Mitsubishi Heavy Industries - Simulink 모델을 사용한 드론 개발 가속화 사례
안전하고 효율적으로 개발 및 검증된 제어 알고리즘
“Simulink의 자동 코드 생성 기술을 전체 워크플로에 적용하여 알고리즘 설계 및 구현에서 기능 검증에 이르는 워크플로의 효율성과 정확도를 개선할 수 있었습니다.”
주요 성과
- MHI는 Simulink 모델을 사용하여 제어 설계에서 PX4 구현에 이르기까지 일관된 개발 흐름을 구축했습니다.
- MHI는 HIL 시뮬레이션을 통해 PX4 제어 알고리즘을 지속적으로 테스트하여 품질을 개선하고 개발 시간을 단축했습니다.
- MHI는 PX4 오토파일럿 통합을 위해 Simulink 모델을 활용하는 방법에 대한 인사이트를 얻었습니다.
PX4 제어 모델, 비행 제어기 하드웨어, Speedgoat 실시간 시뮬레이션 및 시각화 툴이 통합된 UAV 개발을 위한 Hardware-in-the-Loop 아키텍처.
UAV(무인 항공기)와 드론이 산업, 물류, 재해 대응에 폭넓게 사용되면서 더욱 정교한 고정밀 제어 알고리즘에 대한 필요성이 커지고 있습니다. MHI(Mitsubishi Heavy Industries)의 Research & Innovation Center에서는 차세대 드론을 개발하기 위해 다양한 제어 기술을 새로운 알고리즘에 통합하는 제어 모듈을 효율적으로 개발하고 검증해야 했습니다. 하지만 이 워크플로에는 개발 속도의 병목 현상, 제어 알고리즘의 수작업 코드 구현 및 검증, 개발 초기 단계에서의 비행 테스트 실행과 같은 문제가 있었습니다. 이러한 문제로 인해 안전, 비용 및 재현성과 관련된 리스크와 제약 조건이 발생했습니다.
MHI는 실제 장비 없이도 제품을 설계하고 기능을 정확하게 검증할 수 있는 개발 환경을 구축했습니다. 엔지니어들은 Simulink® 및 UAV Toolbox를 사용하여 제어 알고리즘을 설계하고 PX4 전용 블록셋을 통해 센서 및 액추에이터와 효율적으로 연동할 수 있습니다. 이 모델 기반 접근법을 사용하면 개발의 매우 초기 단계부터 비행 제어 논리를 시각화하고 검증할 수 있습니다. Embedded Coder®를 사용하면 Simulink 모델에서 고품질 C 코드를 자동으로 생성할 수 있습니다. 그런 다음 생성된 코드를 직접 PX4 오토파일럿 펌웨어에 통합하여, 수작업 코딩 대비 개발에 드는 노력을 크게 줄일 수 있습니다. 또한 MHI는 Simulink Real-Time™을 Speedgoat® 실시간 하드웨어와 결합하여 HIL(Hardware-in-the-Loop) 시뮬레이션 환경을 구축했습니다. 팀은 센서 신호 및 비행 동역학을 실시간으로 시뮬레이션하여 실제 비행 테스트를 진행하기 전에 사실적인 동작 조건에서 제어 알고리즘의 거동을 검증할 수 있습니다.
