“我们最初打算只用基于模型的设计来开发控制循环，但事实证明这个过程非常有效，所以我们决定在应用层也使用基于模型的设计。能够运行一个模型，确保它运行正常，然后生成可认证的代码，这是一个很大的优势。”
Zeev Gabbin，以色列航空航天工业公司
商用飞机的引擎是为了在飞行中获得最大效率而优化的，而不是为了在机场附近滑行。在一架典型的17分钟出租车中，一架波音747可以消耗1吨(1250升)的燃料，并排放3.2吨一氧化碳2．到2020年，全球每年的出租车成本可能会超过80亿美元。
为了降低燃料成本，CO2以色列航空航天工业公司(IAI)开发了一种混合动力飞机牵引机，它可以在主引擎关闭的情况下牵引满载的飞机。在一辆从登机口到跑道的普通出租车上，TaxiBot只消耗25-30升燃料，排放不到60公斤一氧化碳2．
IAI使用了基于模型的设计和MATLAB®和仿真软金宝app件®开发已通过DO-178B级B级认证的TaxiBot控制软件。
“基于模型设计的控制开发非常高效，”IAI公司的出租车机器人项目软件经理泽夫·加宾(Zeev Gabbin)说。“一个工程师可以编写和建模需求，生成代码，然后集成代码，并通过硬件在环测试验证它。在没有基于模型的设计的项目中，代码实现和集成要花费我们三到四倍的时间。”
当飞机被TaxiBot牵引时，飞机的前轮被固定在一个可以自由旋转的炮塔内。该系统可由飞机驾驶员或机载驾驶员控制。为了感知驾驶员在驾驶舱内发出的转向和刹车请求，TaxiBot控制器监控炮塔的方向和作用在它上的力。控制系统必须严格限制施加在飞机前起落架上的力，并提供与发动机动力下滑行相当的驾驶体验。
IAI需要一种方法来建模控制回路和应用逻辑以及TaxiBot车辆和飞机，运行仿真和硬件在环(HIL)测试来验证设计，并为DO-178B设计保证级别(DAL) B认证生成代码。
IAI工程师利用MATLAB和Simulink开发了基于模型设计的出租车机器人控制软件。金宝app
在Simulink中，金宝app他们开发了一个详细的工厂模型，其中包括被拖飞机的子模型;TaxiBot的发动机、电动机和轮胎;以及风和表面坡度等环境因素。
接下来，工程师们模拟了控制系统的两个主回路:限制施加在前起落架上的力的力控制回路，以及感知并响应飞行员发动的前轮转弯的转向控制回路。
应用程序逻辑(包括运行状况监视功能、安全特性和模式转换)是在Simulink和statflow中建模的金宝app®．
为了支金宝app持需求可跟踪性，该团队使用Simulink requirements™链接IBM中的需求金宝app®理性的®门®关联的Simulink和statflow金宝app模型元素。
在Simulink中运行闭环仿真以验证设计后，工程师使用Simulink Code金宝appr™从他们的工厂模型生成C代码，并将其部署到dSPACE®硬件硬件HIL测试。使用嵌入式编码器®，他们根据控制器和应用程序逻辑模型为他们的生产目标，一个Freescale™MPC8280 PowerQUICC处理器，生成C代码。
在进行HIL测试之后，对一台出租车机器人原型进行了现场测试。在现场测试中，工程师收集数据，然后用MATLAB进行分析。他们基于这个分析在Simulink中改进和优化了他们的设计，并为进一步的测试重新生成代码金宝app。
经过代码审查和正式验证，TaxiBot控制软件通过了DO-178B DAL B认证，并获得了欧洲航空安全局(EASA)的批准。目前，出租车机器人已用于窄体飞机。IAI目前正在使用基于模型的设计开发宽体版本。
开发时间减半．Gabbin说:“使用基于模型的设计，我们的总体开发时间比传统开发过程缩短了近50%。“这种减少是由于我们能够生成代码、重用模型，以及快速地进行、测试和实现更改。”
50%的模型被重用．“我们的Simulink模型的模块化是一个很大金宝app的优势，”Gabbin说。“它使我们能够将子系统的一个版本切换到另一个版本，并创建一个可重用组件库。对于宽体版的TaxiBot控制器，我们重复使用了超过50%的窄体版模型。”
- 178 b认证简化吗．“基于模型的设计有助于使DO-178B认证过程变得简单，并缩短了认证过程，”Gabbin指出。“我们使用Simulink金宝app模型作为正式认证的低级需求。金宝appSimulink模型可读性强，易于理解，这使得认证过程更容易。”
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