BAE系统表面船舶为皇家海军开发车载培训厂仿真

挑战

为皇家海军的45型驱逐舰开发载载培训系统

解决方案

使用MathWorks工具来模拟并模拟船舶的物理系统并为培训系统生成生产C代码

结果

  • 生成高效的生产代码
  • 开发努力减少了一半
  • 关于45型项目提供的系统规范的早期反馈

"The simulation engineers produced a high-level, tested description of the C code—the Simulink model—which the software engineers used to generate the code for the application. Without MathWorks tools I don’t think we could have completed the trainer with as few resources as we did."

彼得沃辛顿，BAE系统表面船

负责经营现代战舰的船员必须广泛培训，以掌握船舶系统的控制。Instructors aboard the Type 45 Anti-Air Warfare destroyer, the Royal Navy’s most advanced and largest warship of its type, will use an On-Board Trainer (OBT) to train crew to control, reconfigure, and recover the ship’s main systems in a variety of machinery fault and action damage scenarios.

培训师实时模拟45型复杂的电动推进，一代和辅助机械，可以通过平台管理系统（PMS）同时通过多达16个机组成员控制。该机构使机组人员可以脱机以脱机运行培训模拟;它是皇家海军的第一个船上训练师。

BAE系统表面船舶使用MathWorks工具和基于模型的设计开发了Obs植物仿真。“通过在Simulink中建模和模拟船舶系统，我们为船员提供了一个安全的学习环境，并在早期阶段向主要金宝app类型的项目团队提供了宝贵的反馈，”BAE系统表面船的主要工程师Peter Worthington说。

挑战

BAE Systems Surface Shife Ships工程师必须在其模拟的系统完全设计的系统之前开发植物仿真，并与PMS的设计同时。为了处理对系统要求的不可避免的更改，工程师需要能够跟踪要求更改，进行设计修改，并将这些更改相互传达，并与客户一起传达这些变化。

为了使自己的逼真，可以使用许多内部信号激活大约4000个输入并输出到PM的团队，以互连它仿真的16个系统。它还需要将物理故障模拟为具有辅助效果的事件。“沃辛顿解释说：”将模拟管道中的泄漏。“泄漏将逐渐涌现一个隔间，脱掉舱底报警。我们需要一个全面的模型来模拟这种级联的事件。“

此外，BAE系统表面船舶需要提供有效的代码;客户规范需要模拟到2 GHz处理器上的平均CPU利用率小于20％。

解决方案

BAE Systems Surface Ships工程师创建了Simulink金宝app®45型主要物理系统的型号，包括轴，螺旋桨，燃气轮机和柴油发电机，以及电配电，转向，舱底，高压海水和消防系统。

从物理系统和PMS的规格工作，该团队使用Simulink确定了每个系统的输入和输出和开发了工厂模型。金宝app它们为Simulink中的每个系统开发了测试线束，然后ran仿真独立测试每个模型。金宝app

调试和验证系统模型后，团队将它们组合成45型的集成模拟模型。它们组合各个线束以实现整体工厂模拟的测试。金宝app然后，团队模拟了许多方案来验证整体工厂模拟的集成，操作和初始化状态。

在与客户的设计评审期间，BAE系统表面船舶工程师通过在Simulink中运行各种场景来演示培训师。金宝app通过Simulink模型的更改轻松解决所提出的任何问题。金宝app使用Sim金宝appulink报告生成器™，团队从Simulink模型自动创建所需的软件设计文档。金宝app

最后，团队使用了嵌入式编码器®生成整个目标仿真的C代码。编译后，将代码嵌入到Simulink LARNESS中，用于与客户的最终工厂验收测试。金宝app

INTOR项目的第一阶段模拟了大约80个故障，已经交付和接受。第二阶段，目前正在接受模拟550个故障的岸上伤害控制命令团队培训师。正在进行第三阶段，一个带有额外的本地控制面板的45型海洋工程培训师正在进行中。

结果

  • 生成高效的生产代码。“最终可交付量包括使用嵌入式编码器生成的90,000行代码，”沃辛顿说。“代码仅消耗2％的CPU时间 - 比客户的性能要求为20％的数量级。”

  • 开发努力减少了一半。“使用MathWorks工具进行基于模型的设计，只有三名工程师在最近的竞争出价的大约一半的成本上开发了植物仿真，”沃辛顿说。“使用传统技术，该项目需要2至4倍的开发工作。”

  • 关于45型项目提供的系统规范的早期反馈。“在第一阶段的发展中，我们的模拟结果提出了关于PMS如何与某些系统互动的问题，”沃辛顿说。“马特拉布®和Sim金宝appulink模型帮助我们传达了45型项目团队发生的事情。知识使他们能够提前审查PM，识别和解决规范问题，并稍后避免昂贵的返工。“

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