Nos modernos sistemas de lançamento de mísseis, o funcionamento de um veículo lançador envolve a estreita coordenação de múltiplos subsistemas, incluindo sistemas hidráulicos, dinâmica mecânica e sistemas de controlo. As principais funções do veículo lançador de mísseis incluem o nivelamento do veículo, a montagem do míssil e a preparação do pré-lançamento, normalmente conduzidas por actuadores hidráulicos e controladas pelo controlador de bordo, que calcula os sinais de controlo dos componentes hidráulicos com base no feedback do estado em tempo real. medida que a integração dos subsistemas aumenta, o intercâmbio e a transferência de diferentes tipos de informação e energia tornam-se mais complexos. Por conseguinte, a avaliação e a otimização do desempenho dinâmico e estático global do sistema, bem como a avaliação do impacto das falhas dos componentes no desempenho operacional, tornam-se cruciais antes da finalização do produto.

O Solução de sistema de simulação em tempo real de veículos lançadores de mísseis integra subsistemas hidráulicos, de dinâmica mecânica e de controlo numa plataforma unificada de programação e gestão. Ao utilizar a tecnologia de simulação para substituir algumas experiências físicas, o sistema encurta significativamente os ciclos de desenvolvimento, reduz os custos e aumenta a familiaridade do operador com o desempenho geral do sistema e com os procedimentos de tratamento de falhas. Ao injetar falhas nos subsistemas, o sistema pode avaliar com segurança a forma como as falhas dos componentes afectam o desempenho global do veículo lançador, permitindo aos operadores praticar procedimentos de emergência e melhorando a eficácia da formação e a prontidão operacional.

Baseado na plataforma de simulação hardware-in-the-loop HRT, o sistema oferece um desempenho em tempo real extremamente elevado. Mesmo com equações diferenciais complexas de segunda ordem e cálculos trigonométricos, o solucionador ODE4 atinge passos de simulação tão curtos como 50 microssegundos. O sistema utiliza uma rede em tempo real de memória reflexiva com latência de nó de 400 ns, baixo jitter e transmissão de dados de ponta a ponta, suportando até 256 nós e transmissão de longa distância. A simulação distribuída de vários nós é suportada, com particionamento automático de modelos Simulink e comunicação entre modelos em tempo real. A plataforma também suporta processadores heterogéneos x86 e PowerPC, bem como máquinas alvo de barramento CPCI, VME e PCI, permitindo o carregamento de vários modelos e o controlo sincronizado da simulação.

Funcionalmente, o sistema consiste em simuladores em tempo real, um anfitrião de controlo de simulação e uma rede de memória reflexiva. Três simuladores em tempo real executam modelos do sistema de controlo elétrico, do sistema hidráulico e do sistema dinâmico para validar as leis de controlo hidráulico. O sistema de controlo elétrico pode ser substituído por hardware físico para simulação hardware-in-the-loop. O anfitrião de controlo da simulação concebe modelos de sistema em Matlab/Simulink, gera automaticamente programas executáveis, transfere-os para máquinas alvo VxWorks e gere todo o processo de simulação. Os instrumentos virtuais e os ecrãs de curvas fornecem monitorização em tempo real. A rede de memória reflexiva garante relógios sincronizados entre os três simuladores, mantendo consistentes os dados de simulação distribuídos em tempo real.

Esta solução é amplamente aplicável à verificação de simulação em tempo real de veículos lançadores de mísseis, co-simulação multidisciplinar e avaliação de projectos de sistemas electromecânicos-hidráulicos. Ao integrar dinâmicas complexas, hidráulica e simulação de controlo, fornece um apoio técnico seguro, fiável e eficiente para o desenvolvimento de produtos, formação de operadores, análise de falhas e otimização do desempenho.