Aerospace Blockset

ACTUALIZACIÓN IMPORTANTE

 

Aerospace Blockset

Modelice, simule y analice la dinámica de vehículos aeroespaciales

 

Aerospace Blockset™ proporciona bloques de Simulink® para la modelización, la simulación y el análisis de vehículos aeroespaciales. Le permite incorporar la dinámica del vehículo, modelos validados del entorno de vuelo y comportamientos del piloto, y luego conectar su modelo al simulador de vuelo FlightGear para visualizar los resultados de la simulación.

Con Aerospace Blockset, puede utilizar coeficientes aerodinámicos o derivados de Data Compendium (Datcom) para modelizar vehículos de ala fija, ala rotatoria y multirrotor. Las librerías de componentes prediseñados le permiten diseñar algoritmos GNC y modelizar dinámicas del actuador y el subsistema de propulsión. Las operaciones matemáticas aeroespaciales integradas y las transformaciones del sistema de coordenadas y espaciales le permiten describir el comportamiento de cuerpos de tres grados de libertad (3DOF) y de seis grados de libertad (6DOF).

El blockset incluye modelos de entorno validados de atmósfera, gravedad, viento, altura sobre el geoide y campo magnético para representar las condiciones de vuelo y aumentar la fidelidad de la simulación. Las herramientas de análisis de control de vuelo le permiten analizar la respuesta dinámica y las cualidades de vuelo de los vehículos aeroespaciales. Para completar su análisis, puede visualizar el vehículo en vuelo directamente desde Simulink con instrumentos de cabina estándares y mediante la interfaz prediseñada del simulador de vuelo FlightGear.

Modelización de vehículos aeroespaciales

Utilice bloques para modelizar dinámicas de vehículos aeroespaciales, realizar simulaciones y comprender el comportamiento del sistema en diversas
condiciones de vuelo y entorno.

Ecuaciones de movimiento de masa puntual

Utilice bloques de masa puntual de cuarto y sexto orden para modelar fuerzas aplicadas y movimientos de traslación o coordinados para masas de uno o varios puntos. Abra un ejemplo donde se hace uso de varias aeronaves con control colaborativo para ver cómo puede utilizar estos bloques.

Ejemplo de varias aeronaves con control colaborativo.

Ecuaciones de movimiento 3DOF y 6DOF

Simule ecuaciones de movimiento de tres y seis grados de libertad con masa fija y variable mediante los bloques de ecuaciones de movimiento. Defina representaciones de las ecuaciones de movimiento en sistemas de coordenadas de fuselajes, viento y ECEF (centradas en la Tierra, fijas en la Tierra).

Sistemas de coordenadas aeroespaciales.

Derivados de Data Compendium

Importe derivados de Data Compendium (Datcom) digitales en MATLAB® y simule las fuerzas y momentos aerodinámicos de un vehículo en Simulink®. Abra el ejemplo donde se modela una avioneta Swineworks D-200 Sky Hogg para ver cómo se utiliza este bloque.

Ejemplo donde se utilizan coeficientes aerodinámicos de Datcom.

Análisis de vuelo y GNC

Utilice plantillas y funciones para realizar análisis avanzados de la respuesta dinámica de los vehículos aeroespaciales, y utilice bloques de guiado, navegación y control (GNC) para controlar y coordinar su vuelo. 

Análisis de control de vuelo

Utilice Aerospace Blockset y Simulink Control Design™ para realizar análisis avanzados de la respuesta dinámica de los vehículos aeroespaciales. Utilice plantillas para empezar a trabajar y funciones para calcular y analizar las cualidades de vuelo de los fuselajes modelados en Simulink.

Uso de plantillas integradas para comenzar sus análisis.   

Guiado, navegación y control

Utilice bloques de guiado 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.

Ejemplo de GNC para un dron del tamaño de la palma de la mano.        

Modelos de entorno

Utilice modelos de entorno validados para representar perfiles estándares de atmósfera, gravedad y campo magnético e implementar condiciones estándares de viento.

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.

Ejemplo donde se utiliza el modelo atmosférico del COESA.    

