MATLAB和SIMULINK 助力 NASA 回归到载人航天飞行

利用基于模型的设计, 猎户座导航、制导和控制系统成功地完成了深空试验飞行

21ic讯 MathWorks今日详细报告了它对于成功完成美国宇航局 (NASA) 猎户座飞船试验飞行的贡献。此次飞行于 2014 年 12 月 5 日结束，标志着 40 多年来为宇航员设计的所有飞船在太空中所飞行的最远距离。猎户座这次的里程碑事件被认为是 NASA 在使用载人飞船探索深空飞行并抵达火星的研究工作中迈出了重要的一步。船载导航、制导和控制 (GN&C) 系统让猎户座利用 GPS 和惯性传感器从发射到着陆期间成功进行了导航。这些 GN&C 算法是利用 MATLAB 和 Simulink 自动生成的代码开发的。

NASA、Lockheed Martin、Draper Laboratory、MathWorks 等公司通力合作，为 猎户座设计并开发了 GN&C 飞行算法。基于模型的设计使各公司能够同时致力于 GN&C 算法和飞行软件的开发。用Simulink 搭建的的飞船和控制器模型充当了可执行规范，使工程师能够设计、验证并从一套模型中自动生成飞行软件。因此，GN&C 分析师是直接处理可执行算法模型，而不是需要由软件开发人员解释文档。设计和分析环境与飞行软件开发的合并，使联合小组能够在早期发现并解决问题，减少整体开发时间。

传统设计过程与 猎户座GN&C 软件开发方法的原理图比较图像由 NASA 提供。

NASA 小组 Draper Laboratory GN&C 集成负责人 Mark Jackson 解释说：“要引导猎户座飞船溅落至距目标半英里的狭长区域内 ，需要整个团队的力量。通过将 Draper 的进入制导算法与 MATLAB 和 Simulink 的自动生成代码功能相结合，我们团队才得以实现 NASA 的着陆制导、导航和控制的目标。”

MathWorks 航天经理 Jon Friedman 说：“对于能够在 NASA 登陆火星的征途中扮演重要角色，MathWorks 感到非常的激动。使用 MATLAB、Simulink 和 Stateflow 创建 GN&C 算法，模拟闭环系统并自动生成 C++代码部署在飞船上，从而帮助该任务提供了卓越的品质并节省了开发时间。”

有关如何利用 MATLAB 和 Simulink 开发 GN&C 的更多详细信息，可在加速 NASA GN&C 飞行软件开发中找到。此外，有关 猎户座 及其任务的更多详细信息，请访问 NASA 的探索：地球之外网站。