Human machine interface performance and instrumentation for high availability systems

Abstract

Trabalho de projecto de mestrado, Engenharia Informática (Sistemas de Informação), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010Air Traffic Control (ATC) provides services whose objective is to manage aircrafts to ensure safely orderly and expeditious flows of traffic. The LISATM system has a number of Controller Working Positions equipped with surveillance display applications, the Operator Display System (ODS). Due to redundancy requirements, there are two equivalent applications developed with different technologies. This project focused on the Air Situation Display System (ASD), na application which provides a surveillance display with user-interaction capability and is developed in Java technology. The application integrates the Radar Fallback keeping the looks and feels from the ODS System, only being developed in a different programming language. Thus the present work focused on monitoring the performance of high availability Real-Time Human-Machine Interface applications. Recommendations were endorsed for quantifiable performance, being these activities accompanied by a corresponding demonstration of results suitability for the intended context. Modules were defined in order to instrument applications Human-Machine Interface High Performance and High Availability (HMI-HPHA) with features necessary and sufficient for the pursuit of Real- Time performance analysis. These modules were developed using JAVA technology using the Java Management eXtensions (JMX), to manage the created agents. All the monitoring services run in real-time so it can inform the managers of changes of the application state as soon as it happens. This implies that the information provided needs to be not only concise but also adequate to the context.O Controle de Tráfego Aéreo (ATC) presta serviços, cujo objectivo é direccionar o fluxo de aeronaves para garantir a ordem, rapidez e segurança do tráfego, bem como para dar informações aos pilotos. O sistema LISATM tem um número de postos de trabalho, para os controladores, equipado com aplicações de vigilância radar (Display System Operator - ODS). Devido a requisitos de redundância, existem duas aplicações equivalentes desenvolvidas com diferentes tecnologias. Este projecto focou-se no Air Display System (ASD). Aplicação que fornece vigilância radar com capacidade de interacção com o utilizador, sendo desenvolvido com tecnologia Java. A aplicação integra o Radar Fallback, mantendo o aspecto e mecânica de utilização igual ao Sistema ODS, com a diferença a residir na linguagem de programação. O foco do presente projecto incidiu sobre o desempenho de aplicações de Interface Homem-Máquina em Tempo-Real de elevada disponibilidade. Desta forma foram elaboradas propostas de recomendações de desempenho quantificáveis a serem incorporadas no ciclo de desenvolvimento de aplicações HMI-HPHA (Human-Machine Interface High Performance and High Availability). Estas foram acompanhadas da correspondente demonstração da adequabilidade ao contexto pretendido. Para isso foram definidos e desenvolvidos módulos de forma a instrumentar a aplicação HMIHPHA com as funcionalidades necessárias e suficientes para a persecução da análise de desempenho. Estes módulos foram desenvolvidos com recurso à tecnologia JAVA e às ferramentas de automatização dos mesmos, usando Java Management eXtensions (JMX) para gerir os agentes desenvolvidos. Todos os serviços de monitoria foram executados em Tempo-Real de modo a informar os gestores aquando de alguma mudança de estado da aplicação. Estas informações necessitam não só de ser concisas, mas também adequadas ao contexto