三向量验证时间延迟战神一号火箭
挑战
解决方案
结果
- 提前一年需求验证
- 时间规范问题发现
- 延迟分析结果进行可视化的交流
“我们的战神一号SimEvents模型跟踪交货时间大约每秒20000包跨多个公共汽车,使我们能够验证需求时间和识别问题需求之前,硬件设计。”
克里•亚历山大三向量服务
“战神I”火箭是美国宇航局“星座计划”的核心任务到国际空间站,月球,火星,和太阳能系统。战神一号有两个阶段:在第一阶段,一个可重用的固体火箭助推器电梯前的猎户座载人飞船发射期间向近地轨道和阿瑞斯在舞台上,一个J-2X引擎推动猎户座送入轨道。航空电子系统在两个阶段之间的通信,猎户座,地面系统对于每个发射的成功是至关重要的。
支持美金宝app国国家航空航天局(NASA)三向量服务团队分析了十几名战神一号的时间通信总线。通过执行离散事件仿真的战神一号包级别的通信使用仿真软件金宝app®,Stateflow®,SimEvents®,工程师评估网络延迟和验证要求公共汽车在任何硬件或软件开发。
“战神一号公共汽车把健康和状态信息从航空电子传感器飞行电脑、猎户座、和地面系统,”克里亚历山大解释道,高级工程师三向量。”SimEvents,我们跑模拟跟踪每个数据包从源到目的地和验证,这是NASA所需的时间框架内交货。”
挑战
分析时间和验证要求,三向量工程师需要模型战神我通信系统架构和组件之间的模拟交易。模型必须包括每个RT,公交车,和它们之间的联系。团队必须运行模拟在微秒级然后后处理结果测量延迟。最后,他们需要图形化表示分析结果证明时机需求可以得到满足。
因为硬件没有被开发出来,工程师们不得不模型系统完全基于需求。
解决方案
三向量工程师使用仿真软件和SimEvents模拟包金宝app层通信在战神一号和分析端到端延时的健康和状态信息。
他们建造了一个模型的上一级的公共汽车和RTs基于数据I / O配置文件从美国宇航局飞行时,包括一个数据表定义计算机请求数据RTs的次秒级时间片。
他们用他们的初始SimEvents模型,其中包括一个RT,飞行电脑,一辆公共汽车,和系统时钟,模拟交付的数据在指定的时间片。然后添加RTs和其他组件直到建模上阶段低速率数据总线。
SimEvents,工程师计算每个数据包的延迟交付通过比较时间包起源于RT与数据包到达目的地的时间。
使用Stateflow,工程师在上阶段的飞行终止信号逻辑建模系统,用于摧毁火箭在紧急事件。
三向量与MathWorks咨询服务来实现大规模建模的最佳实践。他们建立了一个参数化的图书馆,可重用组件基于SimEvents块,使模型更容易修改和缩短仿真时间。
通过使用仿真软件编码器团队进一步加速模拟金宝app™创建一个独立的可执行文件。
该团队使用MATLAB®后处理仿真结果并创建块包延迟。
三向量服务团队已经完成了最初的战神一号时间分析,包括第一阶段和上一级的公交车。这个团队现在正使用需求工具箱™跟踪需求捕捉到微软®词®到模型中。
结果
提前一年需求验证。“通过离散事件建模SimEvents我们能够模拟包级别事务在硬件可用之前,”亚历山大说。“如果美国宇航局建立硬件首先,验证的时间需求可能被推迟了一年。”
时间规范问题发现。“我们SimEvents模型提供整个系统的图片以及详细的计时结果,使用电子表格是不可能获得,”亚历山大说。“这种方法使我们能够报告失踪要求NASA细化。”
延迟分析结果进行可视化的交流。“我们创造了MATLAB的阴谋,使它更容易想象和交流我们的结果,”亚历山大指出。“例如,我们画的时间延迟要求每个包在一个特定的总线在五秒钟的模拟红线;在同一个图表,我们画的实际延迟这些数据包。当所有数据包都低于红线,我们知道系统满足特定的要求。”
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