模拟Orion SpaceCraft的电力系统以验证设计，测试故障条件和验证系统性能
使用Si金宝appmulink和Simscape Electrice模型太阳能阵列，电池和完整的系统，并为各种任务配置文件运行模拟
“通过Simscape Electrice，我们创建了一个连接电气和热域的集成电源系统模型，因此我们在我们的任务级模拟过程中获得整个画面。如果我们需要塑造转动太阳阵列的电机，我们也有能力整合那些机械组件。“
Hector Hernandez，洛克希德马丁
美国宇航局的猎户座宇宙飞船。
美国宇航局的猎户座山丘航天器将能够将人类带到深度空间目的地，包括火星。Orion计划已经成功完成了地球轨道的勘探飞行试验1（EFT-1）使命，洛克希德马丁工程师正在努力为勘探任务1（EM-1）的船员模块，一个无人驾驶。
四个太阳能阵列和四个锂离子电池组件将为Orion航天器寿命支持，推进，指导和其他系统供电。金宝app为确保这些系统在冗长的深度空间任务上进行足够的电力，洛克希德马丁工程师使用使用Simulink开发的Orion Power系统的模型运行模拟金宝app®和Simscape Electrical™。
“我们在Simulink中创建的MultiLode电源模型使我们能够使用先前使用的金宝app单节点模型来运行更大的保真度，而我们以前使用的单节点模型可以运行，”洛克希德马丁的Orion铅电力系统分析师赫克隆埃尔纽德斯说。“Simscape Electrical使得为全电网更容易模拟并模拟更现实的行为。我们现在有能力测量各种组件上的电压下降，这使我们更深入了解系统的电能质量。“
几年前，洛克希德马丁工程师使用微软开发了NASA的星座计划的电力系统型号®excel.®和Visual Basic®对于应用程序（VBA）。然而，由于工程师试图检查越来越多的测试用例，模型减慢了且偶尔会崩溃。因为它是单节点电源模型，因此该团队无法使用它来评估整个系统的电压下降或评估电能质量要求。
洛克希德Martin需要创建Orion Power系统的多边形模型，包括其发电，存储和分配组件，然后运行模拟以验证设计，测试故障条件，验证系统性能，并执行任务分析。他们希望他们的美国宇航局同事能立即理解的视觉模型，而无需检查低级代码。
猎户座电力系统模型。该模型使工程师能够模拟许多任务配置文件，以验证系统性能和功能。
洛克希德马丁工程师使用Simulink和Simscape El金宝appectrice模型，并模拟Orion SpaceCraft的电力系统。
为了模拟太阳阵列，团队创建了一种以Simscape™语言编写的自定义太阳能电池模型。为了计算阵列的精确电流 - 电压（iv）曲线，该模型考虑了每个翼的单元的数量，太阳能阵列的指向角度，阴影和热效应，如太阳能，行星红外和反照。还考虑了诸如辐射，污染和碰撞和微晶体和轨道碎片的辐射，污染和碰撞等性能劣化因子。
接下来，该团队使用Simscape电气组件库的标准块组合创建了锂离子电池模型，以及使用Simscape语言开发的自定义块。该模型占电池滞后效应，温度和电池充电状态。
继续使用Simscape语言，团队创建了一种自定义电源负载块，以模拟宇宙飞船推进，指导和其他系统所产生的不同负载，因为它们在整个任务中开启和关闭。使用集成电源系统模型，团队为各种任务配置文件进行了仿真。他们监控了使命和负载变化，以评估在开发期间的电源影响，模拟故障场景，包括Ascent和Orbit阶段的电池故障，卡扣和太阳能阵列故障。结果用于指导失败案件的使命机会和协议的发展。
他们还模拟了许多任务型材，以确保正确的情况下大小正确，并项目在小时长的日食方案期间如何执行电力系统。这些模拟的输入是命令系统状态和使用MATLAB生成的加载配置文件的时间表®。
使用MATLAB，该团队在后处理和可视化模拟结果，它们验证了NASA内部电力系统模拟器为国际空间站产生的结果。
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