维珍轨道模拟Launcherone阶段分离事件

当LauncherOne的结构设计仍然在开发中，哈维和他的团队不得不考虑在分离事件的分析了一些未知的，包括每个组件的气动和弹簧的质量特性，以及在部队和时序特性推进器用于启动分离。需要团队运行成千上万的蒙特卡洛模拟的，而改变这些不确定参数的值，以确定具体的参数组合是否会导致冲突。

使用需要如此多的模拟，该团队希望自动化模拟过程并在多个计算核心上同时运行模拟。通过其现有的仿真系统无法自动化或并行处理，团队开始寻找替代品。开源解决方案需要太长的才万博 尤文图斯能验证和定制，而定制的多体电动动力学仿真软件包过于昂贵且难以定制。

维珍轨道工程师建模和仿真LauncherOne阶段，并与Simulink和多体的Simscape有效载荷分离的事件，使用并行计算工具箱™在多核处理器上并行运行模拟。万博1manbetx

与Simscape M万博1manbetxultibody一起工作，团队建造了由基本3D形状组成的初步模型，包括球形，锥体和气缸。

在这些早期仿真期间，它们使用了2D横截面和2D距离方程来测量间隙。然后，他们在Matlab中实施了Gilbert-Johnson-Keerthi（GJK）碰撞检测算法^®来计算3D对象之间的距离。该小组根据他们从MathWorks的文件交换下载的算法实现。

接下来，该集团出口的点云从他们的CAD软件的结构组件。他们创建的使用导出的数据为每个组件来创建的Simscape多体的等效3D凸包一个MATLAB应用程序。

验证通过手动启动仿真模型后，团队创建的第二MATLAB应用程序，自动化Monte Carlo模拟使用并行计算工具箱多个处理核。

此应用读取50〜100模拟参数及其值分布和限制沿，从一个Microsoft^®excel.^®电子表格。然后，它运行高达1000级仿真，同时改变的参数值，并将结果保存-通常，几千兆字节的数据在MATLAB后处理。

在后处理期间，该团队检查任何模拟方案，其中组件在彼此的阈值距离中碰撞或传递，在Simsceive Multibody中使用Simscape Multibody中的Mechanice Explorer工具可视化组件的物理移动。

仿真结果提供给维尔京轨道硬件设计工程师以及对制导，导航与控制（GNC）的工程师，谁使用Simulink的开发和模拟控制算法。万博1manbetx

该团队目前正在努力模拟空调分离事件，该事件将包含一种空气动力和效果的模型。该团队还根据飞行硬件的楼层测试的结果来改进模型，以准备宇宙飞船的少女发布。

• 模拟完成了10倍。“通过Sim万博1manbetxulink和Simscape Multibody，我们可以采用简化假设和并行处理来减少日期到几小时的模拟时间，”Harvey说。“同样重要的是，我们可以自动化模拟，以便它们在后台或一夜之间运行，并在早上等待我们等待我们的结果。”
• 仿真设置时间减少将近90％。“每次模拟运行包括从50到100个变量的任何地方设立，”哈维说。“我们使用MATLAB和Simulin万博1manbetxk从电子表格，这使得它容易被5倍准备的模拟和削减设置时间，以10读取这些变量”
• 硬件设计仿真结果通知。“我们使用了Simulink模拟的结果，以便万博1manbetx在括号尺寸和几何形状的变化上通知决策，”Harvey说。“结果还有助于我们了解哪些公差可以松动，以简化制造，必须拧紧，以确保足够的分离间隙。”