ФГУП «ГосНИИАС» является головной организацией по проведению единой научно-технической политики авиационной промышленности в области радиоэлектронного оборудования для летательных аппаратов гражданской и военной авиации в России.

Выбор MATLAB и Simulink обусловлен использованием данных продуктов в организациях-разработчиках объектов управления (ЗАО «Гражданские самолеты Сухого», предприятия Яковлева и Ильюшина и др.), с которыми ФГУП «ГосНИИАС» ведет совместные проекты. Также учитывалось наличие приложений, облегчающих анализ устойчивости и управляемости объектов и синтез систем управления к ним.

Продукты MathWorks используются в различных проектах, в частности в создании модели автопилота для пилотажного тренажера уровня FTD1 для среднемагистрального гражданского самолета.

Задача 

Была поставлена задача создать приложение реального времени, имитирующее автоматическое управление пространственным положением и тягой самолета на всех режимах полета (взлет, круиз, посадка, вертикальная и горизонтальная навигация).

Решение

С помощью Simulink были выполнены и уточнены схемы управления по тангажу и крену. При помощи Simulink Control Design и Design Optimization, были выбраны оптимальные коэффициенты этих схем для полетов на различных высотах и скоростях различных режимов полета.

Для отработки посадочных алгоритмов с использованием Simulink была разработана и оптимизирована модель курсового и глиссадного радиомаяка (ILS).

Результаты 

Сокращены сроки разработки на 2 месяца

Использование модельно-ориентированного проектирования сократило время разработки приложения до 1 года.

Достигнута требуемая точность управления 

Перерегулирование переходных процессов по тангажу и крену не превышает 10% на любых режимах полета и конфигурациях самолета. Достигнуты требуемые в ТЗ точность стабилизации курса +-1 град., высоты в режиме удержания +-100 футов, вертикальной скорости +-100 фут/мин., воздушной скорости +-5 узлов.

Оптимизирована передача информации 

Проведен анализ и устранены проблемы, связанные с запаздыванием передачи информации между автопилотом и моделями других систем (модель самолета, система индикации, навигационная система).
 Использованные продукты 

• MATLAB
• Simulink
• Aerospace toolbox
• Aerospace Blockset
• Control system toolbox
• Simulink Control Design
• Simulink Design Optimization
• Real-Time Windows Target