Trong các hệ thống phóng tên lửa hiện đại, hoạt động của xe phóng tên lửa đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa nhiều hệ thống con, bao gồm hệ thống thủy lực, động lực học cơ khí và hệ thống điều khiển. Các chức năng chính của xe phóng tên lửa bao gồm cân bằng xe, dựng tên lửa và chuẩn bị trước khi phóng, thường được điều khiển bởi các bộ truyền động thủy lực và được điều khiển bởi bộ điều khiển trên xe, bộ này tính toán các tín hiệu điều khiển cho các thành phần thủy lực dựa trên phản hồi trạng thái thời gian thực. Khi sự tích hợp giữa các hệ thống con ngày càng tăng, việc trao đổi và truyền tải các loại thông tin và năng lượng khác nhau trở nên phức tạp hơn. Do đó, việc đánh giá và tối ưu hóa hiệu suất động và tĩnh tổng thể của hệ thống, cũng như đánh giá tác động của sự cố thành phần đối với hiệu suất hoạt động, trở nên rất quan trọng trước khi hoàn thiện sản phẩm.

Cái Giải pháp hệ thống mô phỏng thời gian thực cho xe phóng tên lửa tích hợp các hệ thống con về thủy lực, động lực học cơ học và điều khiển vào một nền tảng lập lịch và quản lý thống nhất. Bằng cách tận dụng công nghệ mô phỏng để thay thế một số thí nghiệm thực tế, hệ thống này giúp rút ngắn đáng kể chu kỳ phát triển, giảm chi phí và giúp người vận hành làm quen hơn với hiệu suất tổng thể của hệ thống cũng như các quy trình xử lý sự cố. Thông qua việc tạo ra các sự cố trong các hệ thống con, hệ thống có thể đánh giá một cách an toàn tác động của các sự cố thành phần đối với hiệu suất tổng thể của phương tiện phóng, từ đó giúp người vận hành thực hành các quy trình khẩn cấp, đồng thời nâng cao cả hiệu quả đào tạo và khả năng sẵn sàng hoạt động.

Dựa trên nền tảng mô phỏng phần cứng trong vòng lặp (hardware-in-the-loop) HRT, hệ thống mang lại hiệu suất thời gian thực cực cao. Ngay cả khi xử lý các phương trình vi phân bậc hai phức tạp và các phép tính lượng giác, bộ giải ODE4 vẫn đạt được các bước mô phỏng chỉ trong 50 microgiây. Hệ thống sử dụng mạng thời gian thực bộ nhớ phản xạ với độ trễ nút 400 ns, độ dao động thấp và truyền dữ liệu từ đầu đến cuối, hỗ trợ tối đa 256 nút và truyền tải đường dài. Hệ thống hỗ trợ mô phỏng phân tán đa nút, với tính năng phân vùng mô hình Simulink tự động và giao tiếp thời gian thực giữa các mô hình. Nền tảng này cũng hỗ trợ các bộ xử lý dị loại x86 và PowerPC, cũng như các máy mục tiêu bus CPCI, VME và PCI, cho phép tải nhiều mô hình và điều khiển mô phỏng đồng bộ.

Về mặt chức năng, hệ thống bao gồm các bộ mô phỏng thời gian thực, một máy chủ điều khiển mô phỏng và một mạng bộ nhớ phản xạ. Ba bộ mô phỏng thời gian thực chạy các mô hình của hệ thống điều khiển điện, hệ thống thủy lực và hệ thống động lực học để xác thực các quy luật điều khiển thủy lực. Hệ thống điều khiển điện có thể được thay thế bằng phần cứng vật lý để thực hiện mô phỏng vòng lặp phần cứng (hardware-in-the-loop). Máy chủ điều khiển mô phỏng thiết kế các mô hình hệ thống trong Matlab/Simulink, tự động tạo ra các chương trình thực thi, tải chúng xuống các máy đích VxWorks và quản lý toàn bộ quá trình mô phỏng. Các thiết bị ảo và màn hình hiển thị đường cong cung cấp khả năng giám sát thời gian thực. Mạng bộ nhớ phản xạ đảm bảo đồng bộ hóa đồng hồ giữa ba trình mô phỏng, duy trì tính nhất quán của dữ liệu mô phỏng phân tán thời gian thực.

Giải pháp này có thể ứng dụng rộng rãi trong việc xác minh mô phỏng thời gian thực cho các phương tiện phóng tên lửa, mô phỏng phối hợp đa ngành, cũng như đánh giá thiết kế hệ thống điện-cơ-thủy lực. Bằng cách tích hợp mô phỏng động lực học phức tạp, thủy lực và điều khiển, giải pháp này cung cấp sự hỗ trợ kỹ thuật an toàn, đáng tin cậy và hiệu quả cho các hoạt động phát triển sản phẩm, đào tạo người vận hành, phân tích sự cố và tối ưu hóa hiệu suất.