1. Descripción general
Bellerophon es una plataforma de datos de ensayos en vuelo desarrollada por LNB Federal Corporation. Lee grabaciones de ensayos en vuelo en el formato IRIG 106 Capítulo 10, convierte las mediciones grabadas a unidades de ingeniería mediante un diccionario de parámetros y ofrece al equipo de ensayos una biblioteca compartida en la que indexar vuelos, graficar parámetros en un eje de tiempo común, buscar condiciones de ensayo en todos los vuelos y encontrar excedencias de límites.
Bellerophon Enterprise es la edición con licencia e instalable. Se ejecuta en un servidor dentro de la red del cliente, atiende a muchos usuarios a través de un navegador web, procesa grabaciones de hasta 100 GB cada una de forma predeterminada (configurable) y mantiene un registro de auditoría. No establece conexiones con LNB Federal ni con ningún otro sistema externo.
Bellerophon está disponible para agencias gubernamentales y para empresas, universidades y otras organizaciones, con sujeción a las leyes de control de exportaciones de los EE. UU. Consulte Clientes Elegibles en la sección Legal.
2. Funciones
Biblioteca de vuelos
- Indexa cada grabación por salida, fecha, artículo de ensayo y duración, datos leídos del registro de configuración TMATS de la grabación y de los paquetes de tiempo IRIG.
- Muestra qué tipos de datos contiene cada grabación y enumera las excedencias de límites encontradas cuando se procesó la grabación.
Detalle del vuelo
- Gráficos de historia temporal apilados en un eje de tiempo compartido, con lectura del tiempo IRIG en el cursor, arrastre para ampliar y doble clic para restablecer.
- Líneas de límite y bandas sombreadas de excedencia, y una tabla de excedencias que amplía la vista en cada evento.
- Trayectoria en tierra trazada a partir de los parámetros de latitud y longitud y vinculada al cursor del gráfico, sobre una cuadrícula de coordenadas o sobre mosaicos de mapa sin conexión suministrados por el cliente. No se cargan mapas desde internet.
- Calidad de datos: cada grabación recibe una calificación a partir de verificaciones del tiempo, de los paquetes, de la sincronización y las subtramas PCM, de los errores e interrupciones de MIL-STD-1553 y de cada parámetro (sin datos, valores atascados, valores fuera del rango válido). Los administradores establecen los umbrales, y los hallazgos se exportan como CSV.
- Puntos de prueba: tarjetas de ensayo con una ventana de tiempo y criterios de aprobación o rechazo, evaluados automáticamente con cada muestra grabada de la grabación, mostrados en la historia temporal y que se pueden buscar en toda la biblioteca.
- Informe posterior al vuelo: con un clic se genera un informe con gráficos, estadísticas, excedencias, calidad de datos y resultados de los puntos de prueba, imprimible en PDF en papel Carta o A4. Las plantillas de informe establecen el contenido para cada programa.
- Notas: los ingenieros agregan a un vuelo notas con marca de tiempo, como un punto de prueba, una interrupción o una observación. Las notas se dibujan en la historia temporal y abren el gráfico en ese momento.
- Exportación de datos: los parámetros seleccionados para la ventana de tiempo actual, escritos como CSV a la tasa completa de grabación para MATLAB, Python o Excel.
- Inventario del grabador: canales y tipos de datos, tráfico MIL-STD-1553 por terminal remota y subdirección, estado de los flujos PCM con errores de sincronización, etiquetas ARINC 429, señales discretas, canales analógicos, flujos Ethernet y el registro TMATS completo.
Búsqueda y límites
- Busca en todos los vuelos de la biblioteca intervalos que cumplen una o más condiciones al mismo tiempo, mantenidas durante una duración mínima. Ejemplo: Mach superior a 0.9 y altitud de presión superior a 25,000 ft durante al menos 5 segundos.
- Cada resultado abre el vuelo ampliado en el intervalo que coincide.
- El monitoreo de límites enumera cada excedencia de cada límite del diccionario en toda la biblioteca.
- Informe de excedencias: todas las excedencias de la biblioteca, con salida, parámetro, límite, hora IRIG de inicio, duración y pico, como archivo CSV para los informes de ensayo.
Comparar vuelos
- Superpone un parámetro de hasta cuatro salidas sobre el tiempo transcurrido, con mínimo, máximo y media para cada una, calculados a partir de cada muestra grabada en la ventana.
