Ao longo do desenvolvimento do sistema de software do TA-2, novas soluções de recursos de instrumentos de medidas foram sendo implementadas, com a preocupação de responder as necessidades de manter operacional o TA-2, para os ensaios programados.
Em muitas situações, por exemplo, no ensaio de partes aerodinâmicas da aeronave EMB-170, era necessário obter as medidas com as scanivalves e alguns outros instrumentos. Nestas circunstâncias, os ambientes de engenharia, de software e gerenciais foram preparados, para obter as medidas e exercer os controles dos subsistemas que resolveriam as questões da situação requerida, com a seleção de dispositivos e desenvolvimento de subprodutos de software compatíveis com os experimentos programados. Esses ambientes com relação às ferramentas de apoio ao desenvolvimento do ambiente de engenharia de software constam das tabelas 5.1 e 5.2.
Para a seleção das ferramentas que ajustassem ao desenvolvimento do software de aquisição de dados, buscou-se escolher aquelas de fácil utilização e mais consistentes para serem integradas. A maioria das ferramentas de apoio ao desenvolvimento utilizadas neste trabalho foi indicada sob consenso dos especialistas do TA-2 e seus parceiros. Apenas a ferramenta LabView da National Instruments para desenvolvimento do software de aquisição de dados foi designada pela equipe de especialistas do TA-2, devido às atividades previstas pelo projeto de modernização.
Tabela 5.1 - Ambientes operacionais
Plataforma Computacional Sistema Operacional
Plataforma HP: workstation HP 9000 série 300 de 16 bits
UNIX-4.4 BSD -1992
Tabela 5.2 - Ferramentas do ambiente de engenharia de software
Atividade Engenharia de Software Ferramentas
Requisitos Microsoft £ Word
Microsoft £ Power Point Adobe Reader
Projeto Microsoft £ Word
Microsoft £ Excel Codificação para Plataforma HP HP BASIC 5.1
Codificação para Plataforma PC LabView versões 3.1, 4.1, 7.0 e 7.1 C++ Builder 4
Codificação para Análise de dados Microsoft £ Excel ARENA
Codificação para Interface com usuário NI 488.2
NI-DAQ Wizard
Teste Microsoft £ Word
Microsoft £ Excel Gerenciamento de Configuração Microsoft £ Word
Documentação Microsoft £ Word
Foi levantada a forma como a equipe conduzia o trabalho dos elementos envolvidos na calibração, aquisição e redução dos dados, para ser possível compreender a contribuição de cada fator, visando a diminuição dos problemas na implantação de um novo processo de obtenção do produto final de software. A finalidade deste levantamento é demonstrar e discutir os problemas com a equipe, para que no decorrer do desenvolvimento do novo sistema, esses pudessem ser dirimidos.
As ferramentas novas apontadas para o desenvolvimento de software de aquisição de dados, para a época, eram consideradas relativamente recentes. Para seu uso correto, havia a necessidade de consultar com freqüência uma grande quantidade de manuais de usuário e de operação, devido à diversidade de dispositivos eletrônicos
a ser implantados no sistema de medidas e a pouca habilidade tanto com a ferramenta quanto com a integração hardware/software. Nas demais ferramentas de suporte já havia certo domínio e essa transição não consumiu muito tempo quando foram utilizadas.
Muitas dessas ferramentas foram decididas antes da segunda iteração da fase de elaboração, para suprir as necessidades com relação a plataforma HP, visando garantir o armazenamento dos dados na plataforma PC. Um exemplo é a ferramenta C++ Builder 4, utilizada para elaboração de um subproduto de software que, mesmo antes de obter os primeiros subprodutos do softwares de aquisição de dados do PC, deveria ser criado e validado para transferir dados dos arquivos dos ensaios realizados no TA-2, com a plataforma HP para arquivos de dados que pudessem ser armazenados na plataforma PC, facilitando assim a análise destes pelos especialistas e os testes a serem empregados no desenvolvimento do novo software de redução de dados.
