ModelCenter與MBSE集成案例
2018-08-20 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
背景介紹:
OSIRIS-Rex是NASA在2016年發(fā)射的一個(gè)航天器執(zhí)行小行星樣本返回任務(wù)。這項(xiàng)任務(wù)名為“源光譜釋義資源安全風(fēng)化層辨認(rèn)探測器”O(jiān)rigins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer(OSIRIS-REx)。OSIRIS-REx將造訪一顆碳質(zhì)小行星(Bennu), 抓取土壤樣本后于2023年送回地球。
案例簡介:
眾所周知,行星探索任務(wù)是極其復(fù)雜的。由于深空小行星與類地行星差異較大,使得探索深空小行星變得越發(fā)困難。
基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)作為系統(tǒng)工程發(fā)展過程中的關(guān)鍵工程實(shí)踐,使得行星科學(xué)任務(wù)的從中受益。MBSE為系統(tǒng)需求、設(shè)計(jì)、分析、驗(yàn)證等活動(dòng)提供了統(tǒng)一的、一致的系統(tǒng)模型。同時(shí)通過MBSE創(chuàng)建的系統(tǒng)構(gòu)架,可以非常方便的集成各個(gè)學(xué)科的專業(yè)分析工具軟件。
本案例介紹了洛奇馬丁(LOCKHEED MARTIN )如何使用ModelCenter與MBSE工具結(jié)合對(duì)OSIRIS-Rex任務(wù)的執(zhí)行過程進(jìn)行模擬。
OSIRIS-Rex的系統(tǒng)模型對(duì)任務(wù)以及航天器不同子系統(tǒng)的屬性進(jìn)行了描述。整個(gè)模型的結(jié)構(gòu)如下圖所示:
同時(shí)OSIRIS-Rex模型能夠調(diào)用仿真模型和參數(shù)分析計(jì)算模型,通過分析計(jì)算可以得到軌道參數(shù)以及航天器的狀態(tài)。OSIRIS-Rex模型由三部分組成:
1. SysML模型,該模型通過Cameo Systems Modeler 創(chuàng)建
2. 多個(gè)參數(shù)分析計(jì)算程序,這些計(jì)算程序通過ModelCenter開發(fā)或封裝
3. 仿真模型,通過STK創(chuàng)建。
ModelCenter作為多學(xué)科聯(lián)合仿真環(huán)境,集成了仿真模型和分析計(jì)算程序。Model Center建立的多學(xué)科模型與SysML模型的數(shù)據(jù)交互,可通過ModelCenter提供的MBSE插件MBSE Analyzer來實(shí)現(xiàn)。我們可以認(rèn)為MBSE Analyzer充當(dāng)了ModelCenter和SysML模型之間的橋梁。模型間的數(shù)據(jù)交換如下圖所示:
MBSE可以幫助我們應(yīng)對(duì)空間探索任務(wù)帶來的挑戰(zhàn),通過該案例我們可以看到MBSE Analyzer工具的功能、靈活度及價(jià)值所在。
案例視頻演示,建議在WIFI環(huán)境下觀看
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