Gravedad y campo magnético

Calcule la gravedad y los campos magnéticos utilizando estándares como el Sistema geodésico mundial de 1984, el Modelo geopotencial terrestre de 1996 (EGM96) o los Modelos magnéticos mundiales (WMM) y descargue datos de efemérides para calcular la altura sobre el geoide y las ondulaciones.

Se incluyen modelos de gravedad y campo magnético.  

Viento

Añada los efectos del viento en sus 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.

Aterrizajes del HL-20 con cizalladura, rachas y turbulencias de viento.    

Visualización de vuelo

Visualice las dinámicas de vuelo de los vehículos mediante el uso de instrumentos de vuelo de cabina estándares y la conexión de sus simulaciones al simulador de vuelo FlightGear.

Instrumentos de vuelo

Utilice bloques de instrumentos de vuelo para mostrar variables de navegación. Entre los bloques disponibles en la librería de instrumentos de vuelo se incluyen indicadores de velocidad del aire, tasa de ascenso y temperatura del gas de escape, altímetro, horizonte artificial, coordinador de viraje y muchos otros.

Vea datos de vuelo mediante el uso de bloques de instrumentos de vuelo.    

Interfaz de simulador de vuelo

Utilice bloques que le permiten crear una interfaz al simulador de vuelo FlightGear y visualice dinámicas de vehículos aeroespaciales en un entorno 3D. Comience examinando un ejemplo donde se hace uso del vehículo de reentrada con fuselaje sustentador HL-20 de la NASA.

Ejemplo de visualización de una simulación del HL-20.    

Componentes de vehículos

Utilice bloques para modelar componentes de vehículos, como actuadores lineales y no lineales, comportamientos de pilotos humanos y sistemas de motores.

Actuadores

Represente actuadores lineales y no lineales en función de su frecuencia natural, tasa de amortiguamiento y límites de saturación, velocidad y deflexión.

Modelado de dinámica fin como actuador no lineal.    

Modelos de pilotos

Incluya la respuesta del piloto en sus modelos dinámicos mediante funciones de transferencia para representar su tiempo de reacción. La librería de modelos de pilotos incluye tres bloques que implementan los modelos Tustin, de precisión y.

Función de transferencia para el modelo de piloto Tustin.    

Sistemas de motores

El bloque de sistemas de motores de turbofan calcula el empuje y el peso del flujo de combustible de un motor de turbofan y el controlador en una posición del acelerador específica, a un número Mach concreto y a una altitud determinada.

Bloque que incluye tanto el motor como el controlador. 
    

Efemérides planetarias

Utilice datos de efemérides del sistema solar para calcular la posición y velocidad de los planetas en una fecha concreta y describir los movimientos de nutación de la Tierra y libración de la Luna.

Librería de bloques de fenómenos celestes

Con los coeficientes Chebyshev obtenidos del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, puede utilizar Simulink para describir la posición y velocidad de cuerpos celestes del sistema solar en relación con un objeto central específico en una fecha concreta, así como la nutación de la Tierra y la libración de la Luna.

Bloques que utilizan los coeficientes proporcionados por el JPL de la NASA.    

Funcionalidades más recientes

Herramientas de análisis de control de vuelo

Analice la respuesta dinámica y las cualidades de vuelo de los vehículos aeroespaciales

Parámetros de orientación de la Tierra

Calcule el movimiento polar, el ajuste en el desplazamiento del polo intermedio celeste y la diferencia entre UT1 y UTC

Corrección de la velocidad del aire supersónica

Convierta valores entre velocidad del aire equivalente, calibrada o real

Nombres de estado de ecuaciones de movimiento

Simplifique el proceso de linealización mediante la especificación de nombres de estado de cuerpos rígidos específicos del ámbito aeroespacial

Interfaz de FlightGear

Incluye soporte para la versión 2018.1 a través de bloques de simulador de vuelo

Consulte las notas de la versión para saber los detalles sobre estas características y las funciones correspondientes.

Korean Air

“Las mejoras en la reutilización y eficiencia de los modelos implementadas en MATLAB y Simulink ahorran tiempo y reducen costes. Estimamos que podemos alcanzar un ahorro de tiempo superior al 50 % con el diseño basado en modelos en comparación con la creación manual de código, y las ventajas del diseño basado en modelos aumentan a la par que la complejidad del proyecto”.

Jugho Moon, Korean Air

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