Met de snelle vooruitgang van de lucht- en ruimtevaarttechnologie worden moderne vliegtuigen steeds afhankelijker van geleidings-, navigatie- en vluchtmanagementsystemen. Het garanderen van een nauwkeurig ontwerp, validatie en prestatie-evaluatie van dergelijke complexe avionicasystemen is essentieel voor technologische innovatie. Om aan deze vraag te voldoen, Geïntegreerde simulatieoplossing voor vierdimensionale avionicageleiding en -verificatie is ontwikkeld: een geavanceerd simulatieplatform voor de luchtvaartelektronica dat realtimeprestaties, hoge betrouwbaarheid en schaalbare architectuur combineert.

In de kern is het systeem gebaseerd op een gedistribueerd realtime simulatieframework, aangestuurd door een HRT hardware-in-the-loop simulatieplatform en het realtime besturingssysteem VxWorks. Samen met krachtige processors biedt het een robuuste omgeving voor het realtime uitvoeren van regeltechnische doelcodes. De oplossing ondersteunt volledig digitale simulaties, hardware-in-the-loop testen en geïntegreerde closed-loop experimenten, die het volledige spectrum bestrijken van conceptuele validatie tot technische verificatie. Uitgerust met 10 simulatiemachines en een drievoudig redundante structuur van 3 geïntegreerde navigatiesimulatoren, garandeert het platform betrouwbaarheid en aanpasbaarheid voor veeleisende lucht- en ruimtevaarttoepassingen.

De functionaliteit van het systeem benadrukt zowel flexibiliteit als integratie. Ten eerste ondersteunt het Matlab/Simulink-modellering en modelgebaseerd ontwerp, wat snelle systeemprototyping en automatische generatie van doelcode mogelijk maakt, terwijl het ook Stateflow-gebaseerde modellering mogelijk maakt voor realtime codes met één snelheid/meerdere snelheden en één taak/meerdere taken. Ten tweede stelt de gedistribueerde realtime simulatiefunctie gebruikers in staat om een algeheel systeemmodel op te splitsen in gedistribueerde submodellen, die elk onafhankelijk worden uitgevoerd op verschillende CPU's met geoptimaliseerde stapgrootte, integratiealgoritmen en planningsmodi. Ten derde biedt het systeem uitgebreide ondersteuning voor avionica-interfaces, waaronder ARINC429 en ARINC664, met realtime gegevensdoorzending tussen netwerken via RDC-apparaten, wat zorgt voor naadloze compatibiliteit met zowel huidige als volgende generatie avionica-architecturen.

Vanuit een simulatie- en visualisatieperspectief integreert de oplossing Vega Prime voor een high-fidelity 3D-vluchtscènesimulatie met een terreinoppervlak van 4000 km × 4000 km. Het maakt een volledige weergave van vluchtfasen mogelijk, van taxiën op de startbaan tot opstijgen, cruisen en landen. Als aanvulling hierop stuurt GL Studio de cockpitdisplay en -besturingssimulatie aan, met digitale vluchtinstrumentdisplays, vluchtplanningsbeheer, storingsbeheer en monitoring van de vlucht-/navigatiestatus. Een grondgebonden luchtverkeerssimulatiesysteem communiceert met cockpitmodules via een RF-dataverbinding en berekent en visualiseert dynamisch afwijkingen tussen werkelijke en geplande vliegroutes.

Het systeem ondersteunt ook hardware-in-the-loop (HIL)-simulatie via echte hardware-I/O-interfaces, waardoor functionele substitutie en validatie met prototype avionica onder bijna-operationele omstandigheden mogelijk is. De gebruiksvriendelijke mens-machine-interface maakt uniform beheer van gedistribueerde simulatiemachines mogelijk en biedt functies zoals het genereren van doelcode, runtime-controle, online parameterafstemming en modelbewaking. Zelfs onder complexe experimentele omstandigheden handhaaft het systeem een efficiënte en stabiele werking.

Met deze eigenschappen is de Geïntegreerde simulatieoplossing voor vierdimensionale avionicageleiding en -verificatie is zeer toepasbaar in meerdere domeinen: hardware-in-the-loop laboratoria voor geleide wapensystemen, radar- en multispectrale zoekertests, traagheids- en satellietnavigatiesimulatie, en driedimensionale traject- en vluchtvisualisatie voor geleide munitie. Het biedt onderzoekers en ingenieurs een realistische en betrouwbare testomgeving en dient tegelijkertijd als een krachtig platform voor innovatie in de volgende generatie lucht- en ruimtevaarttechnologieën.