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VECTOR-HIL

El VECTOR-HIL es el simulador de entrenamiento más avanzado desarrollado por UAV Navigation. El HIL permite la simulación realista de condiciones de vuelo usando el hardware y el software (FCC) reales del VECTOR y una segunda unidad computacional simulando el entorno y los datos procedentes de los sensores (SIM).

Pruebe el VECTOR en una configuración de vuelo real

Pruebe el software de control de vuelo real.

Entorno de entrenamiento realista para operadores de UAVs

Simule una operación completa con fines de entrenamiento.

Simulación realista de los fallos de los sensores

Pruebe y entrene para detectar fallas en los sensores.

Plataforma personalizable, vista de modelo 3D

Visualización completa en 3D del UAV y su entorno.

Simule condiciones climáticas adversas

Pruebe al UAV y al operador bajo diferentes condiciones climáticas (dirección de la velocidad del viento y/o ráfagas, etc.)

Operaciones navales

Simulación de un buque de transporte que incluye el comportamiento del mar (velocidad, rumbo, olas).

El VECTOR-HIL permite a los clientes entrenar a sus pilotos con el sistema de UAV Navigation, pero además puede ser usado en ferias o para DEMOs comerciales. Al mismo tiempo, puede ser usado en pruebas tipo iron-bird así como para conectar algunas cargas útiles para una simulación más realista. El dispositivo consiste en dos placas de cálculo separadas: una ejecuta un simulador de aeronaves (SIM), mientras que la segunda (FCC) ejecuta el software de vuelo real VECTOR.

La SIM puede:

  • Mostrar la plataforma 3D y el entorno en Flight Gear.
  • Emular la dinámica de la aeronave en base a un complejo modelo dinámico y parametrizado.
  • Emular el comportamiento del conjunto de sensores que incluye el AHRS dentro del VECTOR.
  • Emular diferentes sensores integrados como periféricos: Altímetro láser, “Peso sobre ruedas” (Weight On Wheels, WOW), sensor de RPM, etc...
  • Leer la salida PWM del autopiloto para emular el servo/actuador en cada superficie de control. También es posible simular el fallo del sensor, ruido en la señal, perturbaciones y el mal funcionamiento del servo.
  • Realizar procedimientos completos de Pre-vuelo.

La placa FCC incorpora el Ordenador Control de Vuelo y ejecuta el software de control de vuelo real. Recibe los datos de actitud del AHRS-INS como lo hace el código original, y es configurado y administrado por Visionair.

 

 

¿QUÉ ES EL VECTOR-HIL?

VECTOR-HIL es un simulador Hardware In the Loop diseñado por UAV Navigation. Está basado en la arquitectura del autopiloto VECTOR y permite simular misiones de plataformas tipo target aéreo, ala rotatoria y ala fija.

Para proporcionar un entorno de entrenamiento realista al usuario, HIL ofrece amplias capacidades de configuración. Esto también ayuda al usuario a comprender mejor la aeronave en caso de situaciones de emergencia, sin tener que probarla directamente en la plataforma.

Durante el entrenamiento, se dispone de las siguientes funcionalidades:

  • Cambios en el Centro de Gravedad e Inercia de la plataforma. Esto permite emular la variación en la distribución del peso debido al consumo de combustible o por la suelta de la carga.
  • Emulación de fallos de motor o pérdida de potencia. Esta funcionalidad permite la simulación de la autorrotación para los helicópteros o la activación de la protección contra la pérdida de potencia para las plataformas de ala fija.
  • Desactivación o perturbaciones con ruido de señal de varios sensores como: 
    • Altímetro láser
    • Magnetómetro para emular, por ejemplo, la calibración fuera de los límites.
    • GNSS para emular la degradación de la señal.
    • ADS para emular los problemas de los sensores de presión ESTÁTICOS y DINÁMICOS.
    • Giróscopos y acelerómetros para emular los problemas de vibración en la plataforma.
    • Sensores de RPM
    • Sensores WOW
  • Simulaciones de condiciones climáticas como la velocidad y dirección del viento o ráfagas.
  • Simulaciones de bloqueo del servo en una posición conocida.
  • Simulación de buques de transporte incluyendo comportamientos del mar (velocidad, rumbo, olas) para operaciones en el mar.
  • Caja reforzada
  • Conectividad a través de un único cable

 

PARA QUÉ ES ÚTIL EL VECTOR-HIL

ENTRENAMIENTO EN LA OPERACIÓN

El HIL reproduce de manera realista el ambiente para poder entrenar a los operadores de los UAV:

  • El entrenador puede controlar y monitorizar la actividad del operador en formación de manera remota durante la simulación.
  • Representación realista de las condiciones en vuelo del UAV
  • Acumulación de horas en vuelo para los operadores
  • Entrenamiento de los procedimientos de pre-vuelo para conseguir una preparación más rápida en condiciones reales.

 

PLANIFICACIÓN DE LA MISIÓN

El HIL puede ser usado para planificar y hacer pruebas simuladas de la misión a realizar por la plataforma en una operación real. 

  • Para hacer esto, Visionair cuenta con su herramienta Flight Plan Editor.
  • La misión puede ser probada en condiciones climáticas realistas.
  • Es posible simular de manera realista misiones avanzadas como el transporte de carga o suelta de paracaídas:
    • Activación de interruptor
    • Cambios en los parámetros de masa, posición del centro de gravedad y de inercia
    • Visualización 3D de las maniobras

Mission Planning

FERIAS

En ferias o eventos, el HIL puede ser empleado para:

  • Captar la atención de tu stand
  • Llevar a cabo demos en directo a clientes potenciales
  • Mostrar una vista 3D de la plataforma
  • Dar una imagen profesional de su compañía.

fairs and showroom simulator

PRUEBAS DE INTEGRACIÓN Y CONFIGURACIÓN EN UN IRON-BIRD

El VECTOR-HIL puede ser usado para ser integrado en un iron-bird gracias a su conectividad:

  • 24 GPIOs
  • 3 Puertos COM
  • 1 Puerto Ethernet

Esta configuración permite llevar a cabo pruebas de servos o de integración de periféricos mediante la simulación de los movimientos esperados durante el vuelo.

Integration test

PROCEDIMIENTOS DE EMERGENCIA Y SEGURIDAD: PRUEBA Y ENTRENAMIENTO

A través de la interfaz del software del VECTOR-HIL es posible simular condiciones de emergencia. Esta capacidad cubre dos necesidades:

 

 

I/O

Conector del sistema:

Ethernet RJ45

Eléctricas

Suministro de energía eléctrica

9 a 36 VDC

Potencia de salida

6 W

Conector de alimentación

Conector hembra de 2,5 mm (polaridad positiva)

Mecánicas/Ambientales

 

Tamaño (L, An, Al)

250 x 170 x 90 (mm)

Peso

1300 g

Rango de temperatura

-40ºC a +60ºC)

Característica

SIL

HIL

 

Software de entrenamiento en GCS

 


 Ambas soluciones de simulación permiten al usuario la simulación de la operación UAV con diferentes niveles de fidelidad. Todos los modos de guiado están disponibles. Desde el guiado Manual a los modos automáticos pueden ser simulados permitiendo al piloto ensayar las misiones o entrenar en el uso del sistema.

Nivel de fidelidad en la simulación

A nivel de lógica Total

La solución SIL ejecuta una versión del software del autopiloto VECTOR que incorpora un simulador embebido dentro del código del piloto automático. Mientras esto asegura que el SIL se comportará como la lógica interna real del autopiloto, los tiempos de ejecución o el comportamiento de los sensores no serán iguales a los de la operación real.

Simulación de procedimientos avanzados o de emergencia

 Básico

Avanzado

 Aunque el SIL puede simular la mayoría de las situaciones operacionales, el simulador HIL incluye algunos escenarios adicionales como la simulación de la climatología (vientos o ráfagas aleatorias), simulación de fallos en sensores y actuadores (desde el bloqueo de servos a la simulación de jamming o spoofing de la señal GNSS), taxi, representación más realista del despegue y aterrizaje, lanzamiento en catapulta o simulación de la telemetría del motor. 

Modelo físico del avión

Genérico Personalizado El VECTOR HIL permite una completa personalización de la aeronave. Esto incluye: personalización de las derivadas de estabilidad, parámetros de actuación en tierra como la posición del tren de aterrizaje, simulación del taxi o la distribución del empuje de los motores con múltiples motores.

Interfaz con FlightGear

 Básico

Avanzado

 A través de la herramienta “FLIGHT GEAR” