v. 1.0 - Dipartimento di Informatica

Simulazione 2010/11 – Progetto didattico
Corso di Laurea in Informatica Applicata
Università di Pisa, sede di La Spezia
Scadenze del progetto e modalità di consegna
Il progetto didattico è organizzato in 3 consegne:
• modello UML, è consegnato e discusso alla I verifica intermedia;
• simulatore, è consegnato e mostrato funzionante alla II verifica intermedia;
• modellazione dei dati di ingresso e analisi dei risultati delle simulazioni, è consegnata almeno
una settimana prima dell’appello che si intende utilizzare per sostenere l’esame ed è discussa
come parte dell’orale individuale.
In dettaglio, oggetto delle consegne sono:
• modello UML,
un unico documento PDF (Sim-Gxx-1.v.pdf);
il documento contiene tutti i diagrammi UML, le loro descrizioni testuali e ogni altra discussione
testuale utile a comprendere le scelte di modellazione;
• simulatore,
un unico documento PDF e un unico archivio compresso (Sim-Gxx-2.v.pdf, Sim-Gxx-2.v.zip);
il documento contiene la discussione di tutte le scelte implementative, le note d’uso del
simulatore, la discussione delle prove effettuate per ottenere la ragionevole confidenza che il
simulatore sia un’implementazione fedele del modello UML;
l’archivio contiene tutto il codice necessario, i makefile o i file di progetto per compilarlo, i file
di dati e gli script necessari per le prove;
in funzione dell’esito della I verifica intermedia, può essere richiesta in questa occasione la
consegna e la discussione di una versione rivista del modello UML;
• modellazione dei dati e analisi dei risultati delle simulazioni,
un unico file PDF (Sim-Gxx-3.v.pdf);
il documento presenta la modellazione dei dati di ingresso, la descrizione di come l’esperimento
di simulazione è stato impostato e l’analisi dei risultati in uscita; il documento comprende,
diagrammi, tabelle, grafici e ogni discussione testuale utile a comprendere le scelte di
modellazione dei dati e la valutazione dei risultati;
in funzione dell’esito della II verifica intermedia, può essere richiesta in questa occasione la
consegna e la discussione di versioni riviste del modello UML e del simulatore.
Tutto il materiale deve essere consegnato puntualmente per mail e, su carta, in occasione delle
verifiche intermedie e dell’orale individuale.
Le date delle consegne sono sulla pagina web del corso.
Contesto del sistema da simulare
This has all happened before, and it will happen again.
The Cylons were created by man. They rebelled. Then they vanished.
Forty years later they came back. They evolved ...
50 298 human survivors hunted by the Cylons.
Una flotta in fuga
La Battlestar Galactica (BG) guida e scorta la flotta di navi stellari che, dopo il devastante attacco
dei Cylon, ha raccolto gli ultimi superstiti delle Dodici Colonie di Kobol. La flotta è alla ricerca di
un pianeta dove ricostruire la civiltà umana, forse la Terra dove si narra si fosse stabilita la mitica
Tredicesima Colonia. La ricerca è tuttavia una continua fuga dai Cylon determinati a concludere lo
sterminio dei loro creatori.
In caso di attacco Cylon, la flotta deve evitare di ingaggiare battaglia. Per quanto imponente e con
un glorioso passato, la BG è una nave vecchia, destinata a diventare un museo. È inoltre l’unica
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nave militare di una flotta di navi civili indifese e poco manovrabili: i Cylon avrebbero ogni
vantaggio tattico e numerico. Infine, non si possono ignorare i rischi ai quali in caso di battaglia
sarebbe esposta la popolazione civile, l’ultima speranza di rinascita della civiltà umana.
L’unica strategia percorribile è la ritirata nel più breve tempo e alla maggior distanza possibile, cioè
un salto FTL di tutte le navi della flotta verso un punto di rendezvous comune.
Le difese della Battlestar Galactica
La BG, oltre agli armamenti propri, ospita una forza di caccia Viper Mk. II (e alcuni Mk. VII) e di
multiruolo Raptor. I caccia decollano dai propri corridoi di lancio rapido e rientrano in uno dei due
ponti di volo estendibili della BG. I multiruolo decollano e rientrano usando i ponti estendibili.
Per intercettare gli attacchi Cylon con il dovuto preavviso la BG mantiene costantemente in volo un
Combat Air Patrol (CAP) costituito da una squadra di h Raptor dotati di Dradis a lungo raggio, in
funzione di ricognitori, e da k coppie di Viper, in funzione di intercettazione e contrasto.
Il CAP è organizzato in turni di 4 ore di volo, con cambi dei Raptor e delle coppie di Viper ogni 4/h
e 4/k ore rispettivamente. Il CAP è sempre comandato da un ufficiale anziano, il Commander of the
Air Group (CAG) in persona o, in dipendenza del turno di servizio, un suo sostituto.
La procedura di disingaggio
Quando si verifica un attacco Cylon la BG e la flotta seguono una procedura standard per poter
effettuare il salto FTL il prima possibile. La procedura prevede immediati:
• l’annullamento di ogni decollo previsto;
• l’ordine di rientro degli h Raptor;
• la comunicazione delle coordinate per il salto FTL a tutte le navi della flotta;
• l’ordine a tutte le navi della flotta di effettuare il salto FTL il prima possibile.
Le k coppie di Viper rimangono in CAP pronte a intercettare a distanza eventuali attacchi di Raider
Cylon e a contrastarli.
Quando i 3/4 delle navi della flotta ha effettuato il salto viene dato l’ordine di rientro ai Viper e la
difesa passa alle batterie della BG.
Eventuali navette in servizio di trasporto civile fra le navi della flotta (inclusa la BG) devono
concludere il loro viaggio e appontare sulla nave destinazione.
Quando tutte le navette, i Raptor e i Viper sono appontati, i ponti estendibili sono ritratti e la BG si
prepara al salto, che effettuerà in prima possibile, ma comunque non prima che sia saltata l’ultima
nave della flotta.
Gestione di decolli e appontaggi sulla BG
I decolli dai ponti estendibili vengono eseguiti in direzione della prua della BG, mentre gli
appontaggi sono effettuati con avvicinamento da poppa. I due tipi di operazioni non interferiscono.
Per gestire gli appontaggi, il centro di controllo della BG riceve le richieste quando le navi sono in
prossimità della nave e le soddisfa indirizzandole al primo ponte libero, o mettendole in attesa
dell’ordine di appontaggio. Fra le navi in attesa, la priorità è sempre data alle navette in servizio di
trasporto civile, quindi ai Raptor e infine ai Viper. Fra i piloti dei Viper sono fatti appontare prima i
gregari, e per ultimo il CAG in servizio.
Obiettivi della simulazione
Il comando della flotta vuole studiare il tempo che intercorre fra l’allarme di attacco e la
conclusione della procedura di disingaggio con il salto FTL della BG. In dipendenza delle attuali
disponibilità di mezzi e piloti si vogliono considerare variazioni della composizione del CAP con
4 ≤ h ≤ 8 (h ≠ 7) e 4 ≤ k ≤ 6, essendo evidente il vantaggio di un maggior numero di mezzi in CAP
ai fini delle azioni di rilevamento, intercettazione e contrasto se questo però non ritarda i tempi di
salto a causa del maggior numero di rientri.
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Dato che le navi industriali della flotta a volte sono impegnate in missioni di ricerca di risorse, gli
scenari devono essere configurabili in funzione di diverse composizioni della flotta.
Si vuole anche studiare lo scenario ipotizzando che, con un severo programma di addestramento dei
piloti di Raptor e Viper, si riducano i tempi di manovra in emergenza di un fattore 0.0 ≤ t ≤ 0.25.
Inoltre, si vuole capire se è sufficiente investire nell’addestramento dei piloti della BG o se occorre
anche intervenire sul ben più difficile versante dei comandanti e degli equipaggi delle navi civili
della flotta.
Campioni di dati
Ai fini della modellazione del sistema saranno resi disponibili dei campioni di dati di recenti azioni
ed esercitazioni afferenti ai ruolini dei piloti in servizio, ai dati delle navi civili della flotta, ai tempi
di rientro dei ponti estendibili della BG.
Per i dati di salto delle navi civili i dati saranno nel formato “S, SC, SST, JCCT, FLTT, JT”, dove:
• S è il nome della nave;
• SC è la classe della nave (cargo, passeggeri, industriale);
• SST è il tempo di messa in sicurezza di tutti i sistemi per prepararsi al salto;
• JCCT è il tempo di elaborazione delle coordinate di salto da parte dell’ufficiale di rotta;
• FLTT è il tempo di fine riscaldamento dei motori FLT;
• JT è il tempo di salto.
Tutti i tempi sono in secondi e sono relativi all’ora X di inizio della procedura di salto.
I tempi di messa in sicurezza dei sistemi includono l’eventuale arrivo e appontaggio di navette
dirette alla nave.
Per le navette civili dirette alla BG civile i dati saranno nel formato “C, TT, RT, DT”, dove:
• C è il codice di registrazione della navetta;
• TT è l’ora di decollo della navetta;
• RT è l’ora di richiesta di appontaggio;
• DT è la durata in secondi delle manovre di appontaggio che impegnano il ponte di volo.
Gli orari sono secondo l’ora standard della BG.
Per i piloti militari i dati saranno nel formato “P, R, LT, OT, ET, RT, DT”, dove:
• S è il nome del pilota;
• R è il ruolo (pilota di Raptor, pilota di Viper gregario, pilota di Viper, pilota di Viper CAG);
• LT è l’ora di lancio;
• OT è l’ora in cui il pilota raggiunge la zona operativa per il CAP;
• ET è l’ora in cui il pilota è stato rilevato dal suo rimpiazzo;
• RT è l’ora di richiesta di appontaggio;
• DT è la durata in secondi delle manovre di appontaggio che impegnano il ponte di volo.
Gli orari sono secondo l’ora standard della BG.
Per la BG i dato saranno nel formato “RC, PLBT, SLBT”, dove:
• RC è il codice della rilevazione tempi;
• SLBT è la durata in secondi della manovra di rientro del ponte di dritta;
• PLBT è la durata in secondi della manovra di rientro del ponte di sinistra.
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