ModelCenter與MBSE集成案例

2018-08-20 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

ModelCenter為我們提供了一個聯(lián)合仿真框架,可以集成現(xiàn)有工具軟件以及數(shù)據(jù)集,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣踊?同時可以借助于基于模型的系統(tǒng)工程實現(xiàn)更高層次的分析。本期,為大家分享ModelCente與MBSE集成的典型案例——OSIRIS-Rex 任務模擬。

背景介紹:

OSIRIS-Rex是NASA在2016年發(fā)射的一個航天器執(zhí)行小行星樣本返回任務。這項任務名為“源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器”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,行星探索任務是極其復雜的。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)鍵工程實踐,使得行星科學任務的從中受益。MBSE為系統(tǒng)需求、設計、分析、驗證等活動提供了統(tǒng)一的、一致的系統(tǒng)模型。同時通過MBSE創(chuàng)建的系統(tǒng)構(gòu)架,可以非常方便的集成各個學科的專業(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OSIRIS-Rex任務的執(zhí)行過程進行模擬。

OSIRIS-Rex的系統(tǒng)模型對任務以及航天器不同子系統(tǒng)的屬性進行了描述。整個模型的結(jié)構(gòu)如下圖所示:

同時OSIRIS-Rex模型能夠調(diào)用仿真模型和參數(shù)分析計算模型,通過分析計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. 多個參數(shù)分析計算程序,這些計算程序通過ModelCenter開發(fā)或封裝

3. 仿真模型,通過STK創(chuàng)建。

ModelCenter作為多學科聯(lián)合仿真環(huán)境,集成了仿真模型和分析計算程序。Model Center建立的多學科模型與SysML模型的數(shù)據(jù)交互,可通過ModelCenter提供的MBSE插件MBSE Analyzer來實現(xiàn)。我們可以認為MBSE Analyzer充當了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: