarımı, telemetri parametrelerinin ham değerlerini paketlerde bulur ve çıkarır. Ham değerler genellikle işaretli veya işaretsiz tamsayılar ya da kayan noktalı sayılardır. Sabit telemetride bu süreç basittir; çünkü parametrenin konumuna ilişkin gerekli tüm bilgiler uydu MIB'sinde bulunur. Ancak programlanabilir telemetride süreç daha karmaşıktır. ○ Bit kod çözme, telemetri paketinde kodlanmış değerden ham değeri elde eder. Tipik bir durumda ham değer, pakette kodlanmış değerle aynıdır; ancak bit tabanlı (örneğin bitleri ters çevirme veya ikinin tümleyeni) ya da bayt tabanlı dönüşümün gerektiği durumlar da vardır. ○ Türetilmiş veya sentetik parametreler. Bunlar uzay aracından alınmaz; edinilmiş telemetri parametreleri işlenen olarak kullanılarak yerde algoritmik biçimde türetilir. Betik dillerinde yazılmış formüllerle hesaplanırlar. Kalibrasyon, geçerlilik denetimleri ve parametreye tarih atama işlemlerinden önce hesaplanırlar. Türetilmiş parametrelerin özel bir türü, düşük seviyeli programlama dillerinde yazılan sabit kodlanmış türetilmiş parametreler (HCDP)dir. 6 Parametreler eşzamanlı (yerleşik olarak örneklendikten hemen sonra telemetriyle aşağı bağlantısı yapılan) veya eşzamansız (yerleşik olarak örneklendikten hemen sonra telemetriyle aşağı bağlantısı yapılmayan, bunun yerine yerleşik bellekte depolanıp daha sonra aşağı bağlantısı yapılan) olabilir. Alt çoklamalı parametreler her biçimde örneklenip kodlanmaz; üst çoklamalı parametreler ise birden çok kez örneklenip kodlanır. Bunlar dışında parametreler genellikle her biçim için bir veya birkaç kez örneklenip kodlanır. 196 Ricardo Eito Brun | Terminology as the Basis for Building Engineering Feature-based Models C++, Fortran veya C gibi. Bunların değiştirilmesi, kaynak kodun yeniden derlenmesini gerektirir. o Telemetri parametresi zaman damgalama, parametre örneklerine, bunları içeren paketin zamanını kullanarak ve uydu MIB'sinde belirtilen bir ofseti ekleyerek tarih verir. o Aralık dışı (OOR) denetimi, bir telemetri parametresinin ham değerinin tanımlı kalibrasyon aralığının dışında olup olmadığını analiz eder. Aralık dışındaki telemetri parametreleri, OOR kategorisiyle geçersiz olarak belirtilir. OOR, telemetri parametresinin geçerliliğini değerlendirmek ve değerinin kullanışlı mı yoksa anlamsız mı olduğunu bildirmek için kullanılır. Ayrıca, aralık dışındaki parametreler görüntülenmeli ve operatörler tarafından onaylanmalıdır. Bir parametrenin geçersiz olarak tanımlanmasına yol açan diğer koşullar şunlardır: parametrenin süresinin dolmuş olması veya — türetilmiş parametreler söz konusu olduğunda — geçersiz parametreler kullanılarak hesaplanmış olması. Durum ne olursa olsun, telemetri parametresinin geçersizliğine ilişkin meta veriler bu durumun nedenini belirtmelidir. • Telemetri parametrelerinin kalibrasyonu, ham değerlerini insanlar tarafından okunabilir bir biçime (fiziksel büyüklüğe karşılık gelen birimlerle mühendislik veya kalibre edilmiş değerlere) dönüştürür. Kalibrasyon farklı yöntemlerle yapılabilir: o Sayısal veya doğrusal ayrık kalibrasyon: X'in ham değeri, Y'nin ise mühendislik değerini gösterdiği (X, Y) çiftlerinden oluşan bir kalibrasyon eğrisinden doğrusal enterpolasyon kullanılır. o Metinsel, dijital veya durum kalibrasyonu: parametrelerin ham değer aralıklarına metin dizeleri ilişkilendirir. Metinsel değerler ayrık değerlerden veya bunların oluşturduğu bir aralıktan elde edilebilir. Basit bir örnek, bir bitlik parametreden elde edilebilecek olan araç üstü birimlerin AÇIK / KAPALI durumudur; burada 0 KAPALI, 