NI和Ansy万博s为航空航天及其他领域的客户推出联合解决方案

Ansys和NI客户万博的一个共同点是对精度的共同渴望。无论是一组设计师使用Ansys庞大的仿真组合工具创建模型，还是一组工程师使用NI的验证软件和硬件验证这些模型，设计的准确性都万博是一个共同的目标。

虽然这些团队可以独立工作并仍然取得成果，但如果他们使用联合解决方案将他们的方法连接起来，那么设计和开发将取得多大的成功?

这种潜力一直是NI和Ansys合作背后的推动力。万博这种技术配对的成功已经在汽车领域的硬件在环(HIL)解决方案中得到了体现相机在高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车(AV)中。但最近，这些公司正通过将NI工具与万博Ansys系统工具包(STK)的数字任务工程软件，为航空航天工业及其他领域提供解决方案，以客户需求为合作的核心。

为客户提供更好的结果和验证

在其40多年的历史中，NI继续生产模块化硬件，软件，服务和系统，通过自动化测试设备和测量系统设置验证标准。今年，NI在范堡罗国际航展上展示了其最新发展成果之一——卫星链路模拟器(SLE)。SLE的突出元素是它与STK的连接，它提供了一个基于物理的建模环境，用于分析现实任务背景下的平台和有效载荷。

为了开发具有验证下一代卫星通信链路潜力的SLE, NI采用了HIL方法，将NI的PXI硬件和LabVIEW现场可编程门阵列(FPGA)技术连接到STK平台。这种组合使卫星和地面站之间的通信链路能够通过在数字任务工程环境中模拟，根据准确和现实的信道参数进行实时验证。

“我们的工具——NI和Ansys——可以万博单独工作，但我们的客户被要求创新的速度和他们试图开发的系统的复杂性促使我们问，‘我们可以在我们的工具之间建立什么样的联系，使工作流程更无缝，更实时，或更迭代?’”NI航空航天、国防和政府业务高级副总裁兼总经理Luke Schreier说。“我们如何才能减少‘把它扔到墙外’的效应，以及无法将真实实验中的真实数据反馈到模拟中来‘闭环’?”

SLE只是该HIL概念的一个实例，通过卫星和地面站之间的连接在电磁(EM)环境中演示了真实数据的“闭环”。然而，HIL概念可以扩展到其他通信链路，如5G、其他地面网络，甚至其他使用EM能量进行交互的系统。

NI雷达、电子战和通信首席产品经理Chris Behnke表示:“我们最近所做的合作是专注于围绕通信和卫星的关键任务应用。“我们已经将STK软件连接起来，该软件为我们的实时硬件平台提供了准确的模拟，使我们能够在模拟运行的相同条件下验证硬件。随后，它允许我们用实际测量数据更新模拟。这是一个协同循环，我们可以将模拟信息告知被测系统，然后根据测试结果进一步通知模拟。”

这种协作方法为客户提供了更多的洞察力，以更好地实时告知他们的设计和任务，从而减少了错误、开发所需的时间、项目的材料和运营成本，以及最重要的风险。因此，对于Ansys和NI客户来说，合作伙伴关系的价值超过了金钱价值，并带来了更丰富、更高保真度的模拟，万博确保了产品和任务的安全性和成功。万博网

数字任务工程，动态建模

STK通过在任务规划设置中应用仿真扩展了标准仿真工具。虽然其他仿真工具也可以实现结果，但这种静态的、一次性的模型通常会导致不连贯的解决方案，需要稍后拼凑或比较。另外，STK还提供了一个3D多领域平台，该平台可用于大型系统级项目，并在一个应用程序中支持各种工程学科。这使客户能够看到关键的工程动态如何在实时环境中相互影响。这种洞察力可以更全面、更快速、更准确地告知您的设计以及这些设计的验证。

Ansys数字任务工程研发高级总监Shashank Narayan表示:“例如，一颗卫星在太空中每小时可以飞行17,000英里，因此它的移动速度很快，并且能够模拟平台的运动、运动学影响和射频(RF)环境影响，这些都对任务的有效性有影响。”万博“此外，随着平台的移动，与其他平台的关系也会发生变化，卫星监视特定区域的能力取决于它在轨道上的位置。了解这些动态至关重要，在STK的设计参考任务(DRM)的帮助下，您可以对这些场景进行建模，然后使用NI工具对DRM进行测试。”

drm并不是一个新概念，可以追溯到早期的阿波罗任务。从本质上讲，DRM支持跨产品生命周期的系统思考、自动化和基于事实的决策，以确保任务的安全和成功。简单地说，它帮助设计或准备一个“参考”或计划。

为这样的任务规划装备STK的关键特征包括通信、雷达和光电和红外(EOIR)建模。通过通信功能，您可以对系统的所有物理组件(包括RF环境)进行建模。同样，雷达功能使您能够在合成孔径雷达(SAR)或搜索和跟踪模式下模拟系统性能。这意味着您可以在任务背景下对单基地、双基地和多功能雷达进行建模，以考虑每个资产的参与。在此基础上，eir功能进一步扩展，使团队能够模拟eir检测、跟踪和成像性能，从而支持产品的整个生命周期，包括概念开发、设计、现场测试和操作。

Behnke说:“模拟只能和你输入模型的数据一样好，所以从我们的角度来看，STK软件提供了一个准确的第一次模拟，然后我们的平台提供了测量物理输入和输出(I/O)点或物理硬件实际运行时的能力，这给了你一个下一个层次的细节，然后你可以回到你的设计。”“当硬件和软件解决方案可以并行运行时，实时性真正发挥作用。当模拟运行时，你可以同步查看模拟结果和实时硬件结果，从而看到硬币的两面。”

对数字任务工程的一个误解是，它等同于基于模型的系统工程(MBSE)，虽然两者有相似之处，但有一个主要区别。尽管MBSE应用建模来支持系统级工程，并鼓励在开发和项目的后期阶段使用模型，但这种类型的建模不能实时地或以连续的方式进行调整。

另外，数字任务工程可以被看作是MBSE的一个数字线程，旨在提供在整个产品生命周期中不断变化和增长的连续建模。

纳拉扬说:“数字任务工程最重要的成果之一是创建任务模型，通过对实际平台及其有效载荷建模来捕获任务目标，同时还可以实时地模拟运行环境。”因此，在生命周期开始时创建的模型需要在整个生命周期中按照保真度和复杂性进行持久化、交换和增长。从这个角度来看，我们将数字任务工程视为扩展和增强经典MBSE及其价值的关键数字线程。”

即将到来的任务成为可能

NI的许多验证解决方案都是基于将测试仪器与数字信号处理(DSP)相结合的前提，这允许客户模拟尚未设计的系统部分，或者可能是为资产设计的生态系统。通过在任务规划平台中实施验证，不仅可以加强对这些已知变量的预测远见，还可以实现对具有未知变量的前所未有的场景的可视化。

Schreier说:“像STK这样的模拟环境几乎固有地提出了正常验证过程可能无法探索的不同I/O组合，这就是两种工具和方法的合并对客户真正有益的地方。”“但建立这些联系不仅仅是两种不同工具的总和或联系。它有可能开启以前根本不可能实现的创新或准确性。”

要了解更多关于NI的航空航天应用解决方案，请访问他们的网站在这里。要探索Ansys ST万博K，请请求a免费试用或者了解更多在这里。