OBT 可通過(guò)總計大約 4,000 個(gè)輸入和輸出來(lái)仿真 16 個(gè)相互關(guān)聯(lián)的系統來(lái)創(chuàng )建逼真的艦員訓練環(huán)境。它還可以對因泄漏產(chǎn)生的壓力下降以及由此造成的艙室浸水等故障進(jìn)行建模,確保受訓人員在入役前做好應對實(shí)際條件下所有可能情況的準備。BAE Systems 設計團隊使用 Simulink 和 MATLAB 來(lái)簡(jiǎn)化 OBT 物理模型的創(chuàng )建。
開(kāi)發(fā)和驗證物理模型后,創(chuàng )建實(shí)時(shí)仿真系統并將其與戰艦的艦上控制系統集成。BAE Systems 的工程師自動(dòng)生成了 90,000 多行用于 OBT 的 C 代碼。借助更為高效的 C 代碼,所產(chǎn)生的實(shí)時(shí)仿真過(guò)程僅使用了 2% 的中央處理器 (CPU) 時(shí)間,遠遠控制在 20% 的使用率指標之內,為計算機處理器留出了能力來(lái)處理同時(shí)進(jìn)行的其他任務(wù)。從總體來(lái)看,仿真工具的開(kāi)發(fā)時(shí)間相對于此類(lèi)的典型項目縮短了一半。
BAE Systems Maritime 海軍戰艦部門(mén)首席工程師 Peter Worthington 說(shuō):“若沒(méi)有 MathWorks 工具,我們當時(shí)根本無(wú)法借助我們擁有的有限資源完成訓練器的開(kāi)發(fā)。如果使用傳統技術(shù),OBT 項目將需要兩到四倍的額外工作量才能成功完成。但是,借助基于模型的設計,我們得以簡(jiǎn)化設計流程,最終只需三位工程師參與,便完成了戰艦的物理系統建模和仿真并生成訓練系統的產(chǎn)品級 C 代碼。”
由于 OBT 中的 MATLAB 和 Simulink 模型是在其仿真的系統全部設計好之前創(chuàng )建的,
因此 OBT 設計團隊能夠在初期發(fā)現與系統交互相關(guān)的問(wèn)題并將其傳達給 45 型戰艦項目團隊的其他成員。這項能力確保了能夠在早期階段發(fā)現并解決重大設計問(wèn)題,從而避免在設計過(guò)程后期發(fā)現問(wèn)題時(shí)需要進(jìn)行的返工。
MathWorks 航空航天與國防業(yè)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理 Jon Friedman 說(shuō):“隨著(zhù)各大公司意識到基于模型的設計在改進(jìn)其設計工作方面的作用,這種方法將在全球范圍內繼續保持商業(yè)和國防工業(yè)領(lǐng)域首選工程方法的地位。BAE Systems 的工作進(jìn)一步詮釋了基于模型的設計在改善復雜項目的設計團隊之間的溝通以及在設計過(guò)程早期發(fā)現和解決設計問(wèn)題方面的強大能力。”
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MathWorks 是數學(xué)計算軟件領(lǐng)域世界領(lǐng)先的開(kāi)發(fā)商。它所推出的 MATLAB 是一種用于算法開(kāi)發(fā)、數據分析、可視化和數值計算的程序設計環(huán)境,稱(chēng)為“科學(xué)計算的語(yǔ)言”。Simulink 是一種圖形環(huán)境,可用于對多領(lǐng)域動(dòng)態(tài)系統和嵌入式系統進(jìn)行仿真和模型化設計。全球的工程師和科學(xué)家們都依賴(lài)于 The MathWorks 公司所提供的這些產(chǎn)品家族,來(lái)加快在汽車(chē)、航空、電子、金融服務(wù)、生物醫藥以及其他行業(yè)的發(fā)明、創(chuàng )新及開(kāi)發(fā)的步伐。除此之外,MathWorks 產(chǎn)品還是基礎教學(xué)和研究工具,為全球眾多大學(xué)和教學(xué)機構所采用。MathWorks 創(chuàng )建于 1984 年,總部位于美國馬薩諸塞州的內蒂克市 (Natick, Massachusetts),在全球15 個(gè)國家/地區擁有 2400 多名員工。
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