Diccionarios de parámetros
- Importación desde el registro de configuración TMATS de una grabación: mediciones PCM, MIL-STD-1553, discretas y analógicas con unidades, conversiones y límites. Antes de guardar nada, una vista previa enumera cada medición que no se pudo importar, con el motivo.
- Importación desde CSV con validación fila por fila; cada error indica la línea y el campo que se debe corregir. Los diccionarios se exportan a CSV y se pueden editar como una nueva versión.
- Conversiones lineales y polinómicas a unidades de ingeniería, límites y rangos válidos que usan las verificaciones de calidad de datos.
- Parámetros derivados: parámetros calculados, como el número de Mach, conversiones de unidades y señales filtradas, escritos como expresiones con aritmética, comparación y lógica, y con funciones que incluyen un filtro de paso bajo, la tasa de cambio, la integral y el retardo. Los parámetros derivados se pueden buscar, graficar, comparar y exportar como los parámetros grabados.
- Un diccionario se aplica automáticamente cuando su nombre de programa coincide con el nombre de programa TMATS de la grabación, o se puede asignar a un vuelo manualmente.
Acceso a datos
- Una interfaz documentada de acceso a datos de solo lectura para grabaciones, parámetros, series temporales, estadísticas, excedencias, calidad de datos y resultados de los puntos de prueba, que se usa con tokens de acceso personales que cada usuario crea y revoca.
- Un cliente de Python, escrito solo con la biblioteca estándar de Python, que guarda series temporales como archivos CSV o MATLAB, y como archivos HDF5 o Parquet cuando está instalado el paquete estándar h5py o pyarrow, para su análisis en MATLAB, Python u otras herramientas.
- Cada acceso a los datos se registra en el registro de auditoría.
Servidor y administración
- Cuentas de usuario con tres roles: administrador, ingeniero y observador.
- Inicio de sesión con contraseña o con tarjeta inteligente (CAC o PIV) a través del proxy inverso TLS del cliente. El inicio de sesión con contraseña se puede desactivar.
- Carga y procesamiento en flujo continuo, por lo que se pueden procesar grabaciones de decenas de gigabytes en hardware común.
- Las vistas del vuelo completo con millones de muestras se cargan en una fracción de segundo.
- Notificación de uso del sistema configurable al iniciar sesión y un registro de auditoría de las acciones relevantes para la seguridad, con la dirección del cliente de cada entrada. Los administradores recorren el registro completo por páginas y lo exportan como CSV para los evaluadores.
- Las búsquedas largas en toda la biblioteca no retrasan a otros usuarios.
3. Datos compatibles
| Tipo de datos | Tipo de datos de Capítulo 10 | Compatibilidad en esta versión |
|---|---|---|
| Registro de configuración TMATS | 0x01 | Decodificado, incluidos los grupos de formato PCM (P) y el mapa de canales del grabador (R); las definiciones de medición se pueden importar a un diccionario |
| Time Format 1 | 0x11 | Decodificado, formatos IRIG de día del año y de mes y año |
| MIL-STD-1553 Format 1 | 0x19 | Decodificado a nivel de palabra; valores de 16 y 32 bits; campos de bits |
| PCM Format 1 | 0x09 | Decodificado en modos empaquetado y desempaquetado con encabezados intrapaquete, usando la definición de trama de TMATS, incluidas palabras de distintas longitudes; parámetros subconmutados por palabra de ID de subtrama |
| PCM Format 1, modo de transferencia directa (throughput) | 0x09 | Decodificado: las tramas menores se encuentran buscando el patrón de sincronización de TMATS |
| ARINC 429 Format 0 | 0x38 | Decodificado; etiquetas en octal; campos BNR y discretos; SDI y selección de bus |
| Discrete Format 1 | 0x29 | Decodificado; bits individuales o campos de varios bits |
| Ethernet Format 0 y Format 1 | 0x68, 0x69 | Indexado con un resumen de flujos (direcciones, protocolo, puertos, recuento de tramas); parámetros decodificados de paquetes IENA posicionales e iNET-X de disposición fija transportados en UDP |
| Analog Format 1 | 0x21 | Decodificado cuando todos los subcanales comparten una misma tasa de muestreo, una misma longitud de muestra (de hasta 32 bits) y un mismo modo de empaquetado |
| Video, imagen, UART, CAN y otros tipos | varios | Contados por canal; no se decodifican |
"Decodificado" significa que Bellerophon extrae los valores de los parámetros de los datos y los convierte a unidades de ingeniería. "Indexado" significa que Bellerophon lee los paquetes, los cuenta e informa su contenido, pero no extrae valores de parámetros.
