Состоялся День Engee, посвященный проектированию радиотехнических систем

Неспроста для первого индустриального Дня Engee была выбрана радиотехника, так как именно она в цифровую эпоху обеспечивает основные потребности человечества от повседневных до глобальных – это системы беспроводной связи, медицина, смартфоны, IoT, радары, беспилотный транспорт, оборонная промышленность, космос.

Иван Овчинников, руководитель департамента технического продвижения, рассказал, что сейчас перед разработчиками РТС стоят такие вызовы, как миниатюризация, энергоэффективность, помехоустойчивость. Инженеру, работающему в сфере РТС, нужны инструменты, которые упростят разработку и симуляцию и обеспечат поддержку современных стандартов, и среда Engee как раз становится таким инструментом.

В России в инженерии и радиотехнике сейчас наблюдаются следующие тренды:

● цифровая трансформация – переход к Model-Based Design (MBD), использование AI/ML в проектировании;

● open-source и collaborative engineering – открытые современные платформы (такие, как Engee) для ускорения разработки;

● импортозамещение – развитие отечественных решений в условиях санкций.

В помощь такой важной отрасли, как РТС, подключается мощный и современный инструмент – российская среда разработки Engee. Она развивается очень быстро: за короткий срок общее количество импортозамещенных блоков в библиотеках Engee достигло 1000 штук. Для РТС это библиотеки ЦОС, Системы связи 5G, РЛС Радары, РЧ компоненты, состоящие в общей сложности из более 500 специализированных элементов. 

В отличие от других отечественных программных продуктов такого типа, в Engee блоки верифицированы относительно западных аналогов. Это означает, что модели и алгоритмы, сделанные в Engee, будут такими же точными, как и результаты, которые были получены в импортных средах моделирования и проверены годами работы инженеров по всему миру. Таким образом, Engee дает российским инженерам качественный инструмент, которому можно доверять и который всегда доступен. 

Наполнение Engee по функциям, необходимым для разработки РТС, в частности, приложения Редактор цифровых фильтров (аналог Filter Designer) и Расчет уравнения радиолокации, уже сейчас позволяет решать все современные задачи – разрабатывать модели для беспроводных стандартов 5G, LTE и других, применять ИИ для цифровых систем, осуществлять генерацию кода и тестирование аппаратного обеспечения.

Для радиоинженеров разработаны тренинги – «Моделирование радиолокационных систем в российской среде Engee» и «Цифровая обработка сигналов в среде технических расчётов Engee», есть и бесплатные встроенные курсы. Отдельный предмет гордости, аналога которому нет у конкурентов, – это Сообщество Engee, своего рода соцсеть, в которой можно делиться проектами и моделями. В Сообществе уже 500 проектов, в том числе по разработке РТС. 

Таким образом, в Engee можно выполнять весь рабочий процесс разработки сложных РТС – от системного моделирования до тестирования непосредственно железа, то есть обеспечивается хорошо знакомый V-цикл по модельно-ориентированному проектированию (МОП), о котором Экспонента много лет говорит как о самом прогрессивном подходе в инженерном деле.

В следующем докладе – ведущего инженера Экспоненты по цифровым системам Марата Усса – акцент был сделан на том, как именно Engee становится лучшей российской платформой для ЦОС и модельно-ориентированного проектирования радиотехнических систем. Engee обеспечивает высокий уровень удобства моделирования: вы можете придумать и быстро (и удобно!) проверить на модели любую гипотезу. 

Марат Усс остановился на сложностях, которые на практике встают перед инженерами – разработчиками РТС: 

• необходимость сделать «быстро и хорошо» при ограниченном бюджете и при дефиците подготовленного персонала, 

• неэффективная организация процесса разработки, 

• уже привычные трудности, связанные с тестированием сложных систем и с натурными испытаниями.

Эти проблемы можно решить такими подходами, как цифровизация разработки, внедрение техники DevOps в инженерии, ранняя верификация, виртуальные эксперименты, всеобъемлющее моделирование, то есть, по сути активным применением у себя на предприятии методологии МОП. 

И как раз именно Engee удовлетворяет всем требованиям к инженерному ПО для МОП:

• удобная, по-настоящему мультидоменная среда моделирования; 

• решатели (solvers) для динамической симуляции под общие и специализированные задачи;

• доступ к готовым прикладным библиотекам блоков;

• гибкие пользовательские блоки для уникальных алгоритмов;

• автоматизация тестирования и верификации, технические расчеты в одной среде;

• автоматическая генерация кода C и Verilog-кода;

• интеграция с аппаратным обеспечением – измерительным оборудованием и полунатурными стендами.

Инженер по беспроводной связи Юрий Юрьев продолжил мероприятие докладом про проектирование систем беспроводной связи – от идеи до прототипа. У Engee удобный современный интерфейс, он помогает инженеру в ежедневной рутине и позволяет создавать скрипты инициализации и верификации, применять системные объекты для прототипирования алгоритмов, писать собственные блоки Engee Function и интегрировать их в системные модели систем связи, генерировать Verilog-код для переноса алгоритмов на «железо». Эти возможности были показаны на системной модели DMR. 

Дмитрий Балакин, к.т.н., руководитель лаборатории РЛС, в своем выступлении осветил уникальные технологии моделирования при создании РЛС в Engee: радар-калькулятор, зрелую библиотеку EngeePhased, которая обеспечивает покрытие более 90% по сравнению с MATLAB, новые функции в EngeeRadar, моделирование RF. Также были продемонстрированы скрипты по ЭПР, антеннам, по пеленгу, диаграмма интенсивности, перестройка частоты, формирователи луча, HIL-тестирование и имитатор ФЦО (он также был представлен в демозоне).

Алексей Евсеев, к.т.н., ведущий инженер по встраиваемым системам, рассказал о возможностях и инструментах автоматической генерации кода из моделей Engee, которые можно применять, в том числе, в проектах на базе отечественной компонентной базы. Такие примеры уже выложены в Сообщество Engee. В первую очередь, это контроллеры от Миландр (Cortex-M3) и МИК32 от Микрон – новый, первый серийный российский микроконтроллер на RISK-V-архитектуре (подробнее об этом проекте можно прочитать здесь). Экспонента пока первая и единственная компания, которая дала набор проектов для них в рамках методологии МОП. 

Игорь Кащенко, руководитель лаборатории беспроводной связи, рассказал о разработанных Экспонентой IP-ядрах для систем связи и телекоммуникаций и представил новое решение – уникальную разработку РИТМ «SDR-mini», это SDR-платформа на основе Zynq XCZU15EG Ultrascale+ и ADRV9009. 

Её основные сферы применения – это приём/передача, формирование/обработка I/Q отсчётов ВЧ-сигналов, DFE, тестирование, измерение, анализ различных РЧ-трактов, прототипирование систем связи, радиолокация.

В демозоне в рамках Дня Engee для РТС были представлены:

• реализованные проекты ЦОС в Engee;

• приложение Engee «Моделирование нелинейных усилителей мощности»;

• стенд «Передача изображения по радио (протокол SSTV)»;

• методы обработки SAR-изображений;

• комплекс «Имитатор ФЦО»;

• РИТМ «SDR-mini» в составе стенда испытания LTE-сетей;

• стенды с отладочными платами микроконтроллеров.

В продолжение демонстрации возможностей Engee в РТС прошли мастер-классы по темам:

• разработка систем ЦОС в Engee (Марат Усс, ведущий инженер по ЦОС);

• перенос моделей Engee для ЦОС на целевое устройство (Алексей Евсеев, к.т.н., ведущий инженер по встраиваемым системам);

• 4-FSK генерация и верификация кода (Юрий Юрьев, инженер по беспроводной связи);

• применение нейросетей и искусственного интеллекта в радиолокации (Дмитрий Балакин, к.т.н., руководитель лаборатории РЛС);

• моделирование нелинейного усилителя мощности с помощью встроенного в Engee приложения (Наталья Ламкова, инженер лаборатории беспроводной связи).

Мы были рады представить полезные практические решения для РТС на основе Engee. Получив большой позитивный отклик от наших коллег, с радостью готовим новые мероприятия о применении Engee в других индустриях.