太阳能动力公司研制出先进的太阳能飞机

当太阳能动力项目开始时，没有人知道是否可以利用现有的技术制造出能够昼夜飞行的太阳能飞机。第一个挑战是分析关键因素，包括太阳能电池效率、电池性能、翼展和重量，并进行权衡分析，以平衡收集太阳能和保持气动效率。

最初的行业研究集中在几个小时内的性能，但需要在更短的时间尺度上进行分析，以评估飞行力学、空气动力学和飞行质量。HB-SIA原型机的设计和建造依赖于对飞机的精确模拟。“阳光动力”号的试飞员也是如此，他们需要一个飞行模拟器来复制“阳光动力”号飞机的操纵性能和飞行动力学。

在HB-SIA原型机的整个研究、设计、开发和任务规划阶段，太阳能动力工程师都使用了MATLAB和Simulink。

他们使用Simulink创建了飞机的系统模型，它的结构特性和关键子系统，包括锂聚合物电池。该模型的早期模拟表明，太阳能电池所需的面积需要80米长的机翼;该团队模拟和评估权衡，以确定最佳设计参数，实现64米的翼展。

然后，工程师们在Simulink中对飞机动力学进行建模，包括其气动特性、机械控制系统、电机、螺旋桨和变速箱。模拟帮助团队验证和微调设计。

为了为HB-SIA创建一个飞行模拟器，该团队扩展了飞机动力学模型，添加了s函数以接受飞行员控制和X-Plane界面的视觉反馈。

该团队使用MATLAB为机载空气数据计算机开发算法，该计算机基于压力传感器数据计算空气速度和高度。利用MATLAB对欧米茄仪进行了原型算法设计，实现了飞行器的倾斜角和飞行方向的精确报告。

使用控制系统工具箱™，团队评估了自动驾驶系统的需求，并生成了波德图来可视化系统行为。

在早期试飞后，工程师们用MATLAB分析了飞行数据。他们利用分析结果来改进飞机动力学模型，估计传感器误差，并改进空气数据计算机算法。

使用Polyspace^®该团队分析了空气数据算法的C实现，并识别了潜在的运行时错误和不安全代码。

阳光动力公司正在使用MATLAB和simulink，并重用改进的HB-SIA模型，来开发HB-SIB飞机。