Сегодня создание любой сложной системы — от беспилотника до радиолокационной станции — начинается в виртуальном пространстве. Инженеры строят математические модели, проверяют гипотезы и отлаживают алгоритмы задолго до того, как будет спаяна первая плата. Долгое время стандартом в этой области оставались зарубежные продукты, однако сейчас на передний план выходят отечественные решения. Одно из наиболее динамичных — среда Engee, разработчиком которой является компания ООО «РИТМ». ЦИТМ «Экспонента» занимается развитием платформы и её внедрением в промышленность и образование.
О том, как работает этот инструмент и почему он активно внедряется в ведущих вузах страны, рассказал Марат Акмалов, инженер отдела радиотехнических систем ЦИТМ «Экспонента» и выпускник НИУ МЭИ.
Больше, чем расчеты: работа с «железом» в едином контуре
Engee — это российская инженерная среда для системного моделирования, математических вычислений и разработки алгоритмов. Её возможности охватывают энергетику, системы автоматического управления, радиотехнику и даже биомедицину.
Главная особенность платформы — возможность выстраивать непрерывный рабочий процесс. Инженер создает модель, описывает алгоритм и может сразу связать цифровой проект с реальным оборудованием. Марат Акмалов в своей практике использует Engee в связке с комплексом полунатурного моделирования РИТМ.
«Весь цикл — от моделирования до отработки на стенде — проходит в одной среде. Это позволяет быстро проверять идеи и оценивать поведение алгоритмов в условиях, максимально приближенных к реальным», — отмечает Марат. В его задачи входит разработка имитаторов каналов распространения радиосигналов для радиолокационных и радионавигационных систем. Одним из ключевых примеров является имитатор канала распространения над морской подстилающей поверхностью.
Технологический стек: Julia, браузер и облака
В основе Engee лежит современный язык программирования Julia. Он сочетает в себе простоту Python и производительность близкую к C, что критически важно для тяжелых инженерных расчетов. Переход на новый язык для специалистов, привыкших к MATLAB или Python, обычно занимает от одной до двух недель.
Архитектура Engee также адаптирована под современные требования. Среда работает по клиент-серверному принципу: запустить её можно через обычный браузер. Это дает инженерам, преподователяям и студентам мобильность: проект, начатый на рабочем компьютере, можно мгновенно открыть на любом другом устройстве. Для предприятий с повышенными требованиями к безопасности предусмотрена возможность развертывания в закрытом контуре (локальной сети) без выхода в интернет.
Совместимость и миграция данных
Один из главных вопросов при переходе на новое ПО — сохранение прошлых наработок. В среде Engee реализованы десятки специализированных библиотек. В задачах радиотехники наиболее активно применяются EngeeDSP для алгоритмов цифровой обработки сигналов и EngeeRadar для моделирования радиолокационных систем. Отдельно стоит отметить библиотеку EngeePhased, системные объекты которой для фазированных антенных решёток работают значительно быстрее зарубежных аналогов, что позволяет эффективно рассчитывать характеристики антенных элементов и антенных решёток.
Для блочных моделей предусмотрен автоматический конвертер, который переводит существующие модели Simulink в формат Engee. Это позволяет использовать уже разработанные модели и значительно упрощает переход на новую среду.
Образование: от студенческой скамьи до реальных задач
Развитие инженерной школы невозможно без современных инструментов в учебных планах. Среда Engee уже стала частью образовательного процесса на кафедре Основ радиотехники (ОРТ) в НИУ МЭИ. Студенты используют её при изучении дисциплин, связанных с анализом и моделированием радиотехнических систем, включая «Основы теории цепей», «Радиотехнические цепи и сигналы», «Цепи и сигналы в медицинской электронике» и «Модельно-ориентированное проектирование радиотехнических систем».
Помимо НИУ МЭИ, платформа Engee внедряется и в других ведущих российских университетах, включая МАИ, МГТУ им. Н.Э. Баумана, НИУ ВШЭ, МГУ, МИЭТ, СПбПУ, ТПУ, КНИТУ-КАИ и ДВФУ. Всего сегодня её используют более чем в пятидесяти вузах. Для быстрого освоения среды разработано около двадцати встроенных онлайн-курсов, а также активно развивается сообщество пользователей, где инженеры и преподаватели могут обмениваться примерами моделей и получать поддержку от разработчиков.
Будущее платформы
Развитие платформы Engee поддерживается субсидиями Минпромторга России и направлено на создание отечественных инженерных инструментов для моделирования и отладки микроэлектронных и радиотехнических систем. Важным направлением является развитие САПР Engee РТС, которая предназначена для комплексного моделирования, анализа и проектирования радиотехнических устройств и систем.
Прямая обратная связь с пользователями позволяет разработчикам оперативно внедрять новые функции. В условиях, когда технологическая независимость становится приоритетом, Engee выступает универсальным инструментом, объединяющим науку, образование и производство в единую инженерную экосистему.