Этот пример показывает, как смоделировать концептуальную симуляцию радара управления воздушным движением (ATC) на основе уравнения радиолокационной области значений.
Чтобы сделать параметры для Разработки радарных систем легче изменяться и легче определять их значения, модель имеет графический интерфейс пользователя. Радиолокационные и погодные параметры могут быть изменены с этого графический интерфейс пользователя. Во время симуляции эффекты этих параметров можно увидеть на отображении возможностей, который показывает фактическую область значений в желтом цвете и предполагаемую область значений от радара в пурпурном цвете. Другой выход, который можно просмотреть, является вычисленным отношением сигнал/шум (ОСШ) сравнивается с идеальным ОСШ. Идеальный ОСШ также задается из графический интерфейс пользователя. Результат показан в блоке отображения и будет либо 1 (ОСШ > = идеальный ОСШ), либо 0 (ОСШ < идеальный ОСШ).
Simulink ® и Stateflow ® используются в модели, которая разделена на три основные подсистемы, радар, самолет и погода.
Использование подсистем полезно двумя способами: модель организована и легче понять, и работа может быть разделена между несколькими инженерами по подсистемам. Машина Stateflow, помеченная как «check SNR», выполняет логическое сравнение вычисленного ОСШ с идеальным ОСШ и выходными данными на основе этого сравнения.
Можно запустить симуляцию, чтобы определить, может ли радар забрать самолет по выходу на возможностях. С помощью GUI радар и погодные параметры могут быть изменены и изменят область значений, где самолет можно «увидеть».
Откройте и симулируйте модель aero_atc.
open_system('aero_atc'); sim('aero_atc');
bdclose('aero_atc')
Радиолокационные системы спроектированы для определенной цели и очень редко могут эффективно использоваться в других приложениях. Каждая новая спецификация радара требует расчета новых значений параметров. При разработке радара для приложения существует ряд параметров, которые формируют проект. Некоторые из этих параметров содержатся или логически получены из спецификации клиента. Другие выбираются произвольно с использованием наилучшего суждения проекта инженера. Это первое приблизительное решение для разработки системы. Отсюда происходит постоянное уточнение расчётных параметров до достижения оптимальной конструкции. Если в спецификации заказчика происходят какие-либо изменения, это может привести к необходимости переделывания процесса проекта с самого начала. Параметрический характер этой стратегии проекта поддается автоматизации.
aero_atcgui;
close('Air Traffic RADAR Design Parameters');
Мы заинтересованы в выполнении концептуального проекта для наземного радара управления воздушным движением (УВД). Давайте рассмотрим потенциальную спецификацию клиента.
Это является примером спецификации заказчика, на которой будет основан процесс проекта. Заказчик, возможно, FAA, обеспечивает некоторые основные требования к проекту радара, оставляя ряд параметра выбора до инженера-конструктора.
Следует отметить, что некоторые логически выведенные параметры зависят от допущений, сделанных инженером, и должны быть пересчитаны каждый раз, когда оптимизируются параметры наилучшей оценки. Эта задача хорошо поддается симуляции. Используя Simulink и Stateflow, инженер-конструктор имеет возможность анализа, чтобы иметь изменяющиеся во времени сценарии проекта для тестовых запусков Монте-Карло, то есть: сечения и местоположения самолетов, поперечные сечения погоды и местоположения.
Вот как продукты MathWorks ® соответствуют заданию концептуального радиолокационного проекта:
Используя спецификацию клиента и уравнения радиолокационной области значений наряду с уравнениями, описывающими физику системы, модель строится в MATLAB ®, Simulink и Stateflow. Используя модель с командой sim для пакетных запусков, эти параметры наилучшей оценки могут быть оптимизированы для различных условий, погоды, самолетов, с помощью запуска Монте-Карло, чтобы доказать робастность. Результатом является набор оптимизированных радиолокационных параметров, которые могут использоваться для построения подробной модели блока полной радиолокационной системы для последующего системного анализа в Simulink с DSP System Toolbox™.