1 ise AÇIK anlamına gelir. o Polinom Kalibrasyonu: ham değerleri mühendislik değerlerine dönüştürmek için beşinci dereceye kadar bir polinom kullanır. Çıkarılan özellikler üzerinde daha fazla ayrıntıya girmeden (tanımlanmalarının sağlam bir terminoloji çalışması gerektirdiğini göstermek amacıyla bunların yalnızca bir alt kümesi açıklanmıştır), sonraki diyagram bu işlevsel alan için belirlenen başlıca özellikleri sunmaktadır: Terminologija | 2020 | 27 197 Şekil 3. TM İşleme – Özellikler Şekil 1: FeatureIDE (yazar tarafından oluşturulmuştur) 5. SONUÇLAR Bu makale, incelenen sistem türünün işlevlerini açıklayan teknik belgeleri (işletim kılavuzları, teknik inceleme yazıları ve eğitim materyalleri) girdi olarak kullanarak uydu kontrolü yazılım uygulamaları için bir özellik modelinin geliştirilmesini açıklamaktadır. İlk adım, 198 Ricardo Eito Brun Terminology as the Basis for Building Engineering Feature-based Models belgelerin incelenmesi yoluyla terimlerin belirlenmesi ve çıkarılması, ayrıca kullanıldıkları bağlam üzerinden bu terimlere ilişkin tanımların belirlenmesidir. Bu terimler derlemi, işlevsel ölçütler doğrultusunda özellik modelinde ve diyagramında düzenlenen özellikleri belirlemek üzere daha ayrıntılı incelenir. Bunlar on iki ana kategori altında toplanmıştır: oturum yönetimi, yer istasyonu bağlantı yönetimi, telemetri işleme, telemetri verilerinin görüntülenmesi, telekomut işleme, görev arşivi vb. Her işlevsel alan için, temel kavramların açıklaması ve bir yazılım sisteminin desteklemesi gereken özellikler özetlenmiş ve FeatureIDE aracıyla oluşturulan özellik diyagramlarında gösterilmiştir. Tanımlar ve kullanım bağlamı, özellikler arasındaki ilişkileri belirlemenin ve değişkenlik fırsatlarını saptamanın da temelini oluşturmuştur. Değişkenliğin üç temel nedeni belirlenmiştir: Genellikle herkese açık yapılandırma dosyalarıyla yönetilen göreve özgü yapılandırma parametreleri. Görev türüne bağlı olarak isteğe bağlı özelliklerin seçilmesi: örneğin, Dünya gözlemine yönelik LEO uydularının karakteristik özelliği olan konum tabanlı telekomutlar. PUS gibi telemetri ve telekomut standartlarında tanımlanan temel hizmetleri ve işlevleri genişleten göreve özgü hizmetlerin özelleştirilmesi. Bu çalışma, terimlerin anlamını toplamak, incelemek ve belgelemek, ayrıca daha sonra farklı amaçlarla kullanılabilecek ilişkileri çıkarmak için terminolojiyle ilgili tekniklerin uygulanması gerektiğini göstermektedir. Özellik tabanlı mühendislik modellerinde terimler, yazılım ve sistem işlevlerini açık ve kesin biçimde tanımlamanın ve karmaşık sistemlerin özelliklerini belirlemenin temelini oluşturur. Ayrıca, sonraki mühendislik görevlerinde (tasarım, uygulama, test vb.) yer alan farklı aktörlerin sistem özelliklerine ilişkin ortak bir anlayışa sahip olmasını ve sistemin desteklemesi amaçlanan alanın yetersiz tanımlanmasından kaynaklanan hataların önlenmesini sağlamak için terimlerin tutarlı biçimde kullanılması gerekir. REFERENCES Apel et al. 2013: Feature-Oriented Software Product Lines: Concepts and Implementation, Berlin: Springer. Capilla Rafael 2013: Variability Scope. – System and Software Variability Management: Concepts, Tools, and Experiences, Berlin: Springer, 43–56. CCSDS 520.0-G-3 (Mission operations services concept), December, 2010. Clements, Paul C. and Northrop Linda M. 2002: Software Product Lines: Practices and Patterns, Boston: Addison-Wesley Professional. Gargantini Angelo 2015: Generating Tests for Detecting Faults in Feature Models. – 2015 IEEE 8th International Conference