Simulateurs

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Le développement de logiciels SCAO pour les missions spatiales nécessite un processus de validation au sol exhaustif avant leur déploiement et mise en œuvre dans un satellite. Le logiciel de simulation de l’environnement (RWSW – Real-World Software), accompagné d’outils automatisés de conception et de validation, est le principal instrument que NGC utilise pour concevoir et valider les logiciels de vol. L’efficacité du logiciel RWSW a été prouvée dans de nombreux programmes de vol et le simulateur a été reconnu comme un outil fiable pour prédire le comportement des satellites en orbite et l’effet des changements de paramètres.

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Au cours de sa longue expérience dans le développement de logiciels SCAO, NGC a créé plusieurs outils pour optimiser et automatiser leur développement et le processus de validation. L’entreprise les met à profit quotidiennement dans ses activités de conception de logiciels SCAO.

Simulateur de la dynamique du satellite

Le logiciel de simulation du satellite et de son environnement, aussi appelé RWSW, est un simulateur MATLAB/Simulink utilisé par NGC dans le développement et la validation de logiciels SCAO. Le logiciel RWSW est une représentation dans un environnement de simulation par ordinateur des capteurs, des comportements dynamiques et des actionneurs du satellite, ainsi que des comportements dynamiques ou cinématiques d’autres corps (Soleil, Terre, etc.) qui ont un effet sur le comportement dynamique du satellite. La modélisation des comportements dynamiques d’un satellite tient également compte des perturbations environnementales qui agissent sur la translation et l’attitude de ce dernier : le champ gravitationnel non sphérique de la Terre, les gradients de gravité, la pression de radiation du Soleil, la traînée atmosphérique, etc.

Outils de validation automatique

Les outils de validation automatique développés par NGC prennent en charge la validation des logiciels SCAO dans l’environnement MATLAB/Simulink. Les outils MATLAB sont utilisés dans les outils de validation automatique des codes de NGC et constituent donc un sous-ensemble de la gamme complète d’outils de validation automatique. Ces outils automatisent la validation des logiciels SCAO pour assurer une efficacité maximale et réduire au minimum l’erreur humaine.

À partir d’un plan d’essai dans un fichier Excel, il suffit d’appuyer sur un bouton pour exécuter un ensemble complet d’essais, puis générer et documenter des rapports sur ces derniers. Le simulateur permet l’exécution de simulations Monte Carlo.

Bibliothèques de modèles

NGC a mis sur pied sa propre bibliothèque de modèles Simulink pour augmenter la bibliothèque native de modules Simulink, mais aussi pour remplacer certains d’entre eux par des versions développées par NGC mieux adaptées aux opérations de vol sécuritaires, y compris la génération automatique de logiciel plus propre et la détection et l’isolement des exceptions mathématiques potentielles.

Les bibliothèques MATLAB/Simulink de NGC comprennent des fonctions et des modules Simulink pour les applications suivantes :

Modèles d’actionneurs
Comportements dynamiques des satellites et des corps célestes
Modèles environnementaux
Détection et repérage des défaillances
Opérations matricielles
Opérations non linéaires

Opérations liées à l’orbite
Opérations quaternion
Opérations de nombres aléatoires
Modèles de capteurs
Opérations de gestion du temps
Outils de gestion des trajectoires et des tracés

Les bibliothèques contiennent des modèles de capteurs et d’actionneurs ainsi que diverses fonctions de base utilisées dans les logiciels SCAO et les simulateurs, par exemple, la transformation des éléments orbitaux en variables de vitesse et de position, de quaternion en variables de tangage, de roulis et de lacet, etc. Ces bibliothèques peuvent être simplement initialisées et utilisées comme boîte à outils MATLAB/Simulink.

ESA-P. Carril

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