В современных системах запуска ракет работа пусковой установки предполагает тесную координацию множества подсистем, включая гидравлику, механическую динамику и системы управления. Ключевые функции пусковой установки - выравнивание, установка ракеты и подготовка к запуску - обычно выполняются гидравлическими приводами и управляются бортовым контроллером, который рассчитывает сигналы управления гидравлическими компонентами на основе обратной связи о состоянии в реальном времени. По мере интеграции подсистем обмен и передача различных видов информации и энергии становятся все более сложными. Поэтому оценка и оптимизация общих динамических и статических характеристик системы, а также оценка влияния отказов компонентов на эксплуатационные характеристики приобретают решающее значение перед окончательной доводкой изделия.

The Решение для моделирования ракетной пусковой установки в реальном времени объединяет гидравлическую, механическую динамику и подсистемы управления в единую платформу планирования и управления. Используя технологию моделирования для замены некоторых физических экспериментов, система значительно сокращает циклы разработки, снижает затраты и повышает осведомленность операторов об общих характеристиках системы и процедурах устранения неисправностей. Вводя сбои в подсистемы, система может безопасно оценить, как отказы компонентов влияют на общую производительность ракеты-носителя, позволяя операторам отрабатывать аварийные процедуры и повышая эффективность обучения и оперативную готовность.

Основанная на платформе аппаратного моделирования HRT, система обеспечивает чрезвычайно высокую производительность в реальном времени. Даже при решении сложных дифференциальных уравнений второго порядка и тригонометрических вычислений решатель ODE4 позволяет сократить время моделирования до 50 микросекунд. В системе используется сеть реального времени с отражательной памятью с задержкой узлов 400 нс, низким джиттером и сквозной передачей данных, поддерживающая до 256 узлов и передачу данных на большие расстояния. Поддерживается многоузловое распределенное моделирование с автоматическим разделением моделей Simulink и межмодельной связью в реальном времени. Платформа также поддерживает гетерогенные процессоры x86 и PowerPC, а также целевые машины с шинами CPCI, VME и PCI, что позволяет загружать несколько моделей и синхронизировать управление моделированием.

Функционально система состоит из симуляторов реального времени, узла управления симуляцией и сети отражательной памяти. Три симулятора реального времени запускают модели электрической системы управления, гидравлической системы и системы динамики для проверки законов управления гидравликой. Электрическая система управления может быть заменена физическим оборудованием для моделирования в контуре. Система управления моделированием разрабатывает модели системы в Matlab/Simulink, автоматически генерирует исполняемые программы, загружает их на целевые машины VxWorks и управляет всем процессом моделирования. Виртуальные инструменты и дисплеи с кривыми обеспечивают мониторинг в реальном времени. Сеть отражательной памяти обеспечивает синхронизацию часов между тремя симуляторами, поддерживая согласованность данных распределенного моделирования в реальном времени.

Это решение широко применяется для имитационного моделирования в реальном времени ракетных пусковых установок, многопрофильного совместного моделирования и оценки конструкций электромеханико-гидравлических систем. Интегрируя моделирование сложной динамики, гидравлики и управления, оно обеспечивает безопасную, надежную и эффективную техническую поддержку при разработке продукции, обучении операторов, анализе неисправностей и оптимизации производительности.