BAE系统控制为无人机开发自动驾驶仪

挑战

使在不同地点工作的团队能够快速和廉价地设计一个复杂的无人机自动驾驶系统

解决方案

使用MathWorks工具进行基于模型的设计,在单个环境中修改现有的软件设计,然后自动生成嵌入式控制代码

结果

  • 设计和返工成本大幅降低
  • 测试周期时间最小化
  • 编码错误和手工文档工作最小化

“MATLAB和Simu金宝applink极大地缩短了开发周期,并将系统和软件的设计和测试成本降低了50%。”

Feng Liang, BAE系统控制公司
一架鹰150无人驾驶飞机正在飞行。(图片由马来西亚复合材料技术研究所提供。)

随着飞行器飞行控制和航空电子系统需要提供更多的功能和执行更复杂的任务,其机载软件的设计和生产变得越来越复杂。无人机(uav)的飞行控制系统增加了自主或远程控制的复杂性。

使用MathWorks工具,BAE系统控制公司(位于纽约约翰逊市)和加州圣塔莫尼卡的工程师在短短8个月内开发并成功试飞了无人机飞行航空电子系统和地面控制站。这些工具使地理上分离的团队能够在一个单一的环境中设计、建模和分析控制系统,模拟无人机,可视化仿真数据,执行测试,并自动生成自动驾驶仪代码。

BAE系统控制公司的首下载188bet金宝搏席工程师Feng Liang表示:“MathWorks产品大大缩短了我们的开发周期,并将系统和软件设计和测试成本降低了50%。”

挑战

BAE系统控制公司的工程师必须为一架搭载Eagle 150机身和Teledyne Continental Motors IO-240-B发动机的无人机开发和飞行测试航空电子系统和地面控制站软件。马来西亚复合材料技术研究中心负责无人机的整体集成。Excelnet负责飞机改装和集成任务。

无人机系统架构非常复杂,需要配置车辆管理控制器、执行器、数据链路接收器和发射器、有效载荷组件、GPS接收器、发电机和电池。

在有限的预算和严格的时间表内,BAE系统公司团队必须交付可靠的关键飞行软件,可以从地面控制站进行远程自主操作。他们还希望设计出一种能让硬件和软件都能以低成本有效地迁移到新应用程序的设计。

BAE系统团队希望使用广泛使用、经过良好测试和完全兼容的设计工具。他们还需要在一个非常适合基于模型的设计的环境中工作。

解决方案

BAE系统公司选择了MATLAB®,仿金宝app真软件®, Stateflow®来模拟无人机系统。他们决定通过重用现有的软件设计来节省时间和成本。这些设计包括使用MATLAB、Simulink、statflow和综合导航算法开发的自动驾驶仪模型。金宝app

对于他们的新系统,工程师需要包括鹰150飞机的六自由度非线性动力学模型,所有变量都作为输出计算。他们还需要大气和湍流模型、起落架、方向盘、控制面、执行机构、传感器、发动机速度、废气温度、螺旋桨推力和数据链。现有的自动驾驶仪模型包括飞行阶段和模式逻辑;纵向、横向和定向回路控制;油门和燃料混合控制;制导和导航数据计算;和发动机状态监控。

金宝app仿真软件编码器用于从Simulink和statflow模型自动生成嵌入式软件。金宝app系统和软件设计的文档是由用于生成代码和验证仿真的相同模型自动生成的。

工程师通过记录和识别问题,然后修改Simulink模型,通过模拟模型测试新需求,自动生成代码,进行硬件在环测试和飞行测试检验,迅速解决了飞行测试问题。金宝app以类似的方式向系统添加了新的功能。

首次被监控的无人机飞行取得了巨大成功。对基本的自动驾驶仪功能进行了检查,结果令人满意。在额外的飞行测试中验证了系统需求。

结果

  • 设计和返工成本大幅降低.通过重用来自BAE系统金宝app公司其他部门的Simulink模型,该团队为新型无人机自动驾驶仪创建了一个基线设计,在流程的早期大幅削减了成本。

  • 测试周期时间最小化.基于模拟的测试,被团队描述为比手动的系统和软件单元测试“更有效”,允许团队满足他们积极的日程安排。

  • 编码错误和手工文档工作最小化.使用通用设计工具和通用模型,从同一来源自动生成嵌入式软件和设计文档,最大限度地减少了人为翻译错误,减少了手工文档编制工作。

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