Samoloty i taksówki powietrzne: modele lotu mijają się z próbami

Elektryczne napędy dużej mocy do statków powietrznych trudno sterować

Co się dzieje. Elektryczny napęd statku powietrznego łączy dużą moc, małą masę i niewielki zapas chłodzenia. Falownik i silnik pracują blisko swoich granic, a sterowanie musi dawać moment szybko i czysto, utrzymując temperatury, napięcia i prądy w dopuszczalnych zakresach. Doświadczonych inżynierów sterowania napędami jest mało.

Ile to kosztuje. Ograniczanie mocy w locie, dodatkowa masa na zapas, hałas i straty przez słabe sterowanie momentem oraz harmonogram rozwoju hamowany przez stanowisko, które pozostaje nieobsadzone.

Dlaczego zwykłe rozwiązanie nie działa. Regulatory napędów z przemysłu powstały dla innych cykli pracy. Dodanie zapasu kosztuje masę, której w statku powietrznym jest najmniej. Czekanie na nowego pracownika opóźnia cały łańcuch napędowy.

Jak sprawdza to zdalna diagnoza w stałej cenie. Na podstawie dzienników ze stanowiska badawczego (prądy, napięcia, prędkość, moment, temperatury uzwojeń i falownika) oraz Państwa rysunków sprawdzam, gdzie obecne sterowanie oddaje moc lub zbliża się do ograniczeń. Zdalna diagnoza w stałej cenie pokazuje, czy predykcyjne sterowanie napędem lepiej wykorzysta ograniczenia i czego wymaga na Państwa sprzęcie.

Więcej: Predykcyjne sterowanie momentem i napędami

Modele aerodynamiczne rozjeżdżają się między symulacją, tunelem aerodynamicznym i próbami w locie

Co się dzieje. Model aerodynamiczny nowego statku powietrznego istnieje w trzech wersjach: z obliczeń, z tunelu aerodynamicznego i z lotu. Różnią się, a każdy nowy wynik prób trzeba włączyć do jednego modelu. Zajmuje się tym niewiele osób, a każda aktualizacja trwa tygodnie.

Ile to kosztuje. Projektowanie sterowania lotem na modelu, któremu nikt do końca nie ufa, dodatkowe próby w locie na zamknięcie rozbieżności i decyzje o zapasach oparte na opiniach.

Dlaczego zwykłe rozwiązanie nie działa. Ręczne poprawianie współczynników, aż pasuje jeden przypadek, psuje pozostałe. Większa symulacja nie mówi, które źródło ma rację. Więcej inżynierów przy zadaniu to więcej wersji modelu.

Jak sprawdza to zdalna diagnoza w stałej cenie. Na podstawie Państwa wyników symulacji, tablic z tunelu aerodynamicznego i zapisów z prób w locie sprawdzam, gdzie źródła się różnią i czy różnice są spójne. Zdalna diagnoza w stałej cenie pokazuje, czy identyfikacja modelu z połączonych danych z prób może dać jeden model z pełnym śladem pochodzenia i jakich danych wymaga.

Sterowanie lotem jest zaprojektowane, ale modele nie są poprawiane na podstawie danych z lotów

Co się dzieje. Zespół sterowania lotem powstaje w czasie, gdy pierwsze loty dostarczają danych. Zaprojektowane prawa sterowania opierają się na modelu z fazy projektowej. Dane z lotów pokazują, gdzie model się myli, ale nie ma procedury, która zamieniałaby je w ulepszony model.

Ile to kosztuje. Wzmocnienia sterowania, które pozostają zachowawcze, powtarzane próby w locie, by zobaczyć to, co dane już pokazują, oraz zespół spędzający czas na obróbce danych.

Dlaczego zwykłe rozwiązanie nie działa. Zatrudnienie pomaga za rok, a nie przy następnej kampanii prób. Narzędzia z innych projektów nie znają Państwa statku powietrznego. Strojenie w samej próbie w locie kosztuje drogie godziny lotu.

Jak sprawdza to zdalna diagnoza w stałej cenie. Na podstawie zapisów z lotów (wejścia, położenia powierzchni sterowych, orientacja, przyspieszenia) i Państwa obecnego modelu sprawdzam, jak dobrze model przewiduje loty i gdzie trzeba go poprawić. Zdalna diagnoza w stałej cenie pokazuje, czy identyfikacja wraz z projektem sterowania opartym na modelu jest realnym następnym krokiem dla zespołu.

Architektura sterowania lotem i zarządzanie trybami w locie przejściowym

Co się dzieje. Statek powietrzny o pionowym starcie, który leci do przodu jak samolot, musi przejść z zawisu do lotu na skrzydłach. Wymaga to jasnej architektury: który regulator jest aktywny, jak się przekazują, co się dzieje, gdy zawiedzie czujnik lub siłownik. Architektura rośnie przez dopisywanie i nikt nie widzi wszystkich kombinacji trybów.

Ile to kosztuje. Przejścia pilotowane ostrożnie i powoli, próby w locie stracone przez błędy trybów i zespół, któremu trudno jednocześnie kierować i projektować.

Dlaczego zwykłe rozwiązanie nie działa. Kolejny tryb na każdy przypadek daje drzewo logiczne, które trudno zweryfikować. Osobne regulatory dla zawisu i lotu do przodu zostawiają przejście krótkiemu mieszaniu. Zatrudnienie kierownika trwa miesiące.

Jak sprawdza to zdalna diagnoza w stałej cenie. Na podstawie rysunków architektury, logiki trybów oraz dzienników z prób lub symulacji przejść sprawdzam, gdzie przekazania powodują skoki i które kombinacje nie były testowane. Zdalna diagnoza w stałej cenie pokazuje, czy jedno sterowanie predykcyjne obejmujące całe przejście uprościłoby architekturę i co by to wymagało.

Więcej: Przemysłowe i powietrzne sterowanie predykcyjne

Modele lotu w symulatorach zawodzą przy przeciągnięciu i w akrobacji

Co się dzieje. Symulatory szkoleniowe i inżynierskie dobrze latają w locie normalnym. Na brzegu obwiedni lotu (przeciągnięcie, korkociąg, akrobacja) model jest ubogi, bo pomiarów jest mało, a fizyka trudna. Piloci czują, że statek zachowuje się inaczej niż prawdziwy.

Ile to kosztuje. Szkolenie na symulatorze, które uczy złego wyczucia, przygotowanie prób w locie, które nie może zaufać symulatorowi, i wysiłek certyfikacyjny poświęcony na wykazywanie wierności.

Dlaczego zwykłe rozwiązanie nie działa. Ekstrapolacja współczynników z lotu normalnego na przeciągnięcie zawodzi dokładnie tam, gdzie to ważne. Uwagi pilotów prowadzą do łatek, które poprawiają jeden manewr i psują inny. Próby w locie aż do przeciągnięcia są ryzykowne i drogie.

Jak sprawdza to zdalna diagnoza w stałej cenie. Na podstawie dostępnych danych z prób w locie i obecnego modelu sprawdzam, jak wiernie odtwarzany jest każdy manewr i które części obwiedni opierają się na założeniach. Zdalna diagnoza w stałej cenie pokazuje, czy poprawa modelu oparta na danych może zamknąć rozbieżności i które punkty próbne warto wylatać.

Moduły symulacyjne systemów statku powietrznego pozostają nienapisane

Co się dzieje. Pełna symulacja statku powietrznego wymaga modeli systemów: paliwa, hydrauliki, elektryki, silników, hamulców. Każdy to moduł, który trzeba napisać, przetestować i dopasować. Specjalistów do tego jest mało, a praca miesiącami leży na liście.

Ile to kosztuje. Symulatory, które nie potrafią jeszcze pokazać awarii systemów, kampanie prób czekające na model i inżynierów odciąganych od innych zadań.

Dlaczego zwykłe rozwiązanie nie działa. Nowy pracownik potrzebuje miesięcy, by poznać istniejącą strukturę. Kupno ogólnej biblioteki zostawia otwarte interfejsy i zachowanie specyficzne dla danego statku. Zlecenie na zewnątrz bez jasnego zakresu zwraca moduły, które nie pasują.

Jak sprawdza to zdalna diagnoza w stałej cenie. Na podstawie Państwa opisów interfejsów, istniejących modułów i dostępnych danych o systemach sprawdzam, których modułów brakuje, w jakiej kolejności zależą od siebie i jaka część każdego może pochodzić z modelu fizycznego. Zdalna diagnoza w stałej cenie pokazuje, jak wyglądałby czysty podział pracy na moduły.

Wymagania i weryfikacja elektrycznych układów sterowania lotem

Co się dzieje. W statku powietrznym z elektrycznym sterowaniem lotem organy sterowania działają przez komputer. Każde wymaganie trzeba jasno zapisać, powiązać z próbą i wykazać jego spełnienie. Prawa sterowania zmieniają się w trakcie rozwoju, a wymagania i próby za nimi nie nadążają.

Ile to kosztuje. Późne ustalenia przy weryfikacji, poprawki praw, które już latały, i długie cykle przeglądów z organem certyfikującym.

Dlaczego zwykłe rozwiązanie nie działa. Więcej osób przy dokumentacji nie czyni wymagań spójnymi. Późne próby znajdują błędy wtedy, gdy projekt najtrudniej zmienić. Narzędzia przechowują tekst, ale nie znają sensu wymagania z punktu widzenia sterowania.

Jak sprawdza to zdalna diagnoza w stałej cenie. Na podstawie dokumentów wymagań, opisów praw sterowania i wyników prób sprawdzam, które wymagania da się zweryfikować symulacją pętli sterowania i gdzie są luki oraz sprzeczności. Zdalna diagnoza w stałej cenie pokazuje, co można by zweryfikować wcześniej i jak.