4. Requisitos del sistema
- Node.js 22.5 o posterior. No se requiere ningún otro software ni paquetes de terceros.
- Linux (recomendado), Windows Server o macOS. Cuatro núcleos de CPU y 8 GB de memoria son suficientes para la mayoría de los programas.
- Espacio en disco para las grabaciones originales más los datos decodificados. Los parámetros decodificados necesitan unos 16 bytes por muestra. Ejemplo: 200 parámetros muestreados a 50 Hz durante un vuelo de 2 horas son 72 millones de muestras, o unos 1.2 GB de datos decodificados.
- Un proxy inverso TLS (por ejemplo, nginx o Apache) para el acceso a través de la red.
- Implementación como servicio del sistema o como contenedor en un servidor que el cliente controla, incluidas las redes cerradas y aisladas.
5. Descripción general de la seguridad
- Redes cerradas: el servidor y su interfaz web no establecen conexiones salientes ni cargan recursos externos.
- Control de acceso: roles de administrador, ingeniero y observador, con una notificación de uso del sistema configurable al iniciar sesión.
- Autenticación: inicio de sesión con tarjeta inteligente (CAC/PIV) a través del proxy inverso TLS del cliente, o contraseñas con requisitos de longitud, hashes de contraseña con sal, y limitación de intentos y bloqueo del inicio de sesión.
- Criptografía: un modo FIPS opcional en el que Bellerophon solo se inicia cuando Node.js se ejecuta con un proveedor FIPS habilitado, para su uso con el módulo criptográfico validado según FIPS 140 del cliente.
- Tokens de acceso a datos: personales, de solo lectura, revocables por el usuario o por un administrador, y nunca almacenados en forma legible.
- Sesiones y solicitudes: cookies de sesión protegidas, protección contra la falsificación de solicitudes entre sitios y una política de seguridad de contenido (Content Security Policy) estricta.
- Cargas y almacenamiento: las cargas solo se aceptan cuando comienzan con un paquete de Capítulo 10 válido; en Linux y macOS, solo la cuenta de servicio puede leer los archivos de datos.
- Auditoría: las acciones relevantes para la seguridad se registran con la hora, el usuario y la dirección del cliente, y los administradores exportan el registro como CSV para los evaluadores.
Cada versión incluye un paquete de aprobación de seguridad para el evaluador del cliente, con el límite del sistema, una guía de implementación reforzada alineada con las áreas de requisitos de los DISA STIG aplicables, una correspondencia con los controles de NIST SP 800-53 Revisión 5 y la evidencia de las pruebas, y una lista de materiales de software que enumera cada archivo. La configuración de seguridad detallada y sus ajustes se proporcionan con el software al oficial de seguridad del sistema de información del licenciatario.
Responsabilidades compartidas
| Área | LNB Federal Corporation | Licenciatario |
|---|---|---|
| Software | Entrega el Software, corrige los defectos reproducibles y publica actualizaciones durante el plazo de soporte | Instala las actualizaciones y mantiene una versión de Node.js con soporte |
| Host y red | Documenta los requisitos y la configuración recomendada | Opera, refuerza y aplica parches al host, la red, el proxy TLS y las copias de seguridad |
| Autorización | Proporciona documentación para respaldar una evaluación | Obtiene cualquier autorización para operar que se requiera antes del uso operativo |
| Cuentas | Proporciona acceso basado en roles y registros de auditoría | Aprueba a los usuarios, asigna los roles y revisa el registro de auditoría |
| Datos | No tiene acceso a los datos del Licenciatario, salvo que el Licenciatario lo otorgue por escrito para fines de soporte | Es propietario de sus grabaciones y diccionarios y decide cómo pueden procesarse y marcarse |
6. Licencias
Bellerophon Enterprise funciona con un archivo de licencia emitido por LNB Federal Corporation para cada orden. El archivo indica el licenciatario, la orden, el nivel, la cantidad de usuarios activos, la cantidad de servidores y el plazo de la licencia.
- La licencia se verifica sin conexión mediante su firma digital. Bellerophon nunca se comunica con LNB Federal Corporation ni con ningún servidor de licencias, y no informa sobre el uso.
- Los usuarios ven un aviso de renovación antes de la fecha de finalización, lo que da tiempo para una orden de renovación.
- Después de la fecha de finalización sigue un período de gracia de 30 días con uso completo.
- Después del período de gracia, Bellerophon pasa a ser de solo lectura: la exploración, los gráficos, la búsqueda y la exportación continúan, de modo que el cliente siempre conserva el acceso a sus propios datos. Las cargas y el procesamiento se reanudan cuando se instala una renovación.
7. Validación y rendimiento
El lector de Capítulo 10 de Bellerophon se prueba con dos lectores independientes de código abierto, pychapter10 e irig106lib, sobre grabaciones de muestra publicadas. Las 67 verificaciones se superan. Los conteos de paquetes, los conteos de mensajes MIL-STD-1553 con las marcas de tiempo y las palabras de datos de los primeros 200 mensajes de cada grabación, cada palabra ARINC 429, los estados discretos, los conteos de tramas Ethernet y los totales de bytes, los paquetes PCM por canal, las cargas útiles UDP y las muestras analógicas se comparan con pychapter10. Para PCM, en cada trama menor se verifica el patrón de sincronización de TMATS, la temporización de las tramas se verifica con la tasa de bits de TMATS, el contador de tramas del patrón de prueba se verifica en cada trama y las tramas menores encontradas en modo de transferencia directa se comparan palabra por palabra con irig106lib.
En las pruebas de LNB Federal, Bellerophon Enterprise procesó una grabación de 2.6 GB que contenía 13.7 millones de mensajes 1553 y 45.6 millones de tramas PCM a 57 MB por segundo, con 379 MB de memoria máxima. Los resultados dependen del hardware y de la cantidad de parámetros del diccionario.
Las capacidades agregadas en las versiones 1.2 y 1.3 se verifican con grabaciones de muestra públicas y con grabaciones sintéticas generadas por las pruebas. La validación con los datos propios del programa del cliente, comparados con la reducción de datos existente del programa, forma parte de cada implementación.
8. Limitaciones conocidas
- PCM: no se decodifican los formatos incrustados asíncronos ni los etiquetados.
- Los diccionarios se importan desde TMATS o CSV. Está prevista la importación desde formatos de configuración de fabricantes.
- Ethernet: los parámetros se decodifican de paquetes IENA e iNET-X de disposición fija; las demás cargas útiles se indexan.
- Los tipos de datos de video, imagen, UART, CAN y otros se indexan pero no se decodifican.
9. Glosario
- ARINC 429
- Una norma de bus de datos de aviónica. Cada palabra de 32 bits lleva una etiqueta de 8 bits que identifica los datos, un identificador de origen/destino (SDI) de 2 bits, el campo de datos, una matriz de signo/estado y un bit de paridad.
- BNR
- Codificación de datos binaria (en complemento a dos) que se usa en las palabras ARINC 429.
- Capítulo 10
- IRIG 106 Capítulo 10, la norma del Range Commanders Council para grabadores digitales de datos de vuelo. Define el formato de paquetes que lee Bellerophon.
- Diccionario
- La tabla que indica a Bellerophon dónde se encuentra cada parámetro en la grabación y cómo convertirlo a unidades de ingeniería. Los programas suelen llamarla lista de parámetros o base de datos de instrumentación.
- Unidades de ingeniería
- Unidades físicas como pies, nudos o grados Celsius, a diferencia de los conteos sin procesar.
- CAC y PIV
- Common Access Card y tarjeta Personal Identity Verification: tarjetas inteligentes del Gobierno que contienen el certificado de identidad del titular.
- Parámetro derivado
- Un parámetro calculado a partir de otros parámetros, como el número de Mach a partir de presiones.
- Excedencia
- Un período durante el cual un parámetro está por encima de su límite superior o por debajo de su límite inferior.
- IENA e iNET-X
- Formatos de paquete que usan los sistemas de adquisición de datos de ensayos en vuelo para enviar mediciones por Ethernet.
- Tiempo IRIG
- Día del año, horas, minutos y segundos, tomados de la fuente de tiempo del grabador.
- LSB
- Bit menos significativo (least significant bit). Bellerophon numera los bits a partir de 0 en el LSB.
- Trama mayor y trama menor
- Un flujo PCM repite un patrón fijo de palabras. Una repetición, que comienza con el patrón de sincronización, es una trama menor. El ciclo de tramas menores después del cual se repiten los parámetros subconmutados es una trama mayor.
- MIL-STD-1553
- Un bus de datos militar de comando/respuesta. Un controlador de bus ordena a las terminales remotas (RT), cada una con una dirección de 0 a 31, que transmitan (T) o reciban (R) hasta 32 palabras de datos en una subdirección (SA).
- PCM
- Telemetría por modulación de código de pulsos: un flujo serie continuo de palabras de longitud fija organizadas en tramas.
- Contador de tiempo relativo
- El contador de 10 MHz de funcionamiento libre del grabador que se estampa en cada paquete y que se usa para ubicar cada paquete en la línea de tiempo IRIG.
- SFID
- ID de subtrama (subframe ID): una palabra de cada trama menor PCM que cuenta las tramas menores dentro de la trama mayor y que se usa para ubicar los parámetros subconmutados.
- Punto de prueba
- Una condición de prueba planificada, volada en una ventana de tiempo, con criterios que determinan si se alcanzó.
- Parámetro subconmutado
- Un parámetro PCM que aparece en una posición de palabra determinada solo en algunas tramas menores, por lo que se muestrea a una fracción de la tasa de tramas.
- TMATS
- Telemetry Attributes Transfer Standard, IRIG 106 Capítulo 9. El registro de configuración al inicio de una grabación de Capítulo 10 que describe sus canales, sus formatos PCM y su programa.
10. Notas de la versión
Versión 1.3.0
- Español: un selector English / Español en cada pantalla, y traducciones al español de la documentación, del paquete de aprobación de seguridad, de los avisos legales y del contrato de licencia (prevalecen las versiones en inglés).
- Interfaz de acceso a datos de solo lectura con tokens de acceso personales, y un cliente de Python que guarda archivos CSV y MATLAB, y archivos HDF5 y Parquet con paquetes estándar de Python.
- Puntos de prueba con criterios de aprobación o rechazo, evaluados automáticamente y que se pueden buscar en toda la biblioteca.
- Modo FIPS, un paquete de aprobación de seguridad para los evaluadores y una lista de materiales de software con cada versión.
- Decodificación de datos analógicos y de parámetros en paquetes Ethernet IENA e iNET-X.
- Búsqueda de sincronización de trama PCM en modo de transferencia directa y palabras de distintas longitudes en un mismo flujo.
- Trayectoria en tierra sobre mosaicos de mapa sin conexión suministrados por el cliente.
Versión 1.2.0
- Importación de diccionarios de parámetros desde TMATS, con una vista previa de cada medición no importada.
- Informe y calificación de calidad de datos para cada grabación.
- Parámetros derivados (calculados).
- Inicio de sesión con tarjeta inteligente (CAC/PIV).
- Informe posterior al vuelo con un clic, imprimible en PDF, con plantillas de informe por programa.
- Exportación de diccionarios a CSV, conversiones polinómicas y rangos válidos.
Versión 1.1.0
- Notas en los vuelos, exportación de datos de parámetros a la tasa completa de grabación, un informe de excedencias de la biblioteca y exportación del registro de auditoría, todo como CSV.
- Archivos de licencia firmados verificados sin conexión, con avisos de renovación, un período de gracia de 30 días y acceso de solo lectura después del vencimiento.
- Estadísticas a resolución completa en Comparar; búsqueda y estadísticas en un hilo en segundo plano.
- Mejoras de decodificación y de temporización para MIL-STD-1553, la recuperación de paquetes de Capítulo 10 y el informe de excedencias.
- Validación más estricta de los diccionarios de parámetros.
- Refuerzo de la seguridad del inicio de sesión, las sesiones, las cargas, los permisos de archivo y los registros de auditoría.
Versión 1.0.0
- Primera versión de Bellerophon Enterprise y de la edición de evaluación de Bellerophon.
- Decodificación de MIL-STD-1553, PCM, ARINC 429 y señales discretas; indexación de Ethernet y de otros tipos de datos.
- Diccionarios de parámetros con límites; búsqueda en toda la biblioteca y monitoreo de límites; comparación de vuelos.
- Servidor multiusuario con roles, ingesta en flujo continuo y un registro de auditoría.