On November 16, 2004, NASA made his

On November 16, 2004, NASA made history by launching the X-43A, the first-ever airbreathing hypersonic vehicle, into the atmosphere, achieving Mach 10 speed. The X-43A separated from its booster and accelerated on scramjet power at nearly ten times the speed of sound (7000 MPH) at roughly 110,000 feet. The experiment enabled NASA to validate key propulsion and related technologies for air-breathing hypersonic aircraft.
Dubbed Hyper-X, the project was a collaborative effort involving engineers from a variety of organizations, including NASA Dryden Flight Research Center, NASA Langley Research Center, Analytical Mechanics Associates (AMA), and Boeing PhantomWorks. These teams used MathWorks tools for Model-Based Design to develop and automatically generate flight code for the vehicle’s propulsion and flight control systems. They also used MATLAB® to analyze preflight assumptions and postflight results.
NASA was tasked with developing controls for the X-43A and its subsystems, including flight control, propulsion, actuators, and sensors. These controls would keep the unmanned vehicle stable within a halfdegree angle-of-attack and ensure sufficient clearance between the research vehicle and the adaptor on the front of the booster when the two parts separated. The engineers would need to complete the project under a wide range of environmental conditions and an uncharted flight regime.
Because this unique project involved multiple teams and a highly complex design, NASA would need a common modeling environment and a proven design process based on reliable models. With a high likelihood that system requirements and models would change as the program matured, they also sought to automate development and minimize manual coding and debugging. Finally, NASA would need tools for efficiently analyzing gigabytes of multidimensional telemetry data.
The Guidance, Navigation, and Control team at NASA worked with Boeing and AMA to develop the propulsion and flight control laws for the X-43A scramjet and integrate them into the onboard system. All teams collaborated on the project by applying Model-Based Design with MathWorks tools. “There aren’t any software packages out there that can match the capabilities of MathWorks tools,” says Dave Bose, vice president of modeling and simulation at AMA. “From the team’s perspective, it really was an easy decision to choose MathWorks tools.”
NASA and AMA used Simulink® to design control law gains and ensure acceptable stability margins. Simulink also helped them move quickly through the simulation stages, which included running Monte Carlo simulations on a host computer and validating the design with preflight hardware-in-theloop (HIL) tests on real-time computers.
Engineers implemented a linear model of the flight control system in Simulink and used Control System Toolbox™ to design loop gains and analyze stability margins.
Working in Simulink, AMA developed sophisticated nonlinear models of the entire vehicle and subsystems, including a sixdegree-of-freedom (6 DOF) plant environment, control systems with complex filters, high-fidelity actuator models, and detailed sensor representations. They used MATLAB and Simulink to reconcile those models with actual flight data.
“Building algorithms in Simulink is much easier than in Fortran because you’re building subsystems instead of subroutines, and these are more intuitive to organize,” says Luis Miranda, systems analyst at Boeing. “Also, I can’t think of a more efficient way to deliver software requirements than with a Simulink model.”
Engineers from AMA and NASA used MATLAB and Simulink to model and simulate the separation event to ensure that the booster’s adaptor and the research vehicle did not make contact. They acquired sensor data from ground tests on the separation pistons and used MATLAB to measure and analyze test data and Optimization Toolbox™ to match parameters to the data. They then used the data to develop an accurate model in Simulink, which served as the truth model for validating simulations and preflight test results.
NASA and Boeing used Simulink Coder™ to automatically generate C code for the X-43A’s propulsion and flight control systems. They used the code to run 6 DOF simulations for non-real-time actuator testing and HIL tests. The automatically generated code also ran inside the Honeywell H-764 FMU that flew on the X-43A.
Engineers used Simulink Coder to generate the header, registration, parameter, and main algorithm C files. Because the parameters were easy to access, they inspected them for the flight control and propulsion systems during testing and on the day of flight.
Boeing automated two major testing stages with Simulink and Simulink Coder: component testing and HIL testing. They validated the software requirements and performed structural coverage analysis, avoiding inspections of the automatically generated code while achieving a transparent verification and validation process.
“To make system mod

Результаты (русский) 1:

16 ноября 2004 года, НАСА сделал историю путем запуска X-43А, первый гиперзвуковых воздушно транспортное средство, в атмосферу, достижение Mach 10 скорость. X-43А отделена от его руля и ускоренного на гиперзвуковой власти почти в десять раз скорость звука (7000 MPH) на примерно 110 000 футов. Эксперимент позволили НАСА для проверки ключевых двигателей и соответствующих технологий для дыхания воздуха сверхзвуковых самолетов.Под названием Hyper-X, проект является совместными усилиями с участием инженеров из различных организаций, в том числе НАСА Драйден Летно-исследовательского центра, исследовательский центр НАСА Лэнгли, аналитической механики Associates (АМА) и Boeing PhantomWorks. Эти команды использовали MathWorks инструменты для разработки на основе моделей для разработки и автоматически создавать код рейса для движения транспортного средства и системы управления полетом. Они также использовали MATLAB® для анализа предпечатной проверки предположений и послеполетного результаты.НАСА было поручено разработать элементы управления для X-43А и ее подсистем, включая управление полетом, тяги, приводы и датчики. Эти элементы управления будут держать конюшню беспилотного транспортного средства в пределах halfdegree угол атаки и обеспечения достаточного зазора между исследования транспортного средства и адаптер на лицевой стороне руля, когда две части разделены. Инженеры потребуется для завершения проекта в рамках широкого спектра экологических условий и неизведанных полета режим.Поскольку этот уникальный проект предусматривал несколько команд и очень сложную конструкцию, НАСА потребуется общей среды моделирования и проверенный дизайн процесс, основанный на надежных моделей. С высокой вероятностью, что системные требования и модели будут изменяться как созрело они также стремились автоматизировать развитие и свести к минимуму ручное кодирование и отладка. И наконец НАСА будут нужны инструменты для эффективного анализа гигабайт данных многомерных телеметрии.Команда наведения, навигации и управления в НАСА, работал с Boeing и AMA развивать двигательные установки и полета контроля законы для ГПВРД X-43А и интегрировать их в бортовой системе. Все команды сотрудничали по проекту путем применения на основе модели дизайна с MathWorks инструментами. «Нет каких-либо пакетов программного обеспечения там, которые могут соответствовать возможностям MathWorks инструментов,» говорит Дэйв Бозе, вице-президент моделирования и симуляции в AMA. «С точки зрения команды, это действительно было легко решение выбрать инструменты MathWorks.»НАСА и Ама используется Simulink® для разработки выгоды закона управления и обеспечения приемлемой стабильности маржи. Simulink также помогли им быстро перемещаться через этапы моделирования, которые включали моделирование Монте-Карло на хост-компьютер и проверка конструкции с предпечатной проверки оборудования в theloop (HIL) тесты на компьютерах в режиме реального времени. Инженеры реализован линейная модель системы управления полетом в Simulink и используется Control System Toolbox™ для разработки цикла ГАИНС и анализ стабильности поля. Работая в Simulink, Ама разработал сложные нелинейные модели всего транспортного средства и подсистем, включая sixdegree свободы (6 DOF) завод окружающей среды, систем управления с сложными фильтрами, привода высокой точности модели и представления подробных датчиков. Они использовали MATLAB и Simulink примирить эти модели с данными полетов. «Здание алгоритмы в Simulink гораздо проще, чем в Fortran потому, что вы строите подсистемы вместо подпрограмм, и эти более интуитивно понятным для Организации,» говорит Луис Миранда, системный аналитик компании Boeing. «Кроме того, я не могу думать о более эффективный способ доставки требования к программному обеспечению, чем с Simulink модели.» Инженеры из АМА и НАСА использовали MATLAB и Simulink для моделирования и имитации разделения события убедитесь, что адаптер руля и исследования транспортного средства не контакт. Они приобрели данные датчиков от наземных испытаний на поршни разделения и использовали MATLAB для измерения и анализа тестовых данных и Optimization Toolbox™ в соответствии с параметрами к данным. Затем они использовали данные для разработки точной модели в Simulink, который служил в качестве модели истины для проверки моделирования и результаты предпечатной проверки.НАСА и Boeing используется Simulink Coder™ для автоматического создания кода C для X-43А привод и системы управления полетом. Они использовали код для запуска 6 DOF моделирования для приводов не в режиме реального времени тестирования и испытаний HIL. Автоматически создаваемый код также побежал внутри Honeywell H-764 FMU, который летел на X-43а.Инженеры использовали Simulink кодер для создания заголовка, регистрации, основной алгоритм C файлов и параметров. Поскольку параметры были легко доступны, они осмотрели их для систем управления и движения полета во время тестирования и на день полета.Boeing автоматизированные два основных этапов тестирования с Simulink и Simulink кодера: тестирование компонентов и тестирование HIL. Они проверяются требования к программному обеспечению и провели анализ структурного покрытия, избегая проверок автоматически созданного кода при достижении транспарентного процесса проверки и проверки.«Чтобы сделать мод системы

Результаты (русский) 2:

16 ноября 2004 года NASA сделала историю, запустив X-43A, первый когда-либо airbreathing гиперзвукового летательного аппарата, в атмосферу, достигая Маха 10 скорости. X-43A отделяется от бустера и ускоряются на ГПВРД мощности почти в десять раз больше скорости звука (7000 миль в час) на примерно 110 000 футов. Эксперимент позволил NASA для проверки ключевой двигательной установки и связанных с ним технологий для гиперзвуковых летательных аппаратов воздушно-реактивным.
Дублированный Hyper-X, проект был совместными усилиями с участием инженеров из различных организаций, в том числе Драйден центра НАСА Летно - исследовательского, научно - исследовательский центр NASA Лэнгли, аналитической механики Associates (АМА) и Boeing PhantomWorks. Эти команды использовали MathWorks инструменты для модельного проектирования для разработки и автоматически генерировать код полета для обеспечения движения и управления полетом систем автомобиля. Они также использовали MATLAB® для анализа предполетных предположения и результаты послеполетного.
НАСА было поручено разработать управления для X-43А и его подсистем, в том числе управления полетом, силовых установок, приводов и датчиков. Эти элементы управления будут держать беспилотный автомобиль стабильной в пределах halfdegree атаки угол из-и обеспечить достаточный зазор между транспортным средством и исследовательского адаптера на передней панели усилителя , когда отделились две части. Инженеры должны были бы завершить проект в широком диапазоне условий окружающей среды и неизведанные режима полета.
Поскольку этот уникальный проект участвует несколько команд и очень сложную конструкцию, НАСА будет нуждаться в общую среду моделирования и процесс проверенной конструкции , основанной на надежных моделей. С высокой вероятностью , что системные требования и модели будут меняться , так как программа созрела, они также стремились автоматизировать разработку и минимизировать ручное кодирование и отладку. И, наконец, НАСА потребуется инструменты для эффективного анализа гигабайты многомерных данных телеметрии.
Команда наведения, навигации и управления в НАСА совместно с Boeing и AMA развивать двигательные и законы управления полетом для ГПВРД X-43A и интегрировать их в бортовой системе. Все команды совместно работали над проектом, применяя Модельное проектирование с MathWorks инструментов. "Там нет никаких пакетов программного обеспечения там , которые могут соответствовать возможности MathWorks инструментов," говорит Дэйв Бозе, вице - президент по моделированию на AMA. "С точки зрения команды, это действительно было непростое решение , чтобы выбрать инструменты MathWorks."
НАСА и AMA использовали Simulink® для разработки прибыли закона о контроле и обеспечить приемлемые запасы устойчивости. Simulink также помог им быстро двигаться через этапы моделирования, в составе которой работает моделирования методом Монте - Карло на хост - компьютере и тестирующих дизайн с предполетных аппаратно-theloop (ЛВЖ) тестов на реальном времени компьютеров.
Инженеры внедрили линейную модель системы управления полетом в Simulink и используется Control System Toolbox ™ для разработки усиления контура и анализа полей устойчивости.
Работая в Simulink, AMA разработали сложные нелинейные модели всего автомобиля и подсистем, в том числе sixdegree-оф-свободы (6 DOF) среда растений, системы управления со сложными фильтрами, модели высокоточных приводов и датчиков детальных представлений. Они использовали MATLAB и Simulink для согласования этих моделей с фактическими данными полета.
"Строительные алгоритмы в Simulink намного проще , чем в Fortran , потому что вы построения подсистем вместо подпрограмм, и они более понятны для организации," говорит Луис Миранда, системный аналитик в Boeing. "Кроме того , я не могу придумать более эффективный способ доставки требований к программному обеспечению , чем с Simulink модели."
Инженеры из AMA и НАСА использовали MATLAB и Simulink для моделирования и имитации события разделения , чтобы убедиться , что адаптер дожимной и исследование транспортных средств не вступать в контакт. Они приобрели данные датчиков от наземных испытаний на поршни разделения и использовали MATLAB для измерения и анализа данных тестирования и Optimization Toolbox ™ , чтобы соответствовать параметрам к данным. Затем они использовали данные для разработки точной модели в Simulink, которая служила в качестве модели для проверки истинности моделирования и предполетных результатов испытаний.
NASA и Boeing использовали Simulink Coder ™ для автоматической генерации кода C для приведения в движение и управления полетом систем X-43A в. Они использовали код для запуска 6 степеней свободы моделирования для тестирования привода не в реальном масштабе времени и испытаний полунатурного. Автоматически сгенерированный код также вбежали в Honeywell H-764 FMU, вколотив на X-43A.
Инженеры использовали Simulink Coder для создания заголовка, регистрации, параметр и основные файлы алгоритма C. Поскольку параметры были легко доступны, они осмотрели их для систем управления полетом и двигательных установок во время тестирования и в день полета.
Boeing автоматизированы два основных этапа тестирования с помощью Simulink и Simulink Coder: компонентная тестирование и тестирование HIL. Они проверяются требования к программному обеспечению и провели анализ структурного покрытия, избегая проверки автоматически сгенерированного кода при достижении прозрачного верификации и валидации процесса.
"Для того, чтобы система мод

Результаты (русский) 3:

16 ноября 2004 года, наса вошел в историю, начав x-43a, первый airbreathing гиперзвуковой транспортного средства, в атмосферу, достижение мах 10 оборотов.в x-43a отделена от его носитель и ускоренного по воздушно - власть на почти в десять раз больше скорости звука (7000 миль в час) на уровне примерно 110 000 футов.эксперимент позволяет наса для проверки ключевых силовых установок и соответствующих технологий для легочных сверхзвуковых самолетов.как hyper-x, проект был совместное мероприятие с участием инженеров из различных организаций, в том числе наса драйден рейс научно - исследовательского центра наса в лэнгли, исследовательский центр, аналитической механики Associates (ама) и Boeing phantomworks.эти группы используют инструменты для разработки на основе модели компания по разработке и автоматически получать рейс код для обеспечения движения автомобиля и систем управления полетом.они также использовали Matlab или анализа космического предположений и postflight результатов.наса было поручено разработать меры контроля за x-43a и ее отдельных компонентов, в том числе полетами, двигатели, приводов, и датчиков.эти меры будут держать беспилотных транспортных средств стабильного в halfdegree угол атаки и обеспечить достаточное расстояние между научно - исследовательского транспортного средства и ноутбук на фронт бустер, когда две части разделены.инженеры должны завершить проект в рамках широкого круга экологических условий и неизведанной рейс режима.из - за этого уникального проекта участвовали несколько групп и весьма сложные конструкции, наса необходимо общее моделирование среды и устойчивости процесса проектирования на основе надежных моделей.и велика вероятность того, что требования к системе и моделей, изменится, поскольку программа развития, они также пытаются автоматизировать развития и сведения к минимуму ручной кодирования и отладки.и, наконец, наса необходимо будет инструментов для анализа многомерных эффективно гигабайт данные телеметрии.руководство, навигации и контроля команды в наса сотрудничает с Boeing и ама развивать движение и управления полетом законов для x-43a гиперзвуковой прямоточный воздушно - реактивный двигатель и интегрировать их в бортовой компьютер.все команды в сотрудничестве по проекту на основе применения на основе модели дизайн с MathWorks инструментов."нет никаких пакетов программного обеспечения, что там может совпадать с возможностями MathWorks инструменты", - говорит дэйв босе, вице - президент моделирование в ама."с точки зрения группы, это было непростое решение выбрать MathWorks инструментов".наса и используемых simulink "для разработки ама за прибыли и обеспечения приемлемых стабильности прибыли.simulink также помог им быстро путем имитации этапов, которые включали в себя бег монте - карло моделирование на компьютере и утверждение конструкции с космического оборудования в theloop (хил) испытания на компьютеры в режиме реального времени.инженеры выполнены линейной модель работы системы управления полетом в simulink и используется система контроля инструментов "для разработки цикла прибыли и анализировать стабильности прибыли.в simulink, ама развитых сложных нелинейных моделей всего транспортного средства и программы, в том числе sixdegree свободы (6 доф) завод среды, систем контроля в сложных фильтров, с высокой точностью привод модели, и подробные датчик представления.они использовали MatLab и simulink примирить эти модели с фактических данных полета."создание алгоритмов, в simulink гораздо легче, чем в Fortran, потому что ты создания подсистемы вместо подпрограмм, и они более понятным для организации", - говорит луис миранда, системный аналитик на Boeing."кроме того, я не могу придумать более эффективным способом оказания необходимого программного обеспечения, чем с simulink модели".инженеры из AMA и наса использовали MatLab и simulink для моделирования и имитации увольнение событием для того, чтобы бустер - адаптера и исследовательского транспортного средства не связывались.они получили данные сенсоров с наземных испытаний по разделительной поршни и используется для измерения и анализа MatLab данные испытаний и оптимизация инструментов: подобрать параметры данных.затем они использовали данные для разработки точной модели в simulink, который служит в качестве модели для подтверждения истины и космического моделирования испытаний.наса и Boeing, используемых simulink кодер "автоматически с кода для x-43a это двигателей и систем управления полетом.они использовали кодекса бежать 6 доф модели не реальное время привода, тестирования и хил испытаний.автоматически созданный кодекса также бежал в Honeywell h-764 гсм, которые летели на x-43a.инженеры использовали simulink кодер генерировать заголовок, регистрации, параметр, и главные алгоритм C файлов.потому что параметры были легко доступны, они осмотрели их за полетами и двигательных систем в ходе испытания и в день полета."боинг" автоматизированные два крупных этапе тестирования с simulink и simulink верстальщику: компонент тестирования и хил тестирования.они утвердили программное обеспечение и провела структурные охвата анализа, избегая проверки автоматически созданный кодекса при обеспечении транспарентного контроля и в силе