Neste trabalho por questões de inviabilidade não se fez uso de ferramenta CASE para documentação do projeto de software, a maioria da documentação foi gerada com uso da ferramenta Microsoft Word. Foram elaborados alguns guias e procedimentos necessários para representar o desenvolvimento do software, também fazendo uso desta ferramenta. Esses planos e manuais foram confeccionados usando inclusive os recursos gráficos quando apropriados, que depois de finalizados, por questões de segurança da informação, foram convertidos para o formato seguro pela ferramenta Acrobat Reader da Adobe e disponibilizados em rede Ethernet, para a consulta dos envolvidos.
O software de aquisição de dados é responsável pelo controle do sistema de medidas, permitindo ao operador inserir parâmetros, comandar e monitorar os dados, durante a aquisição. Esses dados são armazenados em forma de arquivos que podem ser utilizados e consultados posteriormente. A forma mais comum de armazenagem são os Spreadsheets ou Planilhas de Cálculos, fato que possibilitou o uso da ferramenta Microsoft Excel para armazenar e analisar esses dados na plataforma PC.
As funções básicas dos spreadsheets foram também utilizadas para guardar e apresentar as informações das aquisições transferidas da Plataforma HP para a plataforma PC. Para essa transferência de dados, foi elaborado um software usando a ferramenta C++ Builder 4 visando suprir as necessidades dos especialistas do TA-2 tendo em vista a degradação do equipamento HP-9000/300, no qual estavam armazenados todos os dados adquiridos.
Para os ambientes de desenvolvimento foram providos e usados vários dispositivos, alguns destes definidos para deixá-los à disposição, visando equipar o TA-2 para medir, monitorar e controlar os parâmetros aerodinâmicos necessários, para cada ensaio programado. As provisões dos equipamentos do sistema final de aquisição de dados compreendem um sistema da National Instruments composto, por exemplo, de dois módulos de controle modelo NI PXI 1045 e Rack de instrumentação SCXI, módulo de controle com controlador interno ao gabinete modelo PXI-8186RT (microcomputador com processador Intel Pentium 4 de 2.2 GHz ). Estas provisões destinam-se ao controle do sistema e registro dos seus parâmetros e a aquisição dos dados de ensaio.
Este sistema de controle pode adquirir até 64 parâmetros do sistema com conversão de 12 bits e taxa de aquisição de 1,25 mega samples / segundo e 8 canais de sinal RMS de 6 ½ dígitos para monitoração da vibração do sistema propulsor. Pode ainda atuar no sistema por 32 canais de estimulo de corrente e tensão. Através de software de driver que são as bibliotecas do LabView para reuso, e das placas de aquisição de sinais analógicos e digitais, como por exemplo, dispositivos DAQs e placas SCXI, os sinais são multiplexados, amplificados e convertidos, para serem armazenados pelo software de aquisição de dados.
Esses dispositivos DAQs e placas SCXI da National Instruments, juntamente com os softwares de driver pertinentes, os dispositivos GPIB e de controle como as placas PXI, foram sendo implementados e testados a cada iteração e incremento, gerando os chamados build ou subprodutos da fase de construção, conforme preconiza
o processo unificado. Cada build engloba aqueles elementos necessários, representados através das práticas implantadas da METAPLI, para obtenção dos subprodutos do software de aquisição de dados, para serem integrados ao sistema de medidas, os quais foram validados tanto no nível de hardware como de software.
Na segunda iteração da elaboração os dispositivos eletrônicos foram definidos e constam do Apêndice B deste trabalho. Foram previstas também as provisões de dispositivos para a segunda e terceira iteração da fase de construção dos subprodutos de software de aquisição de dados. Assim como provisões para quarta e última iteração da fase de construção do subproduto final do sistema de medidas, que também constam do Apêndice em questão.