Шведская космическая корпорация использовала продукты MathWorks для разработки передового программного обеспечения для автономных стыковочных полетов
11 августа 2010
Инструменты модельно-ориентированного проектирования позволили сократить время разработки на 50%.
Шведская космическая корпорация (SSC) снизила на 50% время разработки проекта Prisma, выполненного для проверки и оценки качества системы управления движением и навигацией для передовых автономных стыковочных полетов. Корпорация SSC внедрила модельно-ориентированное проектирование на базе MATLAB и Simulink, чтобы провести моделирование системы управления движением и навигацией, выполнить имитацию работы замкнутого контура в реальном времени и получить готовый для внедрения код.
В рамках проекта Prisma создано два спутника – Mango и Tango. Эти спутники демонстрируют возможность автономного полета, операций сближения и встречи космических летательных аппаратов. Инженерам корпорации были необходимы новые алгоритмы управления движением и навигацией, чтобы использовать усовершенствованные датчики и двигательные установки спутников. При помощи MATLAB, Simulink и Stateflow проводилась разработка алгоритмов управления движением и навигацией, выполнялось тестирование и имитационное моделирование замкнутого контура системы в реальном времени, был сгенерирован код для обоих спутников. Для предполетной проверки операций и последовательностей команд, инженеры корпорации провели сравнительное моделирование при помощи средства xPC Target. Разработчики также использовали MATLAB Compiler для создания автономных приложений для отображения и анализа полетных данных спутника.
Благодаря модельно-ориентированному проектированию SSC удалось четко сформулировать требования и улучшить связь со своими партнерами – французским и немецким космическими агентствами и Техническим университетом Дании. Также при помощи модельно-ориентированного проектирования команде разработчиков удалось на ранних стадиях выявить и устранить ошибки проектирования. Использование инструментов MathWorks в рамках всей организации позволило избежать лишних повторов при вводе данных, исчезла необходимость их преобразований при работе с различными инструментами, удалось сэкономить время благодаря использованию 70% моделей, разработанных для SMART-1 – проекта Европейского космического агентства. Инженеры шведской корпорации продолжают эффективно использовать разработки, полученные в рамках проекта, для решения очередной задачи – разработки универсальной геостационарной спутниковой платформы под названием Small GEO.
«Обычно разработчики систем управления задают требования в виде текста и диаграмм, а кто-то другой готовит код программы», – подчеркнул Рон Нотеборн, ведущий инженер Шведской космической корпорации. «Благодаря модельно-ориентированному проектированию нам удалось избежать этого шага. Мы работаем с моделями на всех стадиях: от идеи до ее реализации, и код, который мы получили, работает в космосе. Благодаря повторному использованию моделей SMART-1 мы проводили тестирование на ранних этапах, а после использовали результаты тех же проверок для работы над проектом Prisma. Такой подход обеспечил нам последовательность и повторяемость, что помогло устранить затраты на разработку почти полностью».
«Проект Prisma демонстрирует, как при помощи модельно-ориентированного проектирования инженеры-разработчики в аэрокосмической области могут сосредоточиться на конструкторских задачах более высокого уровня, таких как автономные полеты со сближением и стыковкой», – отметил Джон Фридман, менеджер по маркетингу аэрокосмической и оборонной промышленности компании MathWorks. «Помогая группам инженеров разрабатывать сложные системы, проверять результаты работы до внедрения и позволяя повторно использовать модели, MathWorks дает возможность клиентам получать более качественную продукцию и раньше выходить на рынок».
