ModelCenter与MBSE集成案例

2018-08-20 by:CAE仿真在线来源:互联网

ModelCenter为我们提供了一个联合仿真框架,可以集成现有工具软件以及数据集,实现数据传输的自动化,同时可以借助于基于模型的系统工程实现更高层次的分析。本期,为大家分享ModelCente与MBSE集成的典型案例——OSIRIS-Rex 任务模拟。

背景介绍:

OSIRIS-Rex是NASA在2016年发射的一个航天器执行小行星样本返回任务。这项任务名为“源光谱释义资源安全风化层辨认探测器”Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer(OSIRIS-REx)。OSIRIS-REx将造访一颗碳质小行星(Bennu), 抓取土壤样本后于2023年送回地球。

案例简介:

众所周知,行星探索任务是极其复杂的。由于深空小行星与类地行星差异较大,使得探索深空小行星变得越发困难。

基于模型的系统工程(MBSE)作为系统工程发展过程中的关键工程实践,使得行星科学任务的从中受益。MBSE为系统需求、设计、分析、验证等活动提供了统一的、一致的系统模型。同时通过MBSE创建的系统构架,可以非常方便的集成各个学科的专业分析工具软件。

本案例介绍了洛奇马丁(LOCKHEED MARTIN )如何使用ModelCenter与MBSE工具结合对OSIRIS-Rex任务的执行过程进行模拟。

OSIRIS-Rex的系统模型对任务以及航天器不同子系统的属性进行了描述。整个模型的结构如下图所示:

同时OSIRIS-Rex模型能够调用仿真模型和参数分析计算模型,通过分析计算可以得到轨道参数以及航天器的状态。OSIRIS-Rex模型由三部分组成:

1. SysML模型,该模型通过Cameo Systems Modeler 创建

2. 多个参数分析计算程序,这些计算程序通过ModelCenter开发或封装

3. 仿真模型,通过STK创建。

ModelCenter作为多学科联合仿真环境,集成了仿真模型和分析计算程序。Model Center建立的多学科模型与SysML模型的数据交互,可通过ModelCenter提供的MBSE插件MBSE Analyzer来实现。我们可以认为MBSE Analyzer充当了ModelCenter和SysML模型之间的桥梁。模型间的数据交换如下图所示: