OBT 可通過總計大約 4,000 個輸入和輸出來仿真 16 個相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)來創(chuàng)建逼真的艦員訓(xùn)練環(huán)境。它還可以對因泄漏產(chǎn)生的壓力下降以及由此造成的艙室浸水等故障進(jìn)行建模,確保受訓(xùn)人員在入役前做好應(yīng)對實(shí)際條件下所有可能情況的準(zhǔn)備。BAE Systems 設(shè)計團(tuán)隊使用 Simulink 和 MATLAB 來簡化 OBT 物理模型的創(chuàng)建。
開發(fā)和驗(yàn)證物理模型后,創(chuàng)建實(shí)時仿真系統(tǒng)并將其與戰(zhàn)艦的艦上控制系統(tǒng)集成。BAE Systems 的工程師自動生成了 90,000 多行用于 OBT 的 C 代碼。借助更為高效的 C 代碼,所產(chǎn)生的實(shí)時仿真過程僅使用了 2% 的中央處理器 (CPU) 時間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)控制在 20% 的使用率指標(biāo)之內(nèi),為計算機(jī)處理器留出了能力來處理同時進(jìn)行的其他任務(wù)。從總體來看,仿真工具的開發(fā)時間相對于此類的典型項(xiàng)目縮短了一半。
BAE Systems Maritime 海軍戰(zhàn)艦部門首席工程師 Peter Worthington 說:“若沒有 MathWorks 工具,我們當(dāng)時根本無法借助我們擁有的有限資源完成訓(xùn)練器的開發(fā)。如果使用傳統(tǒng)技術(shù),OBT 項(xiàng)目將需要兩到四倍的額外工作量才能成功完成。但是,借助基于模型的設(shè)計,我們得以簡化設(shè)計流程,最終只需三位工程師參與,便完成了戰(zhàn)艦的物理系統(tǒng)建模和仿真并生成訓(xùn)練系統(tǒng)的產(chǎn)品級 C 代碼。”
由于 OBT 中的 MATLAB 和 Simulink 模型是在其仿真的系統(tǒng)全部設(shè)計好之前創(chuàng)建的,
因此 OBT 設(shè)計團(tuán)隊能夠在初期發(fā)現(xiàn)與系統(tǒng)交互相關(guān)的問題并將其傳達(dá)給 45 型戰(zhàn)艦項(xiàng)目團(tuán)隊的其他成員。這項(xiàng)能力確保了能夠在早期階段發(fā)現(xiàn)并解決重大設(shè)計問題,從而避免在設(shè)計過程后期發(fā)現(xiàn)問題時需要進(jìn)行的返工。
MathWorks 航空航天與國防業(yè)市場營銷經(jīng)理 Jon Friedman 說:“隨著各大公司意識到基于模型的設(shè)計在改進(jìn)其設(shè)計工作方面的作用,這種方法將在全球范圍內(nèi)繼續(xù)保持商業(yè)和國防工業(yè)領(lǐng)域首選工程方法的地位。BAE Systems 的工作進(jìn)一步詮釋了基于模型的設(shè)計在改善復(fù)雜項(xiàng)目的設(shè)計團(tuán)隊之間的溝通以及在設(shè)計過程早期發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)計問題方面的強(qiáng)大能力。”
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