“一组四工程师设计,集成,测试和GN&C系统只有23个月。我们更有效率,因为我们使用相同的工具,用于分析和代码开发,和生成的20000行代码没有缺陷。对我们来说,基于模型设计了一个非常有说服力的例子。”
Vincentz Knagenhjelm, GN&C工程师,洛克希德马丁空间系统
界面区域成像光谱仪(IRIS)天文台目前在地球轨道上,在捕捉太阳紫外光谱和高分辨率的图像。这些图像将帮助科学家更好地理解能量流和等离子体在太阳大气的最低水平。
设计和建造的洛克希德马丁空间系统,虹膜的有效空间分辨率0.33 ",使其能够提供前所未有的对太阳的色球层和过渡区。获得这些高分辨率图像,虹膜依赖于精确的指导、导航与控制(GN&C)系统,洛克希德马丁空间系统与MATLAB使用基于模型的设计开发®和仿真软金宝app件®。
“基于模型的设计使我们的小团队,以满足飞行软件、咄咄逼人的交货期限”鲍勃多尔蒂说,领导GN&C工程师洛克希德·马丁公司。”软件在轨道上表现完美,项目凸显了我们的能力来构建低成本、低风险的飞船。”
在过去类似项目,洛克希德·马丁公司工程师产生广泛的算法设计文档,一些超过1000页。程序员写的代码用手基于他们的解释这些文件。整个过程是缓慢的,在手工编码和缺陷有时介绍。
只有23个月计划在软件设计、集成和测试,团队需要显著加快软件交付过程。为了实现这个目标,他们试图取代自我记录的详细算法设计文档设计、卫星硬件重用现有的植物模型,用自动代码生成,代替手工编码,使用一个分析和软件开发环境。
洛克希德马丁公司的工程师们加速发展的虹膜GN&C飞行软件采用基于模型的设计。
在MATLAB和Simulink,工程师们开金宝app发了一种控制系统的基本模型,分析指出性能,或如何调整准确的宇宙飞船。
创建一个植物模型,团队重用现有的模型和Stateflow金宝app®模型的卫星组件由洛克希德·马丁公司的太空交通工具集成实验室(SVIL)。他们结合模型反应的轮子,磁力矩棒,一颗恒星跟踪器、太阳敏感器和其他组件与环境的仿真软件模型。金宝app
团队出口他们的模型控制模型,利用仿真软件报告生成金宝app器™创建交互式web视图中检查深度在设计评论。
他们验证了初始GN&C设计通过运行闭环仿真与植物模型和执行模型在模拟使用覆盖率分析仿真软件覆盖™。金宝app
使用MathWorks试点工程集团,他们最初的飞行软件分区GN&C模型转换为组件,包括控制器的态度、反应轮控制器,模块和态度的决心。飞行中的每个组件对应于一个软件单元的代码。
他们使用嵌入式编码器®为这些组件生成C代码,添加少量的hand-generated“胶水”代码Moog广泛达到工程抗辐射微处理器及其执行的软件。MATLAB使用自定义的用户界面,该小组行使各种仿真软件为每个GN&C飞行软件单元测试用例。金宝app
SVIL工程师使用集成层添加到植物模型和嵌入式编码生成C代码,这是部署到实时计算机processor-in-the-loop测试。
后运行实时测试和优化设计仿真软件,团队生成大约20000行代码用于生产RAD750处理器。金宝appGN&C系统在操作上的虹膜,已交付高分辨率图像和光谱数据。
开发效率翻倍。“我们测量等效源开发人员的代码行数小时,发现基于模型设计的两到三倍的效率比手工编码的飞行软件、“菲尔·博伊尔说,GN&C软件工程师。“IRIS项目不仅是正确的,但对于其他项目,我们使用基于模型的设计。”
高效,没有缺陷的代码生成。“我们试图使用自动代码生成10年前,但不得不大量重写的代码可以使用它之前,”博伊尔说。“相比之下,我们为虹膜使用嵌入式编码生成的代码不仅是免费的缺陷,这也是有效的。”
设计更新在一天内完成。“虹膜投入运营后,我们发现了一些在发射前与未知的硬件特性,”博伊尔说。“占这个硬件的行为,我们简单地更新仿真软件模型,重新生成代码,并重新进行单元测试和软件项目资格测试。金宝app有一天,我们准备好了一个更新的系统。”
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