on Software Testing, Verification and Validation, ICST 2015 – Proceedings. Terminologija | 2020 | 27 199 Garner John T. 1996: Satellite Control: a Comprehensive Approach, Chichester: John Wiley and sons, xv. Jones, M.; Srensren E. M. and Wolff T. 1993: “A review of mission planning systems”. – IPL SpaceOps 1992: Proceedings of the Second International Symposium on Ground Data Systems for Space Mission Operations (SEE N94-23832 06-66), 219–224. Available at: https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19940019393 Kang Kyo-Chul and Lee H. 2013: Variability Modelling. – System and Software Variability Management: Concepts, Tools, and Experiences, eds. R. Capilla, J. Bosch and K. C. Kang, Berlin: Springer, 25–42. Kaufeler J.-F., Jones M., Karl H.-U. 2001: Promoting ESA Software as a European Product: The SCOS-2000 Example. – ESA Bulletin 108, 72–77. Pecchioli Mauro et al. 2012: Objectives and Concepts of the European Ground Systems Common Core (EGS-CC). – SESP 2012: Simulation and EGSE facilities for Space Programs, ESTEC Noordwijk, 25–27 September. Available at: http://www.egsc.esa.int/downloads/20120925_SESP_2012_egsc_objectives_and_concepts.pdf. Pfarr Barbara et al. 2007: Proven and Robust Ground Support Systems – GSFC Success and Lessons Learned. (2008). – IEEE Aerospace Conference, paper # 1219, version 6. Available at: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20080045437.pdf Uhlig Thomas; Sellmaier Florian and Schmidhuber Michael 2015: Spacecraft Operations, Wien: Springer. TERMINOLOGIJA KAIP INŽINERINIŲ POŽYMIŲ MODELIŲ KŪRIMO PAGRINDAS S a n t r a u k a Paly dovai yra erdvėlaiviai, kurie skrieja aplink kito dangaus kūno gravitacijos centrą pastovia, aiškiai apibrėžta orbita (Garner 1996: 4). Nuo pirmųjų dirbtinių palydovų paleidimo – „Sputnik 1“ 1957 m. spalio 4 d. ir „Explorer 1“ 1958 m. sausio 31 d. – buvo paleista daug palydovų misijų, kuriomis siekta skirtingų tikslų: astronominiai tyrimai, komunikacinių ir navigacinių paslaugų teikimas, Žemės stebėjimas, žvalgyba ir mokslinės misijos. Palydovai turi būti valdomi Žemėje esančiu valdymo elementu ir palaikyti su juo ryšį. Šį ryšį valdo Stebėjimo ir kontrolės sistema (SKS), kuri gauna telemetrinius duomenis iš erdvėlaivio ir duoda telekomandas, kad palaikytų palydovo padėtį ir skriejimo trajektoriją. Galime teigti, kad šios taikomosios programos gali būti naudojamos norint struktūruotai ir planuotai įdiegti variantškumo mechanizmus, o jų funkcionalumas leidžia analizuoti požymių modeliavimo metodikų pritaikymo galimybes. Požymiai yra naudojami norint perduoti produkto charakteristikas ir palaikyti reikalavimų nustatymą. Jie taip pat naudojami priimant projektavimo ir įgyvendinimo sprendimus. Straipsnyje aprašomas požymių modelio sukūrimas remiantis šios srities profesinės ir akademinės literatūros apžvalga, žodynėlio, nurodančio ryšius tarp terminų, sudarymu ir požymių modelio, apimančio taikomųjų palydovų stebėjimo ir kontrolės programų funkcijas, sukūrimu. Įvesties duomenys, skirti identifikuoti terminus, apėmė techninių dokumentų, aprašančių pasirinktą produktą, pogrupį: valdymo vadovus, baltaisias knygas ir mokomąją medžiagą. Požymius nurodančios sąvokos ir terminai yra išdėstyti hierarchinės struktūros principu, o tarpusavio sąsajoms naudojamas FeatureIDE įrankis. Gauta 2020-09-07 Ricardo Eito Brun Universidad Carlos III de Madrid Calle Madrid, 126, 28903 Getafe, Madrid, Spain E-mail [email protected] 200 Ricardo Eito Brun | Terminology as the Basis for Building Engineering Feature-based Models