matlab® 和 simulink® 使航空航天工程师能够加快开发流程,改善团队间的沟通。 系统和子系统工程师可以使用 matlab 和 simulink 执行以下操作:
- 在时域中执行基于要求的任务验证
- 使用多学科航天器模型运行系统级统计模拟方法 (monte-carlo) 仿真
- 执行权衡研究,以进行航天器定型和硬件选择
- 分析航天器遥测和有效载荷数据
- 设计详细的制导、导航和控制 (gnc) 算法
- 创建光伏 (pv) 发电子系统模型并设计电力电子元件
- 分析射频和数字通信子系统以及在 fpga 上部署算法
- 生成符合航天工业标准的嵌入式 c 和 c 代码
- 执行飞行软件验证和确认
“相比其他产品,matlab 和 simulink 帮助我们节省了大约 90% 的成本,而且能够灵活编码,从而支持我们开发自己的模块,同时能够充分理解所做假设,这在向其他团队报告结果时显得非常重要。”
patrick harvey, virgin orbit
matlab 和 simulink 在空间系统领域的应用
制导、导航和控制 (gnc)
借助 matlab 和 simulink,控制工程师可以在实施前使用受控对象模型测试其控制算法,因此无需借助昂贵的原型,也能开发出复杂的设计。可以针对多个物理配置(如卫星设计的公共总线架构)进行设计。工程师可以在同一个环境内开展以下工作:
- 构建并共享 gnc 模型
- 对控件和机械设计更改的系统级效果进行整合和仿真
- 复用生成的飞行代码和测试用例
- 使用现有设计和工具整合新的设计
动力系统
动力系统工程师可以使用 matlab 和 simulink 执行多种任务,例如,运行仿真以进行任务动力曲线分析,预测电池老化对系统造成的影响,以及执行电气元件(如 dc-dc 变流器)的细节设计。
使用提供的模块,或者根据设计需求创建自定义模块,可以快速电气化和系统(如太阳能电池阵列和电压调节器)模型。工程师便可对模型进行仿真,求解相关的复杂方程组,而无需编写低级代码,而且还能够立即查看结果。另外,还可以在模型中添加热效应和姿态效应,实现在一个环境中执行多域仿真。
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对 cubesat 卫星进行建模、仿真和可视化
利用 aerospace blockset™ 的 cubesat 仿真库,您可以对 cubesat 卫星的运动与动力学进行建模、仿真、分析和可视化。要开始进行 cubesat 仿真,您可以使用该库准备就绪的仿真示例或模型模板。在 matlab 桌面的附加功能资源管理器中使用搜索词“cubesat”查找并安装该库。