BAE系统公司CNIR研制移动天线指向和稳定系统

挑战

设计并实施天线指向和稳定系统,在不利条件下保持移动地面车辆与目标飞行器之间的连接

解决方案

使用MathWorks工具对系统进行建模,在实时快速原型硬件上自动生成和运行代码,并自动生成用于生产部署的代码

结果

  • 缩短开发时间
  • 消除了文档和冗余测试
  • 客户需求的满足

MathWorks产品s manbetx 845通过帮助我们在更快的时间内实现更低的成本,使我们处于更好的位置。”

David Haessig博士,BAE系统公司CNIR
测试车辆是否集成天线(右上)。

美国陆军未来作战系统将使用联合战术无线电系统无线电和作战人员信息网络战术(WIN-T)天线,为士兵提供更为机动和可靠的通信。BAE系统通信、导航、识别和侦察(CNIR)确保WIN-T天线在严重干扰下,如在崎岖地形上驾驶悍马时,在部队之间保持可靠的通信链路。

利用MathWorks工具,BAE SYSTEMS CNIR在现场测试控制硬件可用之前,通过设计和实施WIN-T移动天线指向和稳定系统的控制器,满足了为期四个月的项目期限。

“我们在与实际天线指向系统集成的原型控制器上验证了嵌入式编码器自动生成的C代码,”BAE SYSTEMS CNIR高级技术人员David Haessig博士解释道这使我们能够通过在现实环境中彻底测试代码并消除重新编码和重新测试工作来节省时间。”

挑战

当BAE系统公司CNIR得知控制硬件不能按时提供时,他们决定开发和实现一个原型控制器,以满足四个月的项目期限。

为了节省额外的时间,他们试图减少冗余的开发任务,例如手动编写C代码。

“在早期的项目中,我们会编写一份详细的文档来定义算法,这将被我们的软件工程师用来编写和测试代码,”Haessig解释道,“这个过程花费了相当长的时间。”

解决方案

使用MathWorks工具,BAE系统公司的CNIR设计了他们的天线指向和稳定系统。他们使用嵌入式编码器®和Sim万博1manbetxulink实时™ 实现和测试原型系统的实时运行,并为开发系统自动生成嵌入式C代码。

“我们生成了一个代表整个控制器的ANSI-C函数,”Haessig说。“我们的软件工程师在他们的代码中加入了这个功能,以便在开发硬件中实现控制器。这个过程已经成功地进行了。事实上,我们已经决定在WIN-T系统的其他部分使用自动代码生成。”

物理控制系统包括一个GPS惯性组件、一个支撑和驱动天线的双轴基座,以及将这些组件连接在一起的控制电子设备。万博1manbetx

BAE SYSTEMS CNIR使用Simu万博1manbetxlink®开发物理天线系统的工厂模型,并对指向天线的控制算法进行建模和仿真。他们使用控制系统工具箱™ 设计并分析控制器。

他们用Stateflow®为天线基座和GPS惯性系统设计RS-422接口,使他们能够对422流量做出反应,转换数据格式,并同步嵌入式控制软件和硬件。

BAE systems CNIR的系统工程师萨姆·纳扎里(Sam Nazari)解释说:“这种类型的系统需要组件之间的精确同步。使用Stateflow触发部分模型,使我们能够将控制器与GPS惯性系统同步。”

使用Simu万博1manbetxlink Coder™,他们从他们的模型生成代码,并使用Simulink real - time在带有RS-422接口模块的3ghz Dell工作站上实时运行代码。

他们使用嵌入式编码器自动生成嵌入式C代码,以便与系统集成。

“从嵌入式编码器生成的代码与模型一一对应,包括信号和参数名称,”Nazari说,“这有助于向软件工程师解释代码,并使我们的实现更容易。”

BAE SYSTEMS CNIR使用六自由度运动模拟表在麻省理工学院林肯实验室验证了他们的测试结果。他们在测试车辆上实施了该系统,以进行现场演示,并为美国陆军开发测试/作战测试(DT/OT)做准备。

结果

  • 缩短开发时间. “我们要求我们的软件团队确定手工编写算法需要多少时间,”Haessig说。“根据他们的反馈,我们相信节省了足够的时间来收回该项目所需的MathWorks工具的额外投资。未来的项目将节省成本。”

  • 消除了文档和冗余测试.Haessig解释说:“传统上,我们使用算法的Simulink模型来开发测试用例,我们的软件工程万博1manbetx师用来调试和验证他们的手写C代码。”“万博1manbetxSimulink Coder消除了手工编码,无需编写详细的软件设计文档,并简化了测试工作。”

  • 客户需求的满足.Haessig解释道:“如果你想要建立信誉并赢得合同,那么尽早进入原型和现场测试阶段是至关重要的。“在4个月的严格期限内,我们仅用两个人就完成了这个项目。MathWorks工具实现了这一点。”