Modelo de Señales y Magnitudes

1. La realidad fisica que el software debe modelar

En un avion, la informacion fluye en ciclo: mundo fisico → sensores → señales → procesamiento → señales → actuadores → mundo fisico. En cada eslabon, la misma realidad se representa de forma diferente.

Cada representacion es legitima y necesaria en su contexto. El modelo de software debe poder expresar todas simultaneamente.

2. Clasificacion por direccion del flujo

3. Cantidad = Valor + Unidad + Dimension

Una cantidad fisica se expresa como Q = n × [U]. La unidad pertenece a una dimension (longitud, temperatura, presion). Dentro de una dimension, todas las unidades son interconvertibles.

Ejemplo altitud: 10.000 m = 32.808 ft = FL 328 (convencion) = 264.4 hPa (via ISA) = 7.81 inHg. Las tres primeras son conversion de unidad, las dos ultimas conversion de dimension.

4. Los protocolos como capa de contrato

ARINC 429 (1978) sigue en A320, 737, 787. MIL-STD-1553 (1973) sigue en F-16, F-35, ISS. El hardware cambio radicalmente pero label 203 sigue siendo altitud barometrica. Tres razones: certificacion (DO-160/178/254), interoperabilidad (Honeywell/Thales/Collins), inversion acumulada (ecosistema de 50 años).

Evolucion real: capas, no reemplazos. A380 usa AFDX + ARINC 429 respaldo. Los protocolos se apilan. En un avion moderno coexisten: discretas, ARINC 429 (100 kbps), 1553 (1 Mbps), AFDX (100 Mbps), CAN, ARINC 818, RS-422.

5. Modelo de cuatro capas

6. Relacion con las 4 fronteras de comunicacion

7. Gap actual en la plataforma

Donde esta el escalado hoy: sim-bridges.ts (Capa 2) define mapeos con rangos reales. useSimBridgeConnector (Capa 3) escala: ((real - min) / (max - min)) * 4095. Los clips (InstrumentBridge_03) esperan ADC crudo por closure de cfg1. El escalado es un parche que deberia ser propiedad del transductor.

8. Interfaces TypeScript propuestas

Capa semantica

interface QuantityDef {
  sensorId: string;              // 'EGT_L', 'ALT'
  quantity: string;              // 'temperature', 'altitude'
  dimension: string;             // 'Θ', 'L'
  primaryUnit: string;           // '°C', 'ft'
  range: [number, number];       // en unidad primaria
  nominalCruise?: number;
  thresholds?: SensorThresholds;
  conversions: Record<string, UnitConversion>;
  crossDimensionLinks?: CrossDimensionLink[];
}
interface UnitConversion {
  type: 'linear' | 'affine'; factor: number; offset?: number;
}
interface CrossDimensionLink {
  targetQuantity: string; model: string; fn: string;
}

Capa de protocolo

type ProtocolEncoding =
  | { bus: 'adc'; bits: number; range: [number, number] }
  | { bus: 'dac'; bits: number; range: [number, number] }
  | { bus: 'binary'; activeHigh: boolean }
  | { bus: 'pwm'; freqHz: number; dutyRange: [number, number] }
  | { bus: 'frequency'; fMin: number; fMax: number }
  | { bus: 'counter'; maxCount: number; rollover: boolean }
  | { bus: 'current'; range: '4-20mA' | '0-20mA' }
  | { bus: 'voltage'; range: '0-5V' | '0-10V' | '±10V' }
  | { bus: 'resistance'; element: 'Pt100' | 'NTC' }
  | { bus: 'thermocouple'; type: 'K' | 'J' | 'T' | 'E' }
  | { bus: 'arinc429'; label: number; encoding: 'BNR'|'BCD';
      dataBits: number; resolution: number; ssm: string }
  | { bus: 'milstd1553'; rt: number; sa: number; wordCount: number }
  | { bus: 'canbus'; msgId: number; startBit: number; length: number }
  | { bus: 'serial'; protocol: 'RS232'|'RS422'|'SPI'|'I2C' };

Sensor completo unificado

interface SensorDefinition {
  sensorId: string;
  quantity: QuantityDef;         // que es
  protocols: ProtocolEncoding[]; // como viaja (multiples)
  transducer?: TransducerDef;    // como se mide
}

9. Motor de representaciones

represent(620, 'EGT_L') → {
  '°C': 620, '°F': 1148, 'K': 893.15,
  thermocouple_mV: 25.33, conditioned_V: 2.533,
  adc_12bit: 2675, adc_percent: 65.3,
  arinc429: { label: 0o211, ssm: 'OP', ... },
  rangePercent: 65.26, status: 'normal',
}

10. Dimension formativa

11. Conexion con Analyzer1

12. Fase 4 — Secuencias

13. Plan de migracion incremental

14. Criterio de aceptacion

• Rec en SeqPanel graba en magnitudes semanticas mientras Sim1 corre
• Reproducir mueve las mismas agujas identicamente
• HwObjPopup muestra multiples representaciones (°C, °F, ADC, %)
• Export/import JSON portable entre configuraciones de hardware
• Bake de ScenarioDef a secuencia reproducible

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