Objetivo General

Objetivo: Desarrollar un ecosistema de software concurrente de alta fidelidad para consolas navales, actuando como nodo central de procesamiento, integración visual y Gateway de comunicaciones (UDP/TCP) vía LAN; orquestando en tiempo real tramas de datos Ethernet de diversos sistemas y sensores integrados en sincronización directa con el Gabinete de Interfaz (IC).

Objetivos Específicos

• Desarrollar un motor de comunicaciones concurrente en Node.js que orqueste la ingesta multi-protocolo de datos periféricos y gestione el enlace persistente y determinístico con el Gabinete de interfaz (IC) vía TCP.
• Implementar una ingeniería de lógica y cálculo encargada de la validación de integridad (XOR), máquinas de estado para modos de trabajo y algoritmos matemáticos de transformación de variables físicas en datos tácticos.
• EConstruir una interfaz de misión crítica mediante Svelte y Vite que traduzca la complejidad de los procesos de servidor en una representación visual reactiva y controlable, permitiendo la interacción bidireccional del operador.

Alcance General del Proyecto

El proyecto aborda el procesamiento integral desde la lectura de periféricos hasta el frente visual:

• Funcional: Construcción de Backend concurrente TCP/UDP, HMI Svelte/Vite con SVG Radar (PPI) estabilizado. Incorporación de StationManager y Deadzone ±5.
• Tecnológico: Stack de JavaScript puro/Node.js, WebSocket en tiempo real. Empaquetado industrial mediante Electron v30. Distribución final .deb.
• Excluido: Ninguna modificación del Firmware FPGA (Desvinculación del proveedor), ni fabricación de componentes físicos o gabinetes.

Justificación

EL aplicativo de Software CONSOLA BARRACUDA V2.0 se justifica como una solución de ingeniería que desacopla la lógica de control del hardware mediante tecnologías web modernas, permitiendo integrar comunicaciones UDP, TCP y WebSocket con alto rendimiento y cálculos en milisegundos bajo estándares militares. Su arquitectura concurrente basada en eventos sustituye sistemas rígidos con FPGA por plataformas flexibles y actualizables, reduciendo dependencia extranjera y costos al usar hardware comercial. Operacionalmente mejora la conciencia situacional y reduce errores humanos con una interfaz táctica unificada y baja latencia, mientras que a nivel institucional fortalece la soberanía tecnológica del CEDNAV y la Armada al mantener conocimiento e IP en el país. Además, aporta valor académico al generar documentación y aplicar patrones de diseño y metodologías ágiles en un entorno real de defensa naval.

Capas de Software

• Capa Presentación (HMI): Svelte JS, renderizado SVG, Video Canvas.
• Capa Aplicación: Node.js `server.js` (Event Bus/Heartbeat) que orquesta WebSockets.
• Capa Dominio: Lógica central de Control Naval, Máquina de Estados (FSM) y Decodificador Binario (Protocolos/LRC).
• Capa Infraestructura: Drivers Sockets UDP y TCP para IC y periféricos. Motor de Video H.264 (FFmpeg).

Patrones de Diseño Integrados

• Modelo-Vista-Contralor (MVVM): Binding bi-direccional directo sin saturar con Virtual DOM, ideal para equipos navales limitados.
• Patrón Observer y Event-Driven: Emisor de eventos Node.js y WebSocket para actualizar Pistas CMS y Sensores sin cuellos de botella jerárquicos.
• Patrón Singleton: Utilizado en la interfaz de Puerto Serial TCP y StationManager para no replicar recursos críticos.

1. Motores de Lógica

• server.js: Coordina los 5 microservicios (Backend Bridge).
• BinaryProtocolService: Compilador binario (generateFrame, parseFrame, Checksum XOR).
• Motores de Red: UDPService y TCPService (Gestor industrial de sockets).
• Radar.svelte: Motor Matemático y SVG (Transformaciones polares y rotación).

2. Protocolos de Conexión

• Fase 1 (Watchdog): Desconexión forzada si el IC Gabinete de Interfaz pierde el pulso (1200ms -> "SEÑAL IC PERDIDA").
• Fase 2 (IP Learning): Detección automática y enganche de IP operativa operativa desde Broadcast (255.255.255.255).
• Fase 3 (XOR Integridad): Validación bit a bit en TX/RX para prevenir datos basura.

3. Procesamiento y Renderizado

• Joystick (Deadzone): Suprime ruido mecánico filtrando valores abs <= 5.
• Máquina de Estados Finitos (FSM) de Trabajo: Máquina que evalúa OPTRO, RWS y CMS para generar el código Hex correcto para servomotores.
• Precisión Matemática (SVG): Ángulo PPI = normalizeAngle(target + shipHeading). Distancia = (range / max) * 50.
• Compensación de Rumbo: Contenedor 'radar-circle' rota inversamente usando la telemetría Gyro de NMEA.
• Simbología : Rotación inversa compensada para mantener la verticalidad ("simbología derecha").

4. Motores de Concurrencia

• Video Táctico: Orquesta FFmpeg por UDP en base al ConsoleNum (Ej: 37511).
• CMS: Pistas tácticas inyectadas instantáneamente dibujadas por Svelte stores (buffers de 42 bytes).
• Feedback Físico: UDP 5501 para encender colores físicos de LEDs de hardware.

Requerimientos

Funcionales (RF):

• RF1: Adquisición de datos en tiempo real desde puertos UDP (45xx, 55xx, 80xx).
• RF2: Sincronización bidireccional con el Gabinete de Interfaz (IC) vía TCP.
• RF3: Serialización de comandos en tramas binarias de 29 bytes (TX).
• RF4: Deserialización de telemetría desde tramas de 31/33 bytes (RX).
• RF5: Gestión dinámica de estaciones (Estribor, Babor, Popa).
• RF6: Control de energización de sistemas externos (EOT/RWS).
• RF7: Procesamiento de NMEA (GPS, Gyro, Pitch/Roll).
• RF8: Visualización de video streaming UDP/H.264.

No Funcionales (RNF):

• RNF1 (Determinismo): Ciclo de envío de latido (Heartbeat) constante cada 100ms.
• RNF2 (Latencia): Procesamiento interno < 10ms; Latencia punta a punta < 33ms.
• RNF3 (Seguridad): Validación de integridad XOR en cada trama de comunicación.
• RNF4 (Disponibilidad): Reconexión automática (Watchdog) para enlaces caídos.
• RNF5 (Interfaz): Diseño HMI militar (MIL-STD-2525) para tácticas.

Resultado de Pruebas MVP

* Documentación granular del Testing RESERVADA - ARMADA NACIONAL.