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Le top modèle de la NASA

UAV à échelle réduite pour des tests de vol en conditions extrêmes

22 Juin 2010 : Sur son site Airborne Subscale Transport Aircraft Research, en abrégé AirSTAR, la NASA utilise un UAV (avion sans pilote) pour étudier les situations de vol qui seraient trop dangereuses et trop coûteuses à réaliser avec un avion réel. Un système dSPACE communiquant par radio, joue le rôle du dispositif de commande de vol à bord.

Commande de vol avec le système dSPACE
Bien qu’il s’agisse d’un petit avion, les algorithmes faisant l’objet des tests de la NASA peuvent être importants. Les progrès réalisés dans la théorie des commandes et dans l’identification de systèmes temps réel découlent généralement des travaux des chercheurs effectués sur ordinateur, à partir de prototypes d’algorithmes implémentés dans un outil de simulation basée sur modèle tels que MATLAB®/Simulink®. L’un des objectifs du programme AirSTAR a été de réduire le temps incombant à la relocalisation de ces algorithmes dans un système temps réel destiné à des tests de vol et de fournir une puissance de calcul plus élevée pour le code du chercheur. Un processus de relocalisation plus rapide permet de fournir des résultats de tests très proches de la réalité, dès les premières étapes du développement technologique. Il peut donc apporter des informations et influencer la poursuite des recherches. Cette fonctionnalité dépend à la base d’un système dSPACE qui communique avec le véhicule par un lien de télémesure à bande passante élevée.

Station terrienne mobile pour la commande de vol
Les systèmes informatiques de la station terrienne comprennent une unité multi-CPU dSPACE et plusieurs postes de travail connectés permettant de gérer l’affichage et l’enregistrement de données. Le premier CPU du système dSPACE comporte les « systèmes avion » qui gèrent les entrées du pilote (E/S discrètes, analogiques et PWM), le flux de télémesure vers et de l’avion (RS422 en série), qui calibrent et traitent des données nécessaires au fonctionnement des affichages temps réels (UDP). Le second CPU dSPACE est prévu pour la recherche des algorithmes de commande qui sont invoqués pendant le vol d’après les configurations à la fois nominales ou défectueuses du véhicule. Ces algorithmes de commande sont habituellement transférés d’après les différentes expérimentations de vol et ils implémentent le code développé et prototypé dans Simulink à l’aide d’un modèle de simulation pour le véhicule. L’utilisation d’un deuxième CPU pour ce code fournit non seulement une puissance de calcul élevée mais elle permet aussi au CPU maître de gérer et d’isoler toute erreur logicielle, y compris le verrouillage du code, les erreurs de segmentation ou le comportement non borné ainsi que le transfert automatique vers un contrôleur du système avion.

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