Realisierung einer verteilten Bibliothek für wiederverwendbare dynamische Simulationsmodelle

Abstract

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde eine verteilte Bibliothek für dynamische Simulationsmodelle entwickelt. Die Arbeit entstand am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in der Einrichtung Simulations- und Softwaretechnik im Vorhaben SimMoLib (Simulation Model Library). Zum Entwurf von Raumfahrtsystemen werden Simulationsmodelle eingesetzt, um die Entwicklungszeit und -kosten zu senken. Diese Simulationsmodelle werden selten wiederverwendet, wodurch in die Erstellung investiertes Wissen und Zeit verloren geht. Eine Simulationsmodellbibliothek bietet die Möglichkeiten diesen Verlust zu beschränken und Modelle durchsuchbar und wiederverwendbar abzulegen. Während der Recherche zu Beginn der Arbeit konnte kein existierendes System ermittelt werden, das alle Anforderungen und Konzepte in einer funktionsfähigen Implementierung umsetzt. Daher wurde aus den Anforderungen der Projektpartner und den verschiedenen Konzepten aus der Literatur ein Systementwurf erarbeitet. Jedes Simulationsmodell besteht aus mehreren unterschiedlichen Dateien und einem Metadatensatz, der nur die für das Modell relevanten Daten enthält. Das Bibliothekssystem umfasst drei Komponenten: ein oder mehrere Repository Server, die die Simulationsmodelle versionieren und verwalten; einen Index Server, der die Metadaten der Simulationsmodelle indiziert und das Durchsuchen des Index über eine Weboberfläche ermöglicht; und mehrere Clients, die Simulationsmodelle und deren Releases erzeugen und in der Bibliothek bereitstellen. Das Suchen und Herunterladen der Modelle ist auch ohne spezielle Software über die Weboberfläche des Index Server möglich, wodurch die Verwendung sehr einfach ist. Ein Prototyp des Bibliothekssystems wurde unter Verwendung bewährter Technologien, wie Remote Component Environment (RCE), Eclipse, Mercurial, Apache CouchDB und Apache Lucene, implementiert. Das Ergebnis erfüllt die gestellten Anforderungen und setzt nahezu alle Konzepte um. Der Prototyp kann als Grundlage für weitere Entwicklungen und zur Evaluierung weiterer Konzepte dienen.