MATLAB und Simulink im Bereich 
der unbemannten Luftfahrzeuge

MATLAB® und Simulink® bieten Funktionen zur schnellen Entwicklung von unbemannten Luftfahrzeugen (UAV) und autonomen Fluganwendungen.

Mit MATLAB und Simulink ist Folgendes möglich:

  • Modellierung und Analyse einer UAV-Systemarchitektur
  • Entwurf von Algorithmen zur Flugsteuerung und Simulation mit einem UAV-Anlagenmodell unter Einbeziehung von Umweltfaktoren
  • Entwicklung von Wahrnehmungs- und Bewegungsplanungssystemen für den autonomen Flug mithilfe von vorgefertigten Algorithmen, Sensormodellen und Apps für Computer Vision, LiDAR- und Radarverarbeitung sowie zur Sensor Fusion
  • Evaluierung der UAV-Leistung in einer 3D-Simulationsumgebung mit geschlossenem Systemkreislauf
  • Automatische Generierung von Produktionscode zum Einsatz bei Flugsteuerungen und Onboard-Compute-Boards
  • Verbindung und Steuerung des UAV aus MATLAB und Simulink
  • Analyse der Flugtelemetrie und Nutzlastdaten von UAVs

„Die Modellierung und Simulation mit Simulink ist die einzige Möglichkeit, die benötigten Ergebnisse mit der Geschwindigkeit und Qualität zu erhalten, die in unserer Branche heutzutage vorausgesetzt wird. Wenn wir alles in Handarbeit machen und uns ausschließlich auf Flugtests verlassen müssten, benötigten wir eine weitaus grössere Anzahl an Iterationen zur Fehlerbehebung sowie zusätzliche Zeit für Tests pro Iteration. Das Problem würde unlösbar werden. Auf andere Weise gelingt dieses nicht.“

Jan Vervoorst, Intel

MATLAB und Simulink 
im Bereich der UAV-Entwicklung

Entwicklung einer UAV-Plattform

Mithilfe von MATLAB und Simulink können Sie UAV-Systemarchitekturen modellieren, analysieren und gleichzeitig mit den jeweiligen Anforderungen verknüpfen. Sie können Ihre Regelungsalgorithmen zum Fliegen mit Anlagenmodellen in der Simulation ohne Hardware entwerfen, testen und das Risiko vor den Flugtests reduzieren. Der Produktionscode für die Flugsteuerungssoftware kann daraufhin automatisch für die Hardware-Implementierung generiert werden. Mit MATLAB und Simulink können Sie Folgendes durchführen:


Erfassung und Lokalisierung

Für den autonomen Flug muss das UAV über ein Selbstbewusstsein und ein Situationsbewusstsein (SA) verfügen. MATLAB und Simulink bieten vorgefertigte Algorithmen und Sensormodelle für die Erstellung von Anwendungen zur Objekterkennung, -kartierung und -lokalisierung. Simulieren Sie IMU/GPS-Sensormesswerte, um Fusions- und Lokalisierungsalgorithmen zur Schätzung der UAV-Position zu entwerfen. Nutzen Sie Deep Learning und Machine Learning, um Algorithmen für die Objekt- und Personenerkennung zu entwickeln, oder erstellen Sie Anwendungen für die visuelle Inspektion mithilfe von UAV. Mit MATLAB und Simulink ist Folgendes möglich:


Bewegungsplanung und -steuerung

Autonome UAVs müssen zur Erfüllung einer Aufgabe in der Umgebung navigieren, indem sie einer kollisionsfreien Bahn folgen. MATLAB und Simulink bieten Funktionen zur Erstellung von UAV-Missionen und zur Planung komplexer Bahnen mithilfe vorgefertigter Algorithmen und Block-Bibliotheken. Sie können zudem erste Bewertungen des UAV-Bewegungsplans mithilfe der integrierten Animationsfunktionen durchführen. Mithilfe von MATLAB und Simulink ist Folgendes möglich:


Simulationsgestützte Tests

Mithilfe von Simulationen können Sie Entwurfsfehler bei virtuellen Tests erkennen und das Risiko sowie die Kosten von Hardware-Flugtests reduzieren. Sie können UAV-Anlagenmodelle, Flugsteuerungen und autonome Flugalgorithmen in MATLAB und Simulink integrieren und anschließend Simulationstests durchführen und automatisieren. Sie haben zudem die Möglichkeit, Sensormesswerte für geschlossene Simulationen der autonomen UAV-Anwendung in fotorealistischen Simulationsumgebungen zu synthetisieren. Mit MATLAB und Simulink können Sie Folgendes durchführen:


Ähnliche Anwendungen und Themen