“使用MathWorks工具进行基于模型的设计，我们不仅模拟了我们的控制算法，还模拟了物理硬件。通过为控制软件和测试平台自动生成代码，我们减少了开发时间并快速实现了更改。我们可视化模拟和测试结果，这给了我们最终部署的设计信心。”
大卫•Gendre Astrium公司
直到最近，用于高带宽卫星传输的激光光学链路还仅限于卫星间的通信。为了与飞机建立这样的联系，工程师们必须应对大气和飞机的运动和振动造成的信号失真和衰减。
EADS的全资子公司Astrium开发了LOLA，这是一种机载飞机和Artemis地球同步卫星之间的双向激光光学链路，能够实现每秒50兆位的传输，错误率小于十亿分之一。
Astrium通过使用基于模型的设计的MathWorks工具，减少了控制开发和验证的时间，这是一种已经在组织中建立起来的方法。
“我们经常使用基于模型的设计来进行定时模拟和航天器动力学建模，”David Gendre解释说，他是Astrium的开发工程师。“在这个项目中，我们使用Simulink、Simul金宝appink Coder和Simulink Real-Time来开发控制系统模型和指向硬件的物理模型。我们使用这些模型进行持续的功能验证，并为硬件在环测试和飞行测试中使用的实时演示系统生成代码。”
Astrium的系统必须控制和抑制飞机的高频振动以及它的滚转、俯仰和偏航。它还必须跟踪激光束，尽管它受到了大气的干扰和扭曲。
基于惯性测量单元、主动像素传感器和GPS接收器的输入，该控制系统使用执行器来调整望远镜的方位角和仰角，实现更大规模的控制，并沿着两个轴调整指向镜，实现细粒度控制。
当Astrium用真正的硬件进行第一次测试时，只有微调组件可用。因此，为了验证，除了控制系统之外，他们还需要为物理系统的很大一部分建模、模拟和生成代码。
Astrium的工程师使用基于模型设计的MathWorks工具对控制算法和望远镜指向硬件进行建模、模拟和验证;进行硬件在环(HIL)测试;为飞行测试部署一个完全可操作的实时系统。
Astrium进行了飞行测试，以测量飞机的振动以及俯仰、滚转和偏航角的变化。MATLAB®和优化工具箱™用于处理测量数据作为输入到控制系统模型。
他们把这个项目分成两个平行的项目，一个小组使用Simulink金宝app®其次，利用Simulink对望远镜指向硬件的力学特性和主动像素传感器的行为进行建模。金宝appSimu金宝applink模型使团队能够在整个开发过程中交流设计决策。
使用Simu金宝applink，工程师们为每个控制系统的操作模式开发了组件，包括指向、采集和跟踪。他们使用Control System Toolbox™开发线性时不变模型，并重用Simulink库中的功能块，包括轨道模型和使用四元数计算的几何分析块。金宝app
在Simulink中运行时域和频域仿真以验证控制系统的功能和稳定性后，工程师使用Simulink Coder™为金宝app控制软件和物理模型生成代码。然后，他们使用HIL测试进行了第二阶段，航空电子验证阶段，控制系统在实际硬件(用于精细控制指向)和模拟硬件(用于大规模指向)的结合下运行。
在整个开发过程中，MathWorks工具促进了并行工程，软件工程师负责管理控制系统的实时约束，以及开发图像处理和特定硬件驱动程序等功能。Gendre解释说:“这些函数很容易嵌入到Simulink模型的s函数中。金宝app
工程师们使用Simulink Real金宝app-Time™在为飞行测试设计的PC机上部署了一个功能齐全的实时版本的系统。
首次展示了这种光学链路．望远镜的指向控制系统使Astrium公司展示了世界上第一个机载飞机和通信卫星之间的双向激光光学连接。
设计迭代从数天减少到数小时．“在HIL测试期间，我们有许多其他团队参与，包括处理试验台和光学的人员。能够快速反应和解决问题是很重要的，”Gendre说。“有了Sim金宝appulink，我们可以进行必要的修改，使用Simulink Coder重新生成软件，并在半天内重新开始测试。类似的改变过去要花上我们几乎一周的时间。”
总体开发时间缩短了6个月．Gendre说:“使用MathWorks工具进行基于模型的设计使我们的开发工作缩短了6个月。”“节省的时间很大一部分是由于控制系统和试验台的代码自动生成。仅在测试平台上，我们的开发速度就提高了4倍。”
加入客户参考计划
你也可以从以下列表中选择一个网站: