湾流航空航天开发出试点,在环仿真飞行器模拟

挑战

制定的控制律设计和飞行显示器实时评估试点,在半实物仿真机设备

使用Si万博1manbetxmulink中,航天模块组,和Simulink编码器来建模和仿真实时数字飞行控制系统和飞机动态

结果

  • 首飞成功
  • 加速发展
  • 逼真的飞行试验准备环境

“在紧张的日程中,我们开发了一个试验,在半实物仿真实验室中,我们可以很容易地评估各种控制系统,并迅速根据需要调整的控制规律前馈路径。如果没有MathWorks工具,我们就不会满足我们的最后期限“。

Nomaan赛义德,湾流航空航天
湾流飞机模拟器的驾驶舱。

使用飞行测试,以评估飞行控制架构,评估数字控制法的实施,开发先进的飞行显示器既昂贵又费时。在湾流航空航天工程师通过使用MathWorks工具开发一个试点在半实物仿真机实验室解决这些问题。该实验室包括与导频接口,飞行控制显示器和窗口视图座舱模拟器。控制和显示部分被连接到基于空气动力学和发动机的力和力矩,运动方程,飞机传感器,控制面执行及飞行控制规律的高保真Simulink模型实时仿真。万博1manbetx

“使用Simu万博1manbetxlink和航天模块库,我们开发了模块化和可配置的模拟环境,” Nomaan赛义德,飞行科学公司工程师湾流说。“MathWorks工具使我们能够快速评估控制的法律,修改我们控制系统,并立即看到对模拟过程中操纵品质这些变化的影响“。

挑战

湾流构建灵活飞行员在半实物仿真机设施,其中包括6度的自由度仿真飞机,准备​​修改的湾流G550的预定飞行测试工程师需要。

为了加快发展,满足他们的时间紧迫,球队计划同时将项目分成多个部分,工作的所有部分。飞行控制系统的开发团队需要一个高度互动的建模和仿真环境来快速测试和评估控制律。团队开发飞行器动力学模拟需要进一步划分模型成更小的高保真子系统,包括翼片控制单元,飞行动力学建模,空气数据传感器和系统,惯性基准部件,和场角攻击传感器-这将兼任开发,然后集成到一个完整的飞机模拟。

湾流公司的工程师们使用Simulink中,航天模块库万博1manbetx™,和Simulink编码器™开发的模拟器和评估模拟飞行过程中实时控制律设计。

他们通过翻译现有方程式飞机到Simulink开发的飞机动力学模型。万博1manbetx原本在Fortran语言开发的,这些方程是基于传统的平面地球模型。研究小组使用航天模块库升级此模型,纳入了地球的形状,它的自转和重力的变化运动的圆形地球方程。

用于运动和风力和湍流模型的等式中,工程师在适于航空航天模块库的预定义块。

该团队还使用航天模块库进行坐标转换,转换欧拉角到定向余弦矩阵。随着控制系统工具箱™他们计算的特征值,固有频率,和阻尼因素。在Simulink模型参考启用多个团队独立万博1manbetx开发各个组件和层次组织成一个完整的系统。

验证对飞行试验数据的飞机动力学模型后,团队使用Simulink的编码器自动生成C代码,这是他们编创造了飞机的实时仿真。万博1manbetx一个单独的湾流团队开发Simulink中的飞行控制系统模型。万博1manbetx两个模型,其通过共享存储器传送,然后模拟在一起。

模拟都运行在解释模式下,使湾流工程师分析和调试模式,因为它跑放置范围的信号,引入故障,并评估新的算法。

利用航天模块库标准块,它们连接Simulink模型到FlightGear的飞行模拟软件显示的窗口视图根据飞机的状态数据。万博1manbetx

该团队使用MATLAB®到后处理的模拟结果,并创造改变飞行条件,选择一个机场,并在仿真过程中引起的故障模式的用户界面。

湾流继续采用模拟实验室的各种飞机。“因为Simulink中的灵活性,我们可以使用实验室进行广泛的万博1manbetx用途,”赛义德说。“这是高度模块化,可重构,所以我们可以轻松地在不同机型之间进行转换,或评估不同的组件。”

结果

  • 首飞成功。飞行控制计算机实施控制的法律之后,球队立马飞机。“我们有一个最后期限,以满足和大家见面了这一期限,”赛义德说。“当我们飞过飞机,一切都按计划去了。”

  • 加速发展。“如果没有MathWorks工具,我们就不会满足我们的最后期限,”笔记赛义德。“通过使用相同的工具来开发飞机动力学模型和试点中,在环仿真,我们可以迅速地开发和评估的控制系统。”

  • 逼真的飞行试验准备环境。湾流使用的模拟实验室,为飞行试验准备试飞员。飞行员报告说,模拟器紧密匹配实际飞机的飞行特性,并提供了出色的环境,为飞行试验做准备。