Airnamics开发基于模型设计的近距离拍摄无人机系统

Airnamics的开发团队只有三名工程师。最初，该团队依赖手写的C代码。经过几个月的开发，他们得出的结论是，这种方法既慢又低效。他们缺乏使用手写代码运行高保真模拟的简单方法，这使得调试和质量保证活动变得困难。随着可靠性和安全性问题的增加，该公司开始寻找新的方法。

工程师们希望对R5飞机及其控制系统进行建模，并运行模拟来验证和优化控制算法。他们还希望通过从模型中生成代码，并在车辆上的实时机器上运行代码，从而快速实现控制器的原型。最终，他们的目标是完成该软件的生产版本，以便获得航空当局的认证，用于实际操作。

Airnamics采用基于MATLAB和Simulink的模型设计，加快了R5无人机FBW和FMS软件的开发。

虽然塞勒已经有了MATLAB和Simulink的丰富经验，但他的两个同事的经验却很有限。通过使用在线研讨会和mathworks.com上的示例，并咨询MathWorks应用程序工程师，他们很快就跟上了进度。

利用Simulink和Aerospace Blockset™中的基本组件，该团队创建了R5飞机的工厂模型，包括机身、8个电机和螺旋桨、3个惯性测量单元(用于冗余和更好的陀螺头稳定性能)、一个激光测距仪和其他传感器。

他们使用Simulink和控制系统工具箱™创建了一个控制模型，其中包括一个姿态和运动控制算法和一个用于状态估计的扩展卡尔曼滤波器。

他们对控制模型和工厂模型进行了闭环仿真，以验证控制器的功能。随着设计的进行，他们模拟了传感器故障、电机故障、阵风和其他场景。

在模拟过程中，该团队使用Simulink 3D动画™来可视化R5飞机的动态系统行为。

在飞行测试的准备工作中，他们使用Simulink Coder™从控制器模型生成代码，他们编译并部署到一个定制开发的带有英特尔的机载PC上^®运行Simulink实时™的Atom™处理器。

在飞行测试之后，该团队在MATLAB中分析了飞行记录器数据，并使用结果来细化植物模型和优化控制器。在某些情况下，团队通过更新模型和在飞行间隙生成新代码来加速开发迭代。

Airnamics目前正在完成R5的设计，并为其认证做准备。该公司现在为客户提供UAS开发服务，涵盖从概念设计到定制UAS系统的串行生产的一切。