In moderne raketlanceersystemen omvat de werking van een lanceervoertuig de nauwe coördinatie van meerdere subsystemen, waaronder hydraulica, mechanische dynamica en controlesystemen. Belangrijke functies van de raketlanceerinrichting zijn onder andere het waterpas stellen van de raket, het opstellen van de raket en de voorbereiding van de lancering. Deze functies worden meestal aangedreven door hydraulische actuators en gecontroleerd door de onboard controller, die de besturingssignalen van de hydraulische componenten berekent op basis van real-time statusfeedback. Naarmate de integratie van subsystemen toeneemt, wordt de uitwisseling en overdracht van verschillende soorten informatie en energie complexer. Daarom wordt het evalueren en optimaliseren van de algehele dynamische en statische prestaties van het systeem, evenals het beoordelen van de impact van componentstoringen op de operationele prestaties, cruciaal voordat het product wordt voltooid.

De Oplossing voor realtime simulatiesysteem voor raketlanceervoertuigen integreert hydraulische, mechanische en besturingssubsystemen in een uniform plannings- en beheerplatform. Door gebruik te maken van simulatietechnologie ter vervanging van een aantal fysieke experimenten, verkort het systeem de ontwikkelingscycli aanzienlijk, verlaagt het de kosten en vergroot het de bekendheid van de operator met de algehele systeemprestaties en de procedures voor het omgaan met storingen. Door storingen in subsystemen te injecteren, kan het systeem veilig evalueren hoe storingen in onderdelen de algehele prestaties van de draagraket beïnvloeden, waardoor operators noodprocedures kunnen oefenen en zowel de trainingseffectiviteit als de operationele paraatheid verbeteren.

Het systeem is gebaseerd op het HRT hardware-in-the-loop simulatieplatform en biedt extreem hoge realtime prestaties. Zelfs met complexe tweede-orde differentiaalvergelijkingen en trigonometrische berekeningen bereikt de ODE4 solver simulatiestappen van slechts 50 microseconden. Het systeem maakt gebruik van een reflectief geheugen real-time netwerk met 400 ns node latentie, lage jitter en end-to-end datatransmissie, met ondersteuning tot 256 nodes en lange-afstandstransmissie. Gedistribueerde simulatie met meerdere knooppunten wordt ondersteund, met automatische partitionering van Simulink-modellen en real-time communicatie tussen modellen. Het platform ondersteunt ook x86 en PowerPC heterogene processors, evenals CPCI, VME en PCI bus doelmachines, waardoor multi-model laden en gesynchroniseerde simulatiebesturing mogelijk is.

Functioneel gezien bestaat het systeem uit real-time simulators, een simulatiebesturingshost en een reflecterend geheugennetwerk. Drie real-time simulatoren draaien modellen van het elektrische besturingssysteem, het hydraulische systeem en het dynamisch systeem om de hydraulische besturingswetten te valideren. Het elektrische besturingssysteem kan worden vervangen door fysieke hardware voor hardware-in-the-loop simulatie. De simulatiebesturingshost ontwerpt systeemmodellen in Matlab/Simulink, genereert automatisch uitvoerbare programma's, downloadt ze naar VxWorks doelmachines en beheert het hele simulatieproces. Virtuele instrumenten en curveweergaven zorgen voor real-time controle. Het reflectieve geheugennetwerk zorgt voor gesynchroniseerde klokken tussen de drie simulatoren, waardoor consistente gedistribueerde simulatiegegevens in real-time behouden blijven.

Deze oplossing is breed toepasbaar voor real-time simulatieverificatie van raketlanceervoertuigen, multidisciplinaire co-simulatie en evaluatie van elektromechanisch-hydraulische systeemontwerpen. Door complexe dynamica, hydraulica en regelsimulatie te integreren, biedt het veilige, betrouwbare en efficiënte technische ondersteuning voor productontwikkeling, bedieningstraining, foutenanalyse en prestatieoptimalisatie.