用户故事

MBDA开发了六自由度运动测试平台来演示跟踪天线控制器

挑战

演示跟踪天线控制器实现开发里程碑的能力

解决方案

使用基于模型的设计开发六自由度运动测试平台,用于动态、实时测试

后果

  • 开发时间减半
  • 在开发早期发现并解决的错误
  • 尽量减少昂贵的飞行试验

“如果没有实时平台,我们将需要昂贵的飞行测试来向客户演示我们的技术。通过基于模型的设计,我们加快了六自由度模型的开发,用于实时、半实物仿真,从而提高了客户对我们技术的信心。”

托尼诺·吉尼托,MBDA
用三自由度机器人和带有天线的导弹模型测试装置。

MBDA的工程师最近发明了一种跟踪天线控制器,使飞行中的火箭能够通过卫星与地面站通信。MBDA在静态测试中向客户成功演示了这项技术后,客户要求MBDA演示其在动态环境中的操作。

为了尽快满足这一要求,MBDA使用基于模型的设计(Model-Based Design)开发了一个实时的六自由度运动平台。在演示期间,跟踪天线控制器抵消平台的运动,以保持天线指向卫星,确保可靠的通信。

“我们的目标是通过在很短的时间内提供卫星通信的动态演示来获得客户的信任,”MBDA的部门主管Tonino Genito说。“利用MATLAB和Simulink进行基于模型的设计,使我们能够快速开金宝app发出第一个原型,在降低成本的同时加快整个过程。”

挑战

在静态演示中,位于拉斯佩齐亚(La Spezia)的火箭平台通过卫星与400公里外的罗马地面站通信。为了实现持续发展的里程碑,MBDA需要进行实时演示,在该演示中,火箭的姿态会像在飞行中一样发生变化。

在过去的类似项目中,MDA通过C++或FORTRAN中的手工编码开发了数值模拟系统。工程师们认识到,这种方法太慢,无法满足项目的最后期限。

在不到三个月的时间里,这个只有两名工程师的团队需要加快运动平台及其实时半实物(HIL)仿真系统的开发。

解决方案

MBDA的工程师使用了基于模型的设计与MATLAB®和Sim金宝appulink®开发实时运动平台。

他们采用了MBDA之前在Simulink中开发的六自由度火箭模型。金宝app他们将这个模型与另一个MBDA团队在Simulink中开发的跟踪天线控制器模型相结合。金宝app利用组合模型,他们进行了蒙特卡罗模拟,提高了系统的精度和带宽要求。

两位工程师使用Simulink编码器从天线控制器模型生成代码™ 并实时使用Simulink™ 在连接到由工业机器人驱动的运动平台的专用目标PC上金宝app实时运行代码。天线安装在平台上,机器人的运动基于实时仿真生成的结果。

利用这种设置,该团队使用平台和跟踪天线进行了实时HIL测试,以验证他们的要求和早期模拟的结果。

在进行进一步的内部测试后,MBDA证明天线控制器可以在运动平台上模拟的整个任务中跟踪卫星,同时保持测试平台和地面站之间的可靠卫星通信。

MBDA工程师目前正在进行一个项目,该项目将使他们能够通过使用嵌入式编码器从Simulink模型生成代码,在嵌入式硬件上测试制导、导航和控制算法金宝app®

后果

  • 开发时间减半“与我们以前手工编写代码的方法相比,基于模型的设计将开发和验证时间减少了约50%,”Genito说,“代码生成有助于节省时间,通过模拟检测问题并在模型中快速纠正问题的能力也是如此。”

  • 在开发早期发现并解决的错误.MBDA的系统工程师Nazario Tancredi说:“使用基于模型的设计,我们可以快速识别和解决设计错误,在很短的时间内将错误收敛到零。”“使用传统方法,在整个项目中发现错误的概率是一致的,但基于模型的设计则会迅速降低。”

  • 尽量减少昂贵的飞行试验.Genito说:“因为它们可能非常昂贵,所以我们努力减少需要进行的飞行测试的次数。”“通过基于模型的设计,我们加快了实时HIL测试系统的开发,使我们能够实现这一目标。”

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