用户故事

DCNS模型和仿真SAMAHE直升机操纵系统

挑战

加快海军舰艇飞行甲板和机载机库之间移动直升机处理系统的开发和鉴定

解决方案

使用Si金宝appmulink和Simscape Multibody对操纵系统、直升机和船舶进行建模，并在难以或不安全的海上测试条件下模拟系统

结果

  • 在多次运行条件下验证了系统的稳定性
  • 模拟速度加快了18倍
  • 关键发展知识转移

“MATLAB和Simu金宝applink帮助我们快速验证技术概念，准确估计我们的设计性能，最大限度地缩短系统验证时间，并交付一个满足程序需求的系统。”

杰罗姆•Vouillat DCNS公司

的SAMAHE®直升机处理系统。

的SAMAHE®直升飞机操作系统可以在不到两分钟的时间内在海军舰艇的机库和飞行甲板之间转移一架10吨重的直升飞机。由法国海军防御和能源公司DCNS设计的SAMAHE®系统可安全运行至海面状态6(浪高6米)，并可配置用于各种船舶，从轻型护卫舰到护卫舰。全球有9个海军正在使用SAMAHE®系统。

DCNS公司使用仿真金宝app软件®Simscape Multibody™开发SiMAéro (Simulation de manutend 'Aéronef apponté)，一个用于执行海军飞机操纵系统计算分析的模拟器。SiMAéro模拟了SAMAHE的方式®将在各种条件下运行，包括许多在真正的船上测试不现实或不安全的条件。

“通过模拟SAMAHE®DCNS的仿真工程师Jé金宝apprôme Vouillat说:“我们将其与Simulink和Simscape Multibody系统结合，缩短了鉴定时间，减少了海上测试，降低了成本，增加了船舶可用性。”“我们与MathWorks Consulting Services合作，使用MATLAB Parallel Server在我们的计算机集群上运行模拟，并加速了数百次模拟运行。”

挑战

海上测试必须提前几个月计划，通常需要一个月的准备时间，另外还要花一周的时间在船上进行测试。即使有了计划和准备，也无法保证彻底测试所需的条件——包括强风——在测试期间出现。此外，在真实的船上测试极端条件和故障场景可能是危险的。DCNS想要一种方法来精确模拟广泛的条件和场景，以最大限度地减少海上测试和最大限度地提高船员安全。

除了对SAMAHE的力学建模®DCNS需要为许多直升机的起落架和轮胎建模。海军直升机轮胎的滚动和滑动特性与其他飞机有很大的不同，必须精确建模以进行高保真仿真。

DCNS团队必须模拟数百个测试用例，覆盖不同类型的船只和直升机，广泛的海况，和几个直升机处理系统配置。一次运行需要大约1200个不同的模拟，包括直升机的配置，风的条件，和船只的运动，他们必须分析。他们需要一种方法来缩短模拟时间并减少进行模拟所需的手工工作。

解决方案

DCNS采用Simu金宝applink和Simscape Multibody对SAMAHE进行建模和仿真®并使用并行计算工具箱™和MATLAB并行服务器™来加速仿真。

在Simulink中，金宝appDCNS团队在MathWorks咨询服务的支持下金宝app创建了一个包括直升机、船舶和SAMAHE的顶级模型®处理系统。该船的子模型考虑了环境条件，如风和海况。完整的模型包含大约4500块和190个可配置参数。

该团队使用Simscape多体模型直升机起落架和SAMAHE的力学®系统。直升机轮胎建模使用微分方程封装在一个s -函数块。该团队创建了一个船舶和直升机Simulink模型库，他们定期更新这些模型，以模拟新的配置和系统。金宝app

为了验证他们的物理模型，该团队进行了功能验证，然后将模拟结果与海上测试的测量结果与真实系统进行了比较。

DCNS工程师和MathWorks顾问在MATLAB中开发了一个接口，以帮助操作员配置模型参数，启动Simulink仿真，并自动后处理仿真结果。金宝app

DCNS对各种直升机质量配置、直升机重心位置、初始直升机位置、船舶运动和风况进行了超过1200次模拟。

最初，一次模拟运行大约需要4个小时才能完成。该团队与MathWorks Consulting合作，使用Parallel Computing Toolbox并行化应用程序，并使用MATLAB Parallel Server将模拟运行扩展到20核的计算机集群。

DCNS工程师目前正在更新他们的模型，以支持计划中的系统增强。金宝app这项工作是DCNS为研发活动不断改进产品和流程的一部分。下载188bet金宝搏

结果

  • 在多次运行条件下验证了系统的稳定性．“使用在Simulink和Simscape Multi金宝appbody中创建的SiMAéro，我们可以模拟SAMAHE的整个处理阶段®并在广泛的操作条件下验证直升机的稳定性，”Vouillat说。“通过手工编写模拟代码来按时完成这个项目是不可能的。”

  • 模拟速度加快了18倍．“通过使用并行计算工具箱和MATLAB并行服务器在一个20人的集群上运行这些模拟，我们完成每批任务的速度提高了18倍，”Vouillat说。

  • 关键发展知识转移．“MathWorks的顾问完全掌握了MATLAB和Simulink产品，这使我们能够使用最佳实践开发和优化模拟器界面，提高生产率和金宝app可维护性，”Vou下载188bet金宝搏illat说。“因为在整个项目中，知识转移是一个优先事项，我们现在是自主的，并在继续自主开发。”

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