“使用MathWorks工具进行基于模型的设计，我们不仅模拟了控制算法，还模拟了物理硬件。通过为控制软件和测试平台自动生成代码，我们减少了开发时间并快速实现更改。我们可视化模拟和测试结果，这让我们对最终部署的设计有了信心。”
大卫•Gendre Astrium公司
直到最近，用于高带宽卫星传输的激光光学链路还仅限于卫星间通信。为了与飞机建立这样的联系，工程师必须应对大气、飞机运动和振动造成的信号失真和衰减。
EADS的全资子公司Astrium开发了LOLA，一种在机载飞机和Artemis地球静止卫星之间的双向激光光学链路，传输能力为每秒50兆比特，错误率小于十亿分之一。
Astrium通过使用基于模型的设计的MathWorks工具减少了控制开发和验证时间，这种方法在组织内部已经很成熟。
Astrium的开发工程师David Gendre解释说:“我们定期使用基于模型的设计来进行定时模拟和建模航天器动力学。“在这个项目中，我们使用Simulink、Simul金宝appink Coder和Simulink Real-Time来开发控制系统模型和指向硬件的物理模型。我们使用这些模型进行持续功能验证，并为硬件在环测试和飞行测试中使用的实时演示系统生成代码。”
Astrium的系统必须控制和减弱飞机的高频振动以及滚转、俯仰和偏航。它还必须跟踪激光束，尽管大气会造成干扰和失真。
基于惯性测量单元、主动像素传感器和GPS接收机的输入，控制系统使用致动器来调整望远镜的方位角和仰角，以实现更大规模的控制，并沿两轴调整指向镜以实现细粒度控制。
当Astrium使用真正的硬件进行第一次测试时，只有微调组件可用。因此，为了验证，除了控制系统之外，他们还需要为物理系统的很大一部分建模、模拟和生成代码。
Astrium工程师使用基于模型设计的MathWorks工具对控制算法和望远镜指向硬件进行建模、仿真和验证;进行硬件在环(HIL)测试;并为飞行测试部署一个完全可操作的实时系统。
Astrium进行了飞行测试，以测量飞机的振动以及俯仰、滚转和偏航角的变化。MATLAB®和最优化工具箱™用于处理测量数据，作为控制系统模型的输入。
他们把这个项目分成两个平行的项目，其中一个小组使用Simulink金宝app®其次，利用Simulink对望远镜指向硬件的力学特性和主动像素传感器的行为进行了建模。金宝appSimu金宝applink模型使团队能够在整个开发过程中交流设计决策。
利用Simu金宝applink，工程师为每个控制系统的操作模式开发了组件，包括指向、获取和跟踪。他们使用Control System Toolbox™开发线性时不变模型，并重用其Simulink库中的功能块，包括用于轨道模型和使用四元数计算的几何分析的块。金宝app
在Simulink中运行时间域和频域仿真以验证控制系统的功能和稳定性后，工程师使用Simulink Coder™金宝app为控制软件和物理模型生成代码。然后，他们进行了第二个航空电子验证阶段，使用HIL测试，控制系统在实际硬件(用于精确控制指向)和模拟硬件(用于大规模指向)的组合上运行。
在整个开发过程中，MathWorks工具促进了并行工程，软件工程师负责管理控制系统的实时约束，以及开发图像处理和特定硬件驱动程序等功能。Gendre解释说:“这些功能很容易嵌入到Simulink模型的S-functions中。金宝app
工程师们使用Simulink Real金宝app-Time™在为飞行测试设计的PC上部署了一个功能完整的实时版本的系统。
首个光学连接演示．望远镜指向控制系统使Astrium展示了世界上第一个机载飞机和通信卫星之间的双向激光光学连接。
设计迭代从几天减少到几个小时．“在HIL测试期间，我们有许多其他团队参与，包括负责测试平台和光学的人员。能够快速反应并解决问题是很重要的，”Gendre说。“通过Sim金宝appulink，我们可以进行必要的修改，使用Simulink Coder重新生成软件，并在半天内再次开始测试。类似的变化过去几乎需要一周的时间。”
总的开发时间减少了6个月．Gendre说:“使用MathWorks工具进行基于模型的设计使我们能够将开发工作缩短大约6个月。“节省的大部分时间是由于自动生成控制系统和测试平台的代码。仅在测试台上，我们就将开发速度提高了4倍。”
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