La Royal Navy del Reino Unido Utiliza el Diseño Basado en Modelos para Desarrollar un Simulador de Entrenamiento a Bordo

MathWorks ha anunciado hoy que BAE Systems ha utilizado el diseño basado en modelos en el desarrollo de un nuevo sistema de entrenamiento a bordo para el destructor Tipo 45 de la Royal Navy del Reino Unido, con objeto de proporcionar un entrenamiento más eficaz a la tripulación antes de que ésta entre en servicio en un buque de guerra de esta complejidad. El nuevo sistema de entrenamiento a bordo permite a la tripulación controlar, reconfigurar y reactivar los sistemas de propulsión, generación y auxiliares en diversas simulaciones de averías y daños en tiempo real.

Este sistema de entrenamiento a bordo simula 16 sistemas interconectados con aproximadamente 4000 entradas y salidas para recrear un entorno de entrenamiento de gran realismo para la tripulación. Además, modela averías tales como caídas de presión debidas a fugas y la alarma de sentina debida a la inundación de compartimentos resultante, con objeto de garantizar que los efectivos en prácticas estén preparados para cualquier eventualidad en la vida real antes de entrar en servicio. El equipo de diseño de BAE Systems utilizó Simulink y MATLAB para agilizar la creación de modelos de planta destinados a este sistema.

Una vez desarrollados y verificados los modelos de planta, se creó una versión en tiempo real de la simulación, que se integró en los sistemas de control de a bordo de los barcos. Los ingenieros de BAE Systems generaron automáticamente más de 90 000 líneas de código C para el sistema de entrenamiento. Gracias al código C más eficiente, la simulación en tiempo real resultante solo utilizó un 2 por ciento de tiempo de CPU, muy por debajo del máximo del 20 por ciento de la especificación, lo que libera el procesador para otras tareas que se ejecutan simultáneamente. En términos generales, el plazo de desarrollo de la herramienta de simulación se redujo a la mitad comparado con un proyecto típico de esta envergadura.

“Sin las herramientas de MathWorks no podríamos haber completado el sistema de entrenamiento con tan pocos recursos”, afirmó Peter Worthington, ingeniero jefe de la división marítima y de buques de guerra de BAE Systems. “Utilizando las técnicas convencionales, sería necesario entre dos y cuatro veces más esfuerzo de desarrollo para llevar a cabo el proyecto del sistema de entrenamiento a bordo con éxito. Sin embargo, con el diseño basado en modelos pudimos simplificar nuestro proceso de desarrollo y a la postre solo necesitamos tres ingenieros para modelar y simular los sistemas físicos del buque y generar el código C de producción del sistema de entrenamiento”.

Dado que los modelos de MATLAB y Simulink del sistema de entrenamiento a bordo se crearon antes de que los sistemas que iban a emular estuvieran totalmente diseñados, el equipo de diseño del sistema de entrenamiento también fue capaz de identificar posibles problemas relacionados con las interacciones de los sistemas y comunicárselos con antelación al resto del equipo del proyecto del Tipo 45. Esto hizo posible que se pudieran examinar y corregir problemas de diseño vitales en una etapa temprana, evitando así la costosa reelaboración que habría sido necesaria de haberse descubierto en fases posteriores del proceso.

“El diseño basado en modelos sigue siendo un método de ingeniería preferido en el sector comercial y de defensa en todo el mundo, ya que las empresas reconocen las ventajas de este enfoque para mejorar sus esfuerzos de diseño”, afirmó Jon Friedman, director de marketing para la industria aeroespacial y de defensa de MathWorks. “El trabajo de BAE Systems es otro ejemplo de la capacidad del diseño basado en modelos para mejorar la comunicación entre equipos de diseño que trabajan en proyectos complejos y para descubrir y corregir problemas de diseños en etapas tempranas del proceso”.

Si desea más información sobre la utilización del diseño basado en modelos por parte de BAE Systems durante el desarrollo del simulador de entrenamiento a bordo, lea esta historia.