Dans les systèmes modernes de lancement de missiles, le fonctionnement d'un véhicule lanceur implique la coordination étroite de multiples sous-systèmes, y compris les systèmes hydrauliques, la dynamique mécanique et les systèmes de contrôle. Les fonctions clés du véhicule de lancement de missiles comprennent la mise à niveau du véhicule, l'érection du missile et la préparation du pré-lancement, généralement entraînées par des actionneurs hydrauliques et contrôlées par le contrôleur embarqué, qui calcule les signaux de commande des composants hydrauliques sur la base d'un retour d'information en temps réel. À mesure que l'intégration des sous-systèmes augmente, l'échange et le transfert de différents types d'informations et d'énergie deviennent plus complexes. Par conséquent, l'évaluation et l'optimisation des performances dynamiques et statiques globales du système, ainsi que l'évaluation de l'impact des défaillances des composants sur les performances opérationnelles, deviennent cruciales avant la finalisation du produit.

Le Solution de système de simulation en temps réel pour les lanceurs de missiles intègre les sous-systèmes hydrauliques, mécaniques et de contrôle dans une plate-forme unifiée de planification et de gestion. En tirant parti de la technologie de simulation pour remplacer certaines expériences physiques, le système raccourcit considérablement les cycles de développement, réduit les coûts et améliore la familiarité des opérateurs avec les performances globales du système et les procédures de traitement des défaillances. En injectant des défauts dans les sous-systèmes, le système peut évaluer en toute sécurité la manière dont les défaillances des composants affectent les performances globales du véhicule lanceur, ce qui permet aux opérateurs de s'entraîner aux procédures d'urgence et d'améliorer à la fois l'efficacité de la formation et l'état de préparation opérationnelle.

Basé sur la plateforme de simulation Hardware-in-the-Loop HRT, le système offre des performances en temps réel extrêmement élevées. Même avec des équations différentielles complexes du second ordre et des calculs trigonométriques, le solveur ODE4 permet d'atteindre des étapes de simulation aussi courtes que 50 microsecondes. Le système utilise un réseau en temps réel à mémoire réfléchie avec une latence de nœud de 400 ns, une faible gigue et une transmission de données de bout en bout, prenant en charge jusqu'à 256 nœuds et une transmission à longue distance. La simulation distribuée multi-nœuds est prise en charge, avec partitionnement automatique du modèle Simulink et communication inter-modèle en temps réel. La plate-forme prend également en charge les processeurs hétérogènes x86 et PowerPC, ainsi que les machines cibles à bus CPCI, VME et PCI, ce qui permet le chargement de modèles multiples et le contrôle synchronisé de la simulation.

Sur le plan fonctionnel, le système se compose de simulateurs en temps réel, d'un hôte de contrôle de la simulation et d'un réseau de mémoire réflexive. Trois simulateurs en temps réel exécutent des modèles du système de commande électrique, du système hydraulique et du système dynamique pour valider les lois de commande hydraulique. Le système de commande électrique peut être remplacé par du matériel physique pour la simulation Hardware-in-the-Loop. L'hôte de contrôle de simulation conçoit des modèles de système dans Matlab/Simulink, génère automatiquement des programmes exécutables, les télécharge sur les machines cibles VxWorks et gère l'ensemble du processus de simulation. Des instruments virtuels et des affichages de courbes permettent une surveillance en temps réel. Le réseau de mémoire réfléchie assure la synchronisation des horloges entre les trois simulateurs, ce qui permet de maintenir la cohérence des données de simulation distribuées en temps réel.

Cette solution est largement applicable à la vérification par simulation en temps réel des véhicules lance-missiles, à la co-simulation multidisciplinaire et à l'évaluation des conceptions de systèmes électromécaniques et hydrauliques. En intégrant la dynamique complexe, l'hydraulique et la simulation de contrôle, elle fournit un support technique sûr, fiable et efficace pour le développement de produits, la formation des opérateurs, l'analyse des défaillances et l'optimisation des performances.