MATLAB et Simulink offrent aux ingénieurs en aérospatiale des fonctionnalités qui accélèrent les processus de développement et améliorent la communication entre les équipes. Avec MATLAB et Simulink, vous pouvez :
- Effectuer une validation de mission basée sur des exigences dans le domaine temporel
- Exécuter des simulations de Monte-Carlo au niveau système en utilisant des modèles d'engins spatiaux multidisciplinaires
- Mener des études de compromis pour le dimensionnement des engins spatiaux et la sélection du hardware
- Analyser les données télémétriques et de payload des engins spatiaux
- Concevoir des algorithmes détaillés de guidage, navigation et contrôle (GNC)
- Modéliser les sous-systèmes d'alimentation photovoltaïque (PV) et concevoir des composants d'électronique de puissance
- Analyser les sous-systèmes RF et de communications numériques et déployer les algorithmes sur des FPGA
- Générer du code C et C++ embarqué conforme aux normes de l'industrie spatiale
- Effectuer la vérification et la validation des logiciels de vol
« MATLAB a permis à notre équipe d'accélérer le développement et le débuggage d'algorithmes OpNav haute-fidélité. Lors de la mission OSIRIS-REx, par exemple, les algorithmes de détermination du centroïde ont été précis à 30 cm près, soit environ 0,06 % du diamètre de l'astéroïde, ce qui est nettement supérieur à la précision prédite par le concept d'opérations (ConOps) de navigation de la mission. »
Approche Model-Based Design pour les systèmes de contrôle spatiaux
Découvrez comment démarrer et rationaliser la capture des exigences, le design, l'implémentation et les tests.
Lire le livre blancUtilisation de MATLAB et Simulink pour les systèmes spatiaux
Guidage, navigation et contrôle (GNC)
Avec MATLAB et Simulink, vous pouvez tester vos algorithmes de contrôle avec des modèles de système physique avant de les implémenter pour réaliser des designs complexes sans avoir recours à des prototypes coûteux. Vous pouvez concevoir plusieurs configurations physiques, comme l'architecture commune d'un bus pour le design d'un satellite. Dans un environnement unique, vous pouvez travailler sur :
- La création et le partage de modèles GNC
- L'intégration et la simulation des effets au niveau système des modifications du design des systèmes mécaniques et des contrôles
- La réutilisation du code de vol généré automatiquement et des cas de test
- L'intégration de nouveaux designs aux designs et outils existants
Systèmes d'alimentation
Vous pouvez utiliser MATLAB et Simulink pour des tâches telles que l'exécution de simulations pour l'analyse du profil de puissance de la mission, la prévision des conséquences du vieillissement des batteries sur le système et également pour le design détaillé de composants électriques tels que des convertisseurs DC-DC.
MATLAB et Simulink vous permettent de modéliser rapidement des composants et des systèmes électriques, tels que des panneaux solaires ou des régulateurs de tension, en utilisant des blocs prédéfinis, ou de créer des blocs personnalisés là où le design le nécessite. Vous pouvez ensuite simuler votre modèle pour résoudre les systèmes d'équations complexes sous-jacents, sans avoir à écrire de code de bas niveau et visualiser immédiatement les résultats. Vous pouvez aussi inclure des effets thermiques et d'attitude dans vos modèles pour réaliser des simulations multidomaines au sein d'un environnement unique.
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Systèmes de communications
Vous pouvez utiliser MATLAB et Simulink comme environnement de design commun pour développer, analyser et implémenter des systèmes de communications d'engins spatiaux. Vous pouvez modéliser et visualiser les orbites des satellites et effectuer des analyses de liaison et des calculs d'accès. MATLAB et Simulink vous aident à prototyper les éléments de la chaîne du signal, notamment les éléments RF, d'antenne et numériques, et à combiner le travail de plusieurs équipes sous la forme d'un modèle exécutable au niveau système.
Vous pouvez explorer les imperfections au niveau système et étudier différents scénarios de simulation qui sont difficiles à produire en laboratoire. À mesure que le design évolue, vous pouvez générer automatiquement du code C pour les processeurs embarqués ou du code HDL pour les FPGA.
Ingénierie système
System Composer vous permet de créer des architectures de systèmes spatiaux et terrestres, de définir des interfaces et d'effectuer des études de compromis pour évaluer vos designs. Vous pouvez passer d'un niveau d'exigences à un autre ainsi que d'une architecture à une autre, et procéder à l'attribution des exigences.
Vous pouvez insérer des modèles exécutables dans l'architecture avec MATLAB et Simulink pour simuler et visualiser des orbites de satellites et de constellations et réaliser des analyses de missions telles que le calcul de l'accès LOS (Line-Of-Sight). De plus, vous pouvez enrichir la précision des comportements du système sous-jacent avec des modèles exécutables multidomaines d'engins spatiaux et de systèmes au sol afin de vérifier et valider les exigences, en fournissant des informations sur le comportement et les performances au niveau système qui ne peuvent pas être obtenues à partir d'une seule analyse statique.
Au fur et à mesure de l'avancement du design du système, vous pouvez affiner le modèle d'architecture en mappant les exigences avec les cas de test et en mesurant automatiquement la couverture des exigences au fur et à mesure de l'exécution des cas de test. System Composer vous permet d'établir une traçabilité entre les différents niveaux d'exigences et d’architectures, de surveiller l'implémentation détaillée des exigences dans le design et de pister les exigences dans le code source généré automatiquement. Vous pouvez également créer des rapports personnalisés et automatisés pour la documentation et les tests de design.
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Ingénierie logicielle spatiale
Avec MATLAB et Simulink, vous pouvez automatiser les workflows de design tout en respectant les différentes normes spatiales. Vous pouvez générer et tester automatiquement du code C et C++ à partir de vos modèles, aussi bien pour la modélisation des systèmes physiques que pour les logiciels de vol. Vous pouvez générer des rapports et des artefacts logiciels à chaque étape, notamment des documents de design, des métriques et des exigences.
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Quatre étapes pour concevoir des systèmes satellite RF plus intelligents avec MATLAB
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