ユ,ザ,事例

美国空军和海军加速测试数据分析

挑战

消除由不同的工具和冗余的开发工作所导致的测试数据分析的低效率

解决方案

对MATLAB进行标准化,建立共享平台,便于有效协作和高效数据分析

结果

  • 开发时间缩短三分之二
  • 预计可以节省数百万美元的成本
  • 对测试结果的即时、共享访问

“我们需要确定测试数据异常的原因,以确定我们是否能在第二天飞行。我们没有足够的时间用c++进行分析。MATLAB帮助我们立即得到答案,因为它快速、简单、直观。”

杰夫·康,美国空军
F100-PW-229发动机正在进行高度测试。

美国国防部(DoD)三大推进系统测试中心阿诺德工程开发中心(AEDC)、空军飞行测试中心(AFFTC)和海军航空系统司令部(NAVAIR)帕图克森特河基地将通过合作开发联合攻击战斗机(JSF) F-35和其他项目的测试和评估软件,节省数百万美元。

这些中心负责推进系统的地基和飞行评估,使用MATLAB®作为数据分析应用程序的主要平台,使团队之间能够密切合作。

“MATLAB为海军和空军提供了一种负担得起的、可靠的、可持续的和技术上优越的企业级测试数据分析方法,”美国空军推进集成分支的技术专家戴夫·基德曼说。

挑战

在过去,测试中心使用各种手工分析技术、评估标准、软件工具和编程语言,并且每个团队为每个项目开发自己的测试和评估工具。这些因素导致了重复的工作、低水平的重用和缓慢的项目启动时间,并且使得不可能将结果组合成一个单一的、一致的评估。

NAVAIR飞行测试工程副主任Stephen Cricchi说:“我们希望为我们的工程师提供企业级的数据分析能力,以及灵活的技术基础,使他们能够在工业、其他政府实验室和机队之间交流他们的研究。”

空军和海军需要一套经过验证的分析工具,能够快速评估飞行后的数据,以确保试飞的安全和准时。

解决方案

在对数据分析软件环境和编程语言进行了详尽的审查后,空军和海军的三个测试中心对MATLAB进行了标准化,因为MATLAB具有广泛的功能,并被国防组织和学术界广泛采用。

测试中心已经签署了一份测试中心对测试中心的协议备忘录,以开发基于MathWorks产品的航空推进测试后数据分析工具。s manbetx 845

“MathWorks产s manbetx 845品为这份协议备忘录奠定了基础,”美国空军工程项目部门负责人Jeff Corn解释说。“现在,我们定期与来自不同测试中心的推进小组会面,在使用MATLAB开发和重用我们的分析工作之前分配项目。这种方法帮助我们大大减少了开发时间。我们希望将这种方法扩展到其他类型的测试中。”

测试中心正在使用MATLAB和相关工具箱开发飞行后数据分析工具,这些工具可在多个项目中重用,包括F-15、F-16和JSF F-35。

F-16飞机和F-110-GE-100发动机的推进测试工作包括评估发动机的推力响应。为此,AFFTC团队使用MATLAB开发了事件检测逻辑,以确定测试数据中的正常和异常发动机响应。MATLAB使工程师能够加速分析和提高结果的一致性。AEDC和NAVAIR正在修改和重用AFFTC的分析工作,用于他们自己的发动机推力分析测试。

在最近的F/A-22 F-119- pw -100开发测试中,AFFTC工程师还使用MATLAB计算了进气道恢复以及空间和平面畸变。这些测试决定了进气道性能和发动机进气道兼容性。工程师们使用MATLAB从分层数据格式文件中读取数据。他们使用信号处理工具箱™来去除噪声并从时间序列数据中提取频率。

他们使用MATLAB将结果存储在数据库中,供各个测试中心的飞行工程师进行审查。MATLAB还使他们能够创建等高线图和视频,以可视化入口恢复和湍流的影响。利用恢复和湍流测量,他们评估了飞行器的规格合规性,并为飞行手册提供了输入。

“MathWorks产s manbetx 845品提供了开发复杂应用程序所需的多功能性和强度,而不会将我们的工程师限制在一个研究领域,”Cricchi指出。

结果

  • 开发时间缩短三分之二.“MATLAB比我们之前的分析工具更容易使用,提供了更多的功能,”Corn解释说。“通过MATLAB开发环境、调试器、分析器和GUI构建器,我们可以在三分之一的时间内完成开发项目。”

  • 预计可以节省数百万美元的成本.“对于每个测试中心来说,独立开发这些航空推进分析工具将在未来五年内花费大约1500万美元,大约每个测试中心每年花费100万美元。有了MATLAB作为通用分析平台,软件只需开发一次,就可以将开发成本降低三分之二,”基德曼解释道。

  • 对测试结果的即时、共享访问.科恩说:“因为所有的测试中心都使用MATLAB,我们可以快速看到相同的结果,并并行工作。”“我现在可以立即复制测试结果,而以前使用其他工具需要一天或更长时间。”