En los modernos sistemas de lanzamiento de misiles, el funcionamiento de un vehículo lanzador implica la estrecha coordinación de múltiples subsistemas, incluidos los hidráulicos, la dinámica mecánica y los sistemas de control. Las funciones clave del vehículo lanzador de misiles incluyen la nivelación del vehículo, el montaje del misil y la preparación previa al lanzamiento, normalmente accionadas por actuadores hidráulicos y controladas por el controlador de a bordo, que calcula las señales de control de los componentes hidráulicos basándose en la información de estado en tiempo real. A medida que aumenta la integración de los subsistemas, el intercambio y la transferencia de distintos tipos de información y energía se hacen más complejos. Por lo tanto, evaluar y optimizar el rendimiento dinámico y estático global del sistema, así como evaluar el impacto de los fallos de los componentes en el rendimiento operativo, se convierte en algo crucial antes de la finalización del producto.

El Solución de sistema de simulación en tiempo real para vehículos lanzamisiles integra subsistemas hidráulicos, de dinámica mecánica y de control en una plataforma unificada de programación y gestión. Al aprovechar la tecnología de simulación para sustituir algunos experimentos físicos, el sistema acorta significativamente los ciclos de desarrollo, reduce los costes y mejora la familiaridad del operador con el rendimiento general del sistema y los procedimientos de gestión de fallos. Al inyectar fallos en los subsistemas, el sistema puede evaluar de forma segura cómo afectan los fallos de los componentes al rendimiento general del vehículo lanzador, lo que permite a los operadores practicar procedimientos de emergencia y mejorar tanto la eficacia de la formación como la preparación operativa.

Basado en la plataforma de simulación hardware-in-the-loop HRT, el sistema ofrece un rendimiento en tiempo real extremadamente alto. Incluso con complejas ecuaciones diferenciales de segundo orden y cálculos trigonométricos, el solucionador ODE4 consigue pasos de simulación tan cortos como 50 microsegundos. El sistema utiliza una red en tiempo real de memoria reflexiva con latencia de nodos de 400 ns, baja fluctuación y transmisión de datos de extremo a extremo, que admite hasta 256 nodos y transmisión a larga distancia. Admite simulación distribuida multinodo, con partición automática de modelos Simulink y comunicación entre modelos en tiempo real. La plataforma también admite procesadores heterogéneos x86 y PowerPC, así como máquinas de destino de bus CPCI, VME y PCI, lo que permite la carga multimodelo y el control sincronizado de la simulación.

Funcionalmente, el sistema consta de simuladores en tiempo real, un host de control de simulación y una red de memoria reflexiva. Tres simuladores en tiempo real ejecutan modelos del sistema de control eléctrico, el sistema hidráulico y el sistema dinámico para validar las leyes de control hidráulico. El sistema de control eléctrico puede sustituirse por hardware físico para la simulación hardware-in-the-loop. El host de control de simulación diseña modelos del sistema en Matlab/Simulink, genera automáticamente programas ejecutables, los descarga en máquinas de destino VxWorks y gestiona todo el proceso de simulación. Los instrumentos virtuales y las visualizaciones de curvas proporcionan supervisión en tiempo real. La red de memoria reflexiva garantiza la sincronización de los relojes entre los tres simuladores, manteniendo la coherencia de los datos de simulación distribuidos en tiempo real.

Esta solución es ampliamente aplicable para la verificación de simulación en tiempo real de vehículos lanzamisiles, co-simulación multidisciplinar y evaluación de diseños de sistemas electromecánicos-hidráulicos. Al integrar la simulación de dinámicas complejas, hidráulica y control, proporciona un soporte técnico seguro, fiable y eficiente para el desarrollo de productos, la formación de operarios, el análisis de fallos y la optimización del rendimiento.