浙里工业软件应用 - 迪捷软件:基于SkyEye的航空发动机全系统仿真
浙里工业软件
党二十大报告提出,构建新发展格局,着力推动高质量发展,促进数字经济和实体经济的深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群,是新发展时期的重要任务之一。
数字化转型不仅是企业技术变革的工具,更是国家战略方向。近年来我省深入实施数字经济一号工程,打造数字经济”升级版”。同时,作为国家信息化与工业化深度融合示范区,高度重视工业互联网促进制造业高质量发展,引导数字经济与实体经济深度融合,加快建设全球先进制造业基地,从机器换人、智能化改造、企业上云到工业互联网梯度推进,层层深化,逐步探索出一条具有浙江特色的两化融合发展之路。
从1月开始,联盟将以工业技术软件化为切入点,推出“浙里工业软件应用”专栏,集中展示一批技术先进、成效显著、易于推广的工业技术软件化优秀解决方案和典型案例(排名不分先后),加快工业知识的沉淀、推广和复用,并适时集结成册,评优评选,推动我省企业数字化转型发展,加快工业技术软件化进程。
项目实施方
浙江迪捷软件科技有限公司
项目背景
航空发动机是制造业皇冠上的掌上明珠,其研发是一项极为复杂的系统工程。传统的航空发动机研制通常依靠实物试验发现设计问题,采用“设计-试验验证-修改设计-再试验”反复选代的串行研制模式,研制周期长、耗资大、风险高。
未来航空发动机技术复杂程度、性能指标以及安全性要求越来越高,产品研发难度显著增大,研制进度愈加紧迫,传统的研发模式已难以满足发展需求,而基于模型的仿真或者数字孪生技术是助推航空发动机未来研发模式变革的重要手段。基于SkyEye的全数字仿真能够大大降低发动机的研发成本,缩短研制周期,为软件测试及开发过程中的薄弱环节补上至关重要的一环。
项目概况
天目全数字实时仿真软件SkyEye(以下简称SkyEye)是基于可视化建模的硬件行为级仿真平台,为嵌入式系统提供虚拟化运行环境,开发、测试人员可在该虚拟运行环境上进行软件开发、软件测试和软件验证活动。小到芯片,大到系统,SkyEye均可进行模拟。SkyEye目前已应用于航天航空、防务、轨道交通、汽车电子、通信等多个行业,让客户摆脱嵌入式软件研发过程中对于硬件的过分依赖,从本质上提升了软件研发的效率,降低了研发成本,缩短了研发周期。
SkyEye是本项目中进行航空发动机仿真系统的控制基础与功能核心,在仿真过程中提供仿真模型管理、仿真配置、仿真节点管理、多仿真节点同步等功能,还提供仿真人机交互手段。本项目中SkyEye仿真了真实的发动机控制系统,仿真的整个系统包括两个主控,两个伺服及一个健康监视系统。通过模拟整个系统的硬件及定制总线包括航空659、1394、1553B等复杂总线,从而建立和外部的指令、数据监视上位机的连接。使用人员可在不具备真实硬件的条件下对该飞控系统进行7*24小时仿真验证。
应用成效
航空发动机控制系统规模庞大,需要多个目标系统以及多个上位机软件联合协作,由于其分布式的特性,协同测试环境构建困难,采用全数字的仿真方式可以给开发和测试人员带去极大的便利,节省构建环境的人力、资金、时间成本。
SkyEye解决了航空发动机系统的体系结构集成、数据集成、设计过程集成、应用集成等关键技术问题。该仿真系统运行稳定,通用性强,操作简单,用户界面友好,已应用于相关部门的科研工作中,具有极大的应用价值,它能够为用户带来以下便利:
(1)打破硬件限制:工程师可随时访问目标系统,快速搭建虚拟硬件模型并提前进行开发、测试和验证工作,无需关注物理硬件限制。
(2)分布式团队协同工作,提高开发效率:SkyEye虚拟化的环境可复制、可移植且易维护这一特点有效解决了传统模式下的分布式开发依赖于硬件环境而被掣肘这一问题。同时,SkyEye支持以容器的形式封装在Docker中,部署在云端环境,以便分布式团队随时访问、协同工作、提升效能。
(3)大幅度降低开发成本:SkyEye的应用能够使调试时间节省35%,测试成本减少50%,产品上市时间缩短66%。