Aerospace Blockset
Modele, simule y analice la dinámica de vehículos aeroespaciales
Aerospace Blockset™ proporciona bloques y ejemplos de referencia de Simulink® para modelar, simular y analizar plataformas de aeronaves y naves espaciales de alta fidelidad. Incluye la dinámica de vehículos, modelos validados del entorno de vuelo y bloques para comportamiento de pilotos, dinámica de actuadores y propulsión. Las operaciones matemáticas aeroespaciales y las transformaciones espaciales y del sistema de coordenadas integradas permiten representar el movimiento y la orientación de aeronaves y naves espaciales. Para examinar los resultados de simulación, puede conectar bloques de visualización 2D y 3D al modelo.
Aerospace Blockset proporciona arquitecturas de modelos estándar para crear modelos de plataformas de vehículos reutilizables. Estos modelos de plataforma pueden soportar análisis de vuelo y misión; estudios conceptuales; diseño detallado de misiones; desarrollo de algoritmos de orientación, navegación y control (GNC); pruebas de integración de software; y pruebas hardware-in-the-loop (HIL) para aplicaciones de vuelo autónomo, radar y comunicaciones.
Más información:
Ecuaciones de movimiento para una masa puntual, 3DoF y 6DoF
Utilizando los bloques de ecuaciones de movimiento, modele y simule la masa puntual y la dinámica de tres y seis grados de libertad de vehículos de vuelo atmosférico de masa fija o variable. Defina representaciones de ecuaciones de movimiento en el fuselaje, el viento y los sistemas de coordenadas ECEF (centradas en la Tierra, fijas en la Tierra). Realice transformaciones entre sistemas de coordenadas y efectúe conversiones de unidades para garantizar la coherencia de los modelos.
Sistema de coordenadas fijado al fuselaje para vehículos aeroespaciales.
Ejemplo donde se utilizan coeficientes aerodinámicos de DATACOM.
Aplicación de referencia
Explore un ejemplo listo para simular y observe cómo se utiliza Aerospace Blockset para modelar la dinámica de una aeronave.
Ejemplo de modelado de la dinámica de una aeronave híbrida.
Simulación de naves espaciales
Modele, simule, analice y visualice el movimiento y la dinámica de satélites pequeños con los bloques de librería CubeSat Vehicle y Spacecraft Dynamics. Utilizando datos de efemérides del sistema solar, calcule la posición y la velocidad de objetos celestes en una fecha concreta del calendario juliano y describa la nutación de la Tierra y la libración de la Luna.
Dinámica de CubeSats y naves espaciales
Modele el movimiento y la dinámica de satélites y constelaciones. Propague órbitas a diferentes niveles de fidelidad y calcule las rotaciones requeridas para las maniobras de actitud del vehículo. Visualice trayectorias y planifique misiones de alto nivel con el objeto satelliteScenario de Aerospace Toolbox.
Efemérides planetarias
Con los coeficientes de Chebyshev obtenidos del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, utilice Simulink para describir la posición y la velocidad de cuerpos celestes del sistema solar en relación con un objeto central específico en una fecha concreta del calendario juliano. También puede aumentar la precisión del modelo incorporando la nutación de la Tierra y la libración de la Luna.
Bloques para describir los atributos de cuerpos del sistema solar.
Aplicaciones de referencia
Iníciese con ejemplos listos para simular de naves espaciales.
Ejemplo listo para simular de la planificación de misión de alto nivel para órbitas satelitales.
Orientación, navegación y control
Utilice bloques de orientación para calcular la distancia entre dos vehículos; bloques de navegación para modelar acelerómetros, giroscopios y unidades de medida inerciales (IMU); y bloques de control para controlar el movimiento de los vehículos aeroespaciales.
Análisis de control de vuelo
Utilice Aerospace Blockset y Simulink Control Design™ para realizar análisis avanzados de la respuesta dinámica de vehículos aeroespaciales. Utilice plantillas para comenzar, y funciones para calcular y analizar las cualidades de vuelo de los fuselajes modelados en Simulink según los estándares MIL-F-8785C y MIL-STD-1797A.
Uso de plantillas integradas para iniciar un análisis.
Atmósfera
Utilice bloques que implementan representaciones matemáticas de estándares atmosféricos, como la Atmósfera estándar internacional (ISA) y el modelo atmosférico del Comité para la ampliación de la atmósfera estándar (COESA) de 1976.
De Havilland Beaver y el modelo atmosférico de COESA.
Gravedad y campos magnéticos
Calcule la gravedad y los campos magnéticos utilizando modelos estándar. Los bloques de la librería Environment permiten implementar los modelos geopotenciales terrestres, los modelos magnéticos mundiales y el campo de referencia geomagnético internacional, incluidos EGM2008, WMM2020 e IGRF13. También puede calcular la altura y las ondulaciones en función de datos geoidales descargables a través de Add-On Explorer.
Cálculo del campo magnético de la Tierra y la variación secular con el modelo de campo magnético IGRF-13.
Viento
Agregue efectos de viento a simulaciones de vuelo mediante la inclusión de representaciones matemáticas procedentes de los estándares MIL-F-8785C y MIL-HDBK-1797 y los Modelos de viento horizontal (HWM) del U.S. Naval Research Laboratory.
Instrumentos de vuelo
Utilice bloques de instrumentos de vuelo para mostrar variables de navegación. Entre los bloques disponibles en la librería Flight Instruments se incluyen indicadores de velocidad aérea, de régimen de ascenso y de temperatura de gases de escape, así como altímetro, horizonte artificial y coordinador de viraje.
Interfaz de simulador de vuelo
Visualice la dinámica de vehículos aeroespaciales en un entorno 3D utilizando la interfaz de simulador de vuelo de FlightGear. Comience con un ejemplo de simulación del vehículo de reentrada con fuselaje sustentador HL-20 de la NASA.
Ejemplo de visualización de la simulación de HL-20 en FlightGear.
Actuadores
Represente actuadores lineales y no lineales en función de su frecuencia natural, tasa de amortiguamiento, límite de velocidad y límites de deflexión.
Modelado de un actuador no lineal sin derivar su dinámica.
Modelos de pilotos
Incluya la respuesta del piloto en los modelos dinámicos usando funciones de transferencia para representar el tiempo de reacción del piloto. La librería de modelos de pilotos incluye tres bloques que implementan los modelos Tustin, crossover y de precisión.
Bloque que representa la función de transferencia para el modelo de piloto Tustin.
Sistemas de motores
El bloque Turbofan Engine System calcula la propulsión y el caudal másico de combustible de un sistema turboventilador de doble flujo controlado en una posición del acelerador, un número Mach y una altitud determinados.
Bloque Turbofan Engine System, que incluye el motor y el controlador.
Recursos del producto:
Korean Air acelera el desarrollo y la verificación del software de control de vuelo de VANT con el diseño basado en modelos
Korean Air diseñó y simuló las leyes de control de vuelo y la lógica operativa, generó y verificó el código de producción, y realizó pruebas HIL.
