Avec les progrès rapides de la technologie aérospatiale, les avions modernes deviennent de plus en plus dépendants des systèmes de guidage, de navigation et de gestion du vol. La précision de la conception, de la validation et de l'évaluation des performances de ces systèmes avioniques complexes est essentielle à l'innovation technologique. Pour répondre à cette demande, le Solution de simulation intégrée pour le guidage et la vérification de l'avionique en quatre dimensions a été développée - une plateforme de simulation avionique avancée qui combine des performances en temps réel, une grande fiabilité et une architecture évolutive.

Au cœur du système se trouve un cadre de simulation en temps réel distribué, alimenté par une plate-forme de simulation Hardware-in-the-Loop HRT et le système d'exploitation en temps réel VxWorks. Associé à des processeurs de haute performance, il fournit un environnement robuste pour l'exécution en temps réel des codes cibles des lois de contrôle. La solution prend en charge les simulations entièrement numériques, les essais en boucle du matériel et les expériences intégrées en boucle fermée, couvrant l'ensemble du spectre de la validation conceptuelle à la vérification technique. Équipée de 10 machines de simulation et d'une structure triple redondante de 3 simulateurs de navigation intégrés, la plate-forme garantit la fiabilité et l'adaptabilité pour les applications aérospatiales exigeantes.

La fonctionnalité du système met en évidence à la fois la flexibilité et l'intégration. Premièrement, il prend en charge la modélisation Matlab/Simulink et la conception basée sur un modèle, ce qui permet un prototypage rapide du système et la génération automatique du code cible, tout en permettant également la modélisation basée sur Stateflow pour les codes en temps réel à débit unique/multidébit et à tâche unique/multi-tâche. Deuxièmement, sa capacité de simulation en temps réel distribuée permet aux utilisateurs de décomposer un modèle de système global en sous-modèles distribués, chacun étant exécuté indépendamment sur différentes unités centrales avec une taille de pas, des algorithmes d'intégration et des modes d'ordonnancement optimisés. Troisièmement, le système offre une prise en charge étendue des interfaces avioniques, y compris ARINC429 et ARINC664, avec transmission des données en temps réel entre les réseaux via les dispositifs RDC, ce qui garantit une compatibilité transparente avec les architectures avioniques actuelles et de la prochaine génération.

Du point de vue de la simulation et de la visualisation, la solution intègre Vega Prime pour la simulation de scènes de vol 3D de haute fidélité, couvrant une échelle de terrain de 4 000 km × 4 000 km. Elle permet la reproduction complète des phases de vol, du roulage sur piste au décollage, à la croisière et à l'atterrissage. En complément, GL Studio alimente la simulation de l'affichage et du contrôle du cockpit, offrant un affichage numérique des instruments de vol, une gestion des plans de vol, une gestion des pannes et une surveillance de l'état du vol et de la navigation. Un système de simulation du trafic aérien au sol interagit avec les modules du cockpit via une liaison de données RF, calculant et visualisant dynamiquement les écarts entre les trajectoires de vol réelles et planifiées.

Le système prend également en charge la simulation Hardware-in-the-Loop (HIL) par le biais d'interfaces E/S matérielles réelles, ce qui permet la substitution fonctionnelle et la validation avec des dispositifs avioniques prototypes dans des conditions proches de l'exploitation. Son interface homme-machine conviviale permet une gestion unifiée des machines de simulation distribuées, offrant des fonctionnalités telles que la génération de code cible, le contrôle de l'exécution, le réglage des paramètres en ligne et la surveillance du modèle. Même dans des conditions expérimentales complexes, le système maintient des opérations efficaces et stables.

Grâce à ces caractéristiques, le Solution de simulation intégrée pour le guidage et la vérification de l'avionique en quatre dimensions est hautement applicable dans de nombreux domaines : laboratoires "hardware-in-the-loop" pour les systèmes d'armes guidées, essais de radars et d'autodirecteurs multispectraux, simulation inertielle et de navigation par satellite, ainsi que visualisation tridimensionnelle des trajectoires et des vols pour les munitions guidées. Il offre aux chercheurs et aux ingénieurs un environnement d'essai réaliste et fiable, tout en servant de plateforme puissante pour l'innovation dans les technologies aérospatiales de la prochaine génération.