爱德华兹空军基地能够加速飞行试验数据分析使用MATLAB和并行计算

挑战

加快无人侦察机的性能和飞行品质飞行试验数据分析

使用MathWorks并行计算工具执行MATLAB飞行数据的16节点的计算机集群上处理算法

结果

  • 分析完成快16倍
  • 应用并行化以分钟为单位
  • 计划设置时间从数周缩短到几天

并行计算工具箱和MATLAB并行服务器提供了一个换一个节省时间与所使用的处理器的数量。例如,具有16个处理器的群集,吞吐量高16倍,使爱德华兹AFB工程师在过去需要几天时间的任务来完成。

一个全球鹰飞行试验。

与数百万美元的装备全球鹰无人空中侦察系统之前,一个的一类传感器的原型,美国空军进行了广泛的性能和飞行品质飞行测试。与载人飞行测试,只持续了几个小时,一个全球鹰飞行试验可长达30小时。所有的测试数据必须进行处理和分析之前,当进行到70个演习和高达20 GB的数据是每个航班生产的飞机是下一个航班,一个相当大的挑战清除。

在爱德华兹空军基地(AFB)的工程师通过使用MATLAB加速飞行试验数据分析®和MathWorks的并行计算工具的计算机集群上运行数据密集型任务。在处理时产生的减少使团队保持与飞行试验计划的步伐。

挑战

空军工程师经常过程中使用所谓的统一飞行测试分析系统(UFTAS)一个基于Fortran的应用飞行试验数据。现在30多岁,UFTAS难以构成对新飞机项目。对于UFTAS大面积的文档是稀疏或丢失。此外,开发使用该系统一个新的飞行测试程序耗时:组建一个新的方案,并得到它运行可能需要几个月。

爱德华兹空军基地需要一个开发平台,这将使公司的工程师建立UFTAS的更新,更易于使用的版本。

该小组还需要加快包含数百个录得高达每秒50个测量参数试飞千兆字节的数据的分析。

为下一步试飞做准备,工程师需要检讨以前的飞行数据的分析结果,并进行必要的调整。这一要求意味着,不管是大的数据集,分析必须飞行测试之间的有限的时间内完成。

爱德华兹空军基地的工程师开发MUFTAS,UFTAS的基于MATLAB版本。随着并行计算工具箱™和MATLAB并行服务器™,他们分析同时从多个机动飞行数据的计算机集群上有16个双核,2.61 GHz的AMD®皓龙™处理器。

该团队使用MATLAB函数读取和惯性导航系统,大气数据系统和其他传感器飞机上了过滤器的原始数据。该数据集包括惯性速度,角加速度,总压,静压,空气温度,燃料量和燃料流量的测量。

在MATLAB工作,他们实施了使用的原料数据来计算空气速度,高度,马赫数和飞行轨迹的加速,以及飞机的时刻和惯性积经典的飞行试验数据的算法。下载188bet金宝搏然后,他们绘制的关键参数,包括高度,飞行速度和加速度的时间历程。

要生成飞机的空气动力学预测,爱德华兹空军基地的工程师们使用Simulink的金宝app®开发六度的自由度的模型估计的力和力矩基于空气动力学和推进数据的查找表。然后,他们使用产生的系统辨识程序为飞机(SIDPAC)软件,这是在MATLAB在NASA兰利研究中心研制的尤金莫雷利博士的空气动力学参数估计。

验证对桌面工作站的数据分析后,研究小组利用并行计算工具箱准备由计算机集群上运行MATLAB并行服务器工作者要执行的MATLAB脚本。

该团队通过他们与承包商提供的车型和SIDPAC估算得出的动态对比验证测量飞机的动态特性。

爱德华兹空军基地的工程师继续使用MathWorks工具来分析全球鹰数据。他们的研究结果已用于指导由国防部副部长的采办,技术和后勤的国产飞机采购决策。

结果

  • 分析完成快16倍。并行计算工具箱和MATLAB并行服务器提供了一个换一个节省时间与所使用的处理器的数量。例如,具有16个处理器的群集,吞吐量高16倍,使爱德华兹AFB工程师在过去需要几天时间的任务来完成。

  • 应用并行化以分钟为单位。爱德华兹空军基地的工程师成立了MATLAB并行服务器半天,使他们能够在集群上并行运行他们的应用程序。更改MATLAB代码并行MATLAB代码用了不到30分钟。从工作站移动处理到群集启用人员工作在其他事情上,而数据密集型处理被正在运行。

  • 计划设置时间从数周缩短到几天。工程师需要六周的时间来建立在基于Fortran的UFTAS飞行测试程序。随着基于MATLAB系统,团队可以在不到一个星期,现在成立了飞行试验计划。