MATLAB 및 Simulink는 항공우주 엔지니어에게 개발 공정을 가속화하고 팀 간의 소통을 개선하는 기능을 제공합니다. MATLAB 및 Simulink를 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- 시간 영역에서 요구사항 기반 임무 검증 수행
- 다분야 우주선 모델을 사용해 시스템 수준 몬테카를로 시뮬레이션 실행
- 우주선 크기 결정 및 하드웨어 선택을 위한 상충관계 연구 수행
- 우주선 원격 측정 및 페이로드 데이터 분석
- 상세한 GNC(유도항법제어) 알고리즘 설계
- PV(태양광 발전) 전력 서브시스템 모델링 및 전력전자 컴포넌트 설계
- RF 및 디지털 통신 서브시스템 분석 및 FPGA로 알고리즘 배포
- 우주 산업 표준을 따르는 임베디드 C 및 C++ 코드 생성
- 비행 소프트웨어 검증 및 확인 수행
"MATLAB을 통해 매우 정확한 OpNav 알고리즘의 개발 및 디버그 가속화가 가능했습니다. 예를 들어, OSIRIS-REx 임무에서 중심 찾기 알고리즘은 소행성 직경의 약 0.06%인 30cm 이내로 정확했으며, 이는 이 임무의 항법 ConOps(운용 개념)에서 예측된 정확도를 크게 뛰어넘는 수치입니다."
GNC (유도항법제어)
여러분은 MATLAB 및 Simulink를 사용해 구현 전에 플랜트 모델로 제어 알고리즘을 테스트하여 값비싼 프로토타입을 사용하지 않고도 복잡한 설계를 완성할 수 있습니다. 위성 설계의 일반적인 버스 아키텍처와 같은 여러 물리적 구성에 맞춰 설계할 수 있습니다. 단일 환경에서 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- GNC 모델 구축 및 공유
- 제어 및 기계 설계 변경의 시스템 수준 효과 통합 및 시뮬레이션
- 자동 생성된 비행 코드 및 테스트 케이스 재사용
- 새로운 설계를 기존 설계 및 툴에 통합
전력 시스템
임무 전력 프로파일 분석을 위한 시뮬레이션 실행, 배터리 노화가 시스템에 미치는 영향 예측, DC-DC 컨버터와 같은 전기 컴포넌트의 상세한 설계 수행과 같은 작업에 MATLAB 및 Simulink를 사용할 수 있습니다.
MATLAB 및 Simulink를 통해 제공된 블록을 사용하여 태양광 배열 및 전압 조정기와 같은 전기 컴포넌트 및 시스템을 신속하게 모델링하거나 설계에 필요한 경우 사용자 지정 블록을 만들 수 있습니다. 그런 다음 로우 레벨 코드를 작성할 필요 없이 모델을 시뮬레이션하여 복잡한 기본 연립방정식을 풀고 그 결과를 즉시 시각화할 수 있습니다. 또한 모델에 열 효과와 자세 효과를 포함시켜 단일 환경 내에서 멀티도메인 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다.
통신 시스템
MATLAB 및 Simulink를 공통 설계 환경으로 사용하여 우주선 통신 시스템을 개발하고 분석하며 구현할 수 있습니다. 위성 궤도를 모델링하고 시각화하며 링크 분석 및 액세스 계산을 수행할 수 있습니다. MATLAB 및 Simulink를 통해 RF, 안테나 및 디지털 소자를 비롯한 신호 체인 소자를 프로토타이핑하고 여러 팀의 작업물을 시스템 수준의 실행 가능한 모델로 결합할 수 있습니다.
시스템 수준에서 결함을 탐색하고 실험실에서 재현하기 어려운 가정 시나리오를 검토할 수 있습니다. 설계가 발전함에 따라 임베디드 프로세서를 위한 C 코드 또는 FPGA를 위한 HDL 코드를 자동으로 생성할 수 있습니다.
시스템 공학
System Composer를 사용하여 우주 및 지상 시스템 아키텍처를 만들고 인터페이스를 정의하며 상충관계 연구를 수행하여 설계를 평가할 수 있습니다. 요구사항 및 아키텍처의 수준 간을 추적하고 요구사항 할당을 수행할 수 있습니다.
MATLAB 및 Simulink를 통해 아키텍처에 실행 가능한 모델을 삽입하여 위성과 위성군 궤도를 전파하고 시각화하며, 가시선 액세스 계산과 같은 임무 분석을 수행할 수 있습니다. 또한 실행 가능한 멀티도메인 우주선 및 지상 시스템 모델을 사용해 기본 시스템 거동에 충실도를 더하여 요구사항을 검증하고 확인함으로써 정적 분석만으로는 얻을 수 없는 시스템 수준 거동 및 성능에 대한 이해를 얻을 수 있습니다.
시스템 설계가 발전함에 따라 요구사항을 테스트 케이스에 매핑하고 테스트 케이스가 실행될 때 요구사항 커버리지를 자동으로 측정하여 아키텍처 모델을 세부적으로 미세 조정할 수 있습니다. System Composer를 사용하여 요구사항 수준과 아키텍처 사이를 추적하고 설계에서 요구사항의 세부적인 구현을 모니터링하고 자동으로 생성된 소스 코드에서 요구사항을 추적할 수 있습니다. 또한 설계 문서화 및 테스트를 위한 자동화된 사용자 지정 리포트도 생성할 수 있습니다.
우주 소프트웨어 공학
MATLAB 및 Simulink를 사용하여 다양한 우주 표준을 준수하면서 설계 워크플로를 자동화할 수 있습니다. 플랜트 모델링 및 비행 소프트웨어를 위해 모델에서 C 및 C++ 코드를 자동으로 생성하고 테스트할 수 있습니다. 설계 문서, 메트릭, 요구사항을 비롯한 소프트웨어 리포트 및 아티팩트를 각 단계에서 생성할 수 있습니다.
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