•  

    Новостная рассылка

    Подпишитесь и получайте самые свежие новости.
    Подписаться на новостную рассылку
    • Главная
    • >
    • Истории успеха
    • >
    • Bell Helicopter разрабатывает первый в мире коммерческий вертолет с электро-дистанционной системой управления

    Bell Helicopter разрабатывает первый в мире коммерческий вертолет с электро-дистанционной системой управления

    19 мая 2017 года

    Задача

    Разработать программное обеспечение для полетов для первого коммерческого вертолета с электро-дистанционной системой управления и сертифицировать его по стандарту DO-178B уровня А

    Решение

    Использовать модельно-ориентированное проектирование для разработки законов управления, трассирования требований к модели, а также для генерации и верифкации 16000 строк кода

    Результаты

    Время внедрения сокращено на 90%.

    Итерации разработки сокращены с недель до часов.

    Уверенность в качестве кода.

    "Благодаря модельно-ориентированному проектированию успешным был уже первый полет. Не было никаких проблем с точки зрения управления или внедрения. Автоматическая генерация кода для системы управления из модели Simulink с помощью Embedded Coder устранило задержки, связанные с ручным кодированием, и освободило команду для работы над задачами более высокого уровня".
    Майк Ботвелл, Bell Helicopter

    Bell_525.jpg

    Bell 525 1 и 2 над Каньоном Пало-Дуро.


    Bell 525 Relentless - первый в мире коммерческий вертолет с электро-дистанционной системой управления (ЭДСУ). Применение ЭДСУ позволяет бортовому компьютеру полностью контролировать поведение вертолёта, обеспечивая максимальную безопасность, уменьшая рабочую нагрузку на пилота, повышая информированность пилотов о ситуации и, в целом, повышая качество управления воздушным судно.

    Bell Helicopter использовали модельно-ориентированное проектирование для разработки и внедрения законов управления для ЭДСУ вертолёта Bell-525. Этот проект был первым, на котором инженеры Bell Helicopter использовали автоматическую генерацию кода для прохождения сертификации по стандарту DO-178B уровня A.

    "Весь процесс проектирования и симуляции проводился в среде Simulink", - говорит Майк Ботуэлл, глава разработки ЭДСУ для Bell 525. "В первый же раз, когда мы сгенерировали код для реальных компьютеров управления полетом с помощью Embedded Coder, у нас не было проблем с интеграцией. Это было очень важно, потому что в предыдущих проектах проблемы с интеграцией сильно тормозили нас".

    Задача

    Для компании Bell выход на рынок с вертолётом, оснащённым ЭДСУ, означал ускорение наиболее медленных участков разработки ПО согласно стандарту DO-178B за счет сокращения как ручного кодирования, так и ручного анализа кода. При ручном написании небольшое изменение в коде приводило к тщательному анализу кода, который был слишком долгим для соответствия динамичной программе летных испытаний.

    Инженерная команда Bell 525 хотела зафиксировать улучшения по сравнению с их предыдущим подходом к разработке DO-178B. Во-первых, они стремились сократить переработки, вызванные ручным кодированием. Во-вторых, они хотели упростить шаги, необходимые для интеграции кода с остальными системами самолета. В-третьих, они хотели создать надежный процесс разработки, построенный так, чтобы инженеры могли обеспечивать согласованные результаты для других команд и проектов.


    Решение

    Инженеры Bell Helicopter разработали, внедрили и протестировали законы управления для системы пролетов Bell 525, применив модельно-ориентированное проектирование.

    Применив инструменты Simulink® и Stateflow®, инженеры отдела лётных характеристик разработали модель закона управления, основанную на 900 высокоуровневых системных требованиях, определенных в IBM® Rational® DOORS®. Модель была разделена на модули, которые представляли оси тангажа, крена и рыскания, а также модуль переключения режимов, разработанный с помощью Stateflow.

    Они разработали также набор тестовых примеров и провели симуляции в Simulink для проверки логики и функциональности.

    Используя Simulink Verification and Validation ™, инженеры связали определения требований в DOORS с объектами Simulink и Stateflow, которые они использовали для моделирования этих требований. Такая прямая трассируемость позволила команде выполнить анализ воздействия для определения тех частей модели Simulink, которые будут затронуты, если требования будут обновлены позднее в проекте.

    Они также использовали Simulink Verification and Validation для проверки модулей на соответствие стандартам моделирования Bell Helicopter для DO-178 и для измерения покрытия модели тестами. Хотя анализ покрытия не требуется для сертификационного кредита, он играет роль в процессе сертификации, поскольку помогает команде отслеживать низкоуровневые тесты до требований верхнего уровня.

    Команда использовала Simulink Report Generator ™ для создания отчетов о трассировке требований. Эти отчёты могут использоваться в качестве руководства во время процесса проверки, необходимого для сертификации.

    Было сгенерировано около 16000 строк кода на языке C из модели управления Simulink с помощью Embedded Coder®.

    Используя Simulink Code Inspector ™ и DO Qualification Kit, команда провела автоматическое сравнение сгенерированного кода и модели закона управления для проверки на наличие неподдерживаемых блоков, проверки трассируемости и удовлетворения требований DO-178B по качеству кода.

    После анализа кода он был скомпилирован и протестирован с использованием тех же тестовых примеров, что и модель Simulink. Затем команда разработчиков программного обеспечения интегрировала код закона управления с остальным кодом системы управления полетом при подготовке к «живому» тестированию системы.

    Прототип Bell 525 Relentless успешно выполнил первый полет и перешёл на стадию разработки полноценных летных испытаний: при номинальной скорости, загрузке и высоте полёта. Bell Helicopter расширяет использование модельно-ориентированного проектирования для будущих проектов в соответствии с DO-178C.


    Результаты

    Время внедрения сокращено на 90%. "В первый же раз, когда мы сгенерировали код для реальных компьютеров управления полетом с помощью Embedded Coder, у нас не было проблем с интеграцией", - говорит Ботвелл. "Ранее на начальное внедрение ушло бы около 10 недель, но благодаря модельно-ориентированному проектированию нам хватило одной".

    Итерации разработки сократились с нескольких недель до нескольких часов. "Ранее, когда нам нужно было внести небольшое изменение в проект, нам иногда приходилось ждать недели, пока команда разработчиков программного обеспечения его не закодирует", - говорит Джиллиан Альфред, один из разработчиков ЭДСУ Bell 525. "С Simulink и Embedded Coder мы просто внесли изменения и обновили код. В течение часа у нас была новая тестовая сборка".

    Уверенность в качестве кода. "Модельно-ориентированное проектирование позволило нам сократить продолжительность трудоемких задач, не ставя под угрозу качество конечного продукта", - говорит Альфред. "У нас есть такой же высокий уровень уверенности в качестве сгенерированного кода, как и в коде, созданном с использованием наших традиционных ручных процессов. С Embedded Coder мы знаем, что генерируем правильный код, а с Simulink Code Inspector мы можем гарантировать его трассируемость".


    Сферы применения

    Отрасли

    Модельно-ориентированное проектирование

    Технические расчеты