모델 기반 설계는 해상 건축가, 제어 및 신호 처리 엔지니어, 시스템 통합자 간 협업을 가능하게 합니다. MATLAB 및 Simulink를 통해 디지털 공학 워크플로를 발전시켜 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- 효율 및 성능 개선을 위한 시스템 수준 상충관계 연구 수행
- 수상, 수중 및 육상 플랫폼의 디지털 트윈 개발
- 예측 정비를 위한 물리 기반 모델과 센서 데이터의 통합
- 고급 신호 처리 및 AI를 사용한 실제 해상 데이터 분석
- 실시간으로 하드웨어에서 알고리즘 테스트
- 모델 기반 설계 사례를 통해 설계의 산업 표준 충족 보장
“시뮬레이션 엔지니어는 C 코드에 대해 고수준이면서도 테스트된 기술적 명세를 Simulink 모델 형태로 구축하였으며, 소프트웨어 엔지니어는 이를 사용해 애플리케이션의 코드를 생성했습니다. MathWorks 툴이 없었다면 이처럼 최소한의 자원으로 트레이너를 완성하지 못했을 것입니다.”
플랫폼 동역학 및 제어
해양 플랫폼 설계에는 선박 동역학, 임무 요구사항 및 동작 조건 등이 포함됩니다. MATLAB 및 Simulink는 다음과 같은 작업을 수행할 수 있는 완전한 환경을 제공합니다.
- 수력학 모델링 및 제어 시스템 개발
- 내항성, 조종성 및 임무 시나리오 시뮬레이션
- 임무 계획 및 연료 소비 최적화
- 폐루프 Environment-in-the-Loop 시뮬레이션을 통한 설계 테스트
추진 및 전동화
MATLAB 및 Simulink로 해양 전력 및 추진 시스템을 모델링하고 평가하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- 전기 드라이브, 전력전자, 배터리, 연료전지 및 기계 추진 컴포넌트 등이 포함된 멀티도메인 모델 구축
- 에너지 저장 시스템 및 하이브리드 파워트레인 모델링을 통한 연료 효율, 배기 및 신뢰도 최적화
- 실물 프로토타입 제작 전 설계 최적화 및 HIL(Hardware-in-the-Loop) 테스트 수행
- HIL 테스트를 통해 다양한 동작 시나리오에서 제어기 성능 검증
항법, 센서 및 상황 인식
MATLAB 및 Simulink로 해양 시스템의 고급 감지 및 인식 기능을 개발해 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- IMU, GPS, 레이다, 소나, 통신, 위상 배열 및 DVL 등의 센서 모델링
- 견고한 항법 및 상황 인식 구현을 위해 상태 추정 기법을 사용한 여러 센서 데이터의 융합
- 센서 융합, 위치추정, 지도작성 및 추적을 위해 내장 라이브러리 활용
- 표적 탐지 및 추적을 위해 레이다 및 소나 신호 처리
자율성 및 AI
MATLAB 및 Simulink를 사용해 해양 플랫폼의 자율성 아키텍처를 개발하고 검증하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- 플랫폼, 궤적, 경로, 센서 및 복잡한 환경 등을 포함한 자율 시스템 시나리오 모델링 및 시뮬레이션
- 다양한 운동 특성을 기반으로 경로 계획 알고리즘 모델링
- 딥러닝을 사용한 AI 기반 표적 인식 및 거동 예측 모델 구축
- 하드웨어에 자율성 알고리즘 배포
진단 및 건전성 관리
MATLAB 및 Simulink를 사용해 해상 시스템의 데이터 주도 및 물리 기반 건전성 모니터링 워크플로를 개발하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- 복잡한 데이터셋 수집, 구성, 정리 및 처리
- 온보드 시스템의 결함 진단 및 예측
- 선체, 추진, 전자 시스템 전체의 건전성 모니터링 알고리즘 모델링
- 알고리즘을 직접 다시 코딩하지 않고도 분석을 소프트웨어 컴포넌트 또는 내장 가능한 소스 코드로 패키징
표준 준수 및 보안 배포
MATLAB 및 Simulink를 활용해 임무 필수 해양 시스템의 소프트웨어 개발을 자동화하고 규제 준수를 보장하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- 임무 필수 해양 시스템의 Simulink 모델로부터 C/C++, HDL, GPU 코드 생성
- 코드의 정적 및 동적 검증 수행
- 개발 라이프사이클 전반에 걸쳐 소프트웨어 품질 관리, 측정 및 모니터링
- 모델 기반 설계를 통해 DO-178C, DO-254, ARP 4754 등의 소프트웨어 및 시스템에 대한 산업 표준 준수