Utilisation de MATLAB et Simulink pour les systèmes maritimes de surface

L'approche Model-Based Design favorise les collaborations entre les architectes navals, les ingénieurs en contrôle et traitement du signal, et les intégrateurs de systèmes. MATLAB et Simulink aident à faire progresser les workflows d'ingénierie numérique pour :

  • Réaliser des études de compromis au niveau système afin d'améliorer l'efficacité et les performances
  • Développer des jumeaux numériques pour les plateformes de surface, sous-marines et terrestres
  • Intégrer des modèles basés sur la physique avec des données de capteurs pour la maintenance prédictive
  • Utiliser le traitement du signal avancé et l'IA pour analyser les données maritimes réelles
  • Tester des algorithmes sur hardware en temps réel
  • Garantir la conformité des designs aux normes industrielles grâce aux pratiques de l'approche Model-Based Design

« Les ingénieurs en simulation ont produit une description testée et de haut niveau du code C (le modèle Simulink) que les ingénieurs logiciels ont ensuite utilisée pour générer le code de l'application. Sans les outils MathWorks, je ne pense pas que nous aurions pu réaliser le simulateur avec aussi peu de ressources. »


Dynamique et contrôle des plateformes

Le design de plateformes maritimes englobe la dynamique des navires, les exigences de mission et les conditions opérationnelles. MATLAB et Simulink proposent un environnement complet pour :

  • Modéliser l'hydrodynamique et développer des systèmes de contrôle
  • Simuler le comportement en mer, les manœuvres et les scénarios de mission
  • Optimiser la planification des missions et la consommation de carburant
  • Tester les designs avec des simulations Environment-in-the-Loop en boucle fermée

Propulsion et électrification

Modélisez et évaluez les systèmes de puissance et de propulsion maritimes avec MATLAB et Simulink pour :

  • Créer des modèles multidomaines incluant les commandes électriques, l'électronique de puissance, les batteries, les piles à combustible et les composants de propulsion mécanique
  • Modéliser les systèmes de stockage d'énergie et les groupes motopropulseurs hybrides afin d'optimiser l'efficacité énergétique, les émissions et la fiabilité
  • Optimiser le design et réaliser des tests Hardware-in-the-Loop (HIL) avant la construction des prototypes physiques
  • Valider les performances des contrôleurs selon divers scénarios opérationnels grâce aux tests HIL

Navigation, capteurs et conscience situationnelle

Développez des fonctionnalités avancées de détection et de perception pour les systèmes maritimes avec MATLAB et Simulink pour :

  • Modéliser des capteurs, notamment les centrales inertielles (IMU), le GPS, les radars, les sonars, les systèmes de communication, les réseaux d'antennes, les lochs Doppler (DVL) et bien plus encore
  • Fusionner les données issues de multiples capteurs en utilisant des techniques d'estimation d'état pour garantir une navigation fiable et une conscience situationnelle accrue
  • Exploiter les bibliothèques intégrées pour la fusion de capteurs, la localisation, la cartographie et le pistage
  • Traiter les signaux radar et sonar pour la détection et le pistage de cibles

Autonomie et IA

Développez et validez des architectures d'autonomie pour les plateformes maritimes avec MATLAB et Simulink pour :

  • Modéliser et simuler des scénarios de systèmes autonomes incluant les plateformes, les trajectoires, les parcours, les capteurs et des environnements complexes
  • Modéliser des algorithmes de planification de trajectoire basés sur diverses caractéristiques de mouvement
  • Créer des modèles de reconnaissance de cibles et de prédiction de comportement basés sur l'IA en utilisant le Deep Learning
  • Déployer des algorithmes d'autonomie sur du hardware
Vue annotée vers la fin d'un scénario, illustrant les défis du pistage à partir de détections uniquement goniométriques.

Diagnostic et gestion de l'état

Développez des workflows de surveillance de l'état, basés sur les données et sur la physique, pour les systèmes maritimes avec MATLAB et Simulink pour :

  • Acquérir, organiser, nettoyer et traiter des jeux de données complexes
  • Diagnostiquer les défauts et pronostiquer l'état des systèmes embarqués
  • Modéliser des algorithmes de surveillance de l'état pour la coque, la propulsion et les systèmes électroniques
  • Packager l'analyse dans des composants logiciels ou du code source embarquable sans recodage manuel des algorithmes
Divers signaux électriques et de vibration d'un système de moteur à courant alternatif affichés dans l'application Diagnostic Feature Designer.

Conformité aux normes et déploiement sécurisé

Automatisez le développement logiciel et garantissez la conformité des systèmes maritimes critiques avec MATLAB et Simulink pour :

  • Générer du code C/C++, HDL et GPU à partir de modèles Simulink pour les systèmes maritimes critiques
  • Effectuer la vérification statique et dynamique du code
  • Gérer, mesurer et surveiller la qualité logicielle tout au long du cycle de vie du développement
  • Respecter les normes industrielles pour le software et les systèmes, notamment DO-178C, DO-254 et ARP 4754, avec l'approche Model-Based Design
Tableau de bord montrant les métriques de qualité logicielle pour un projet.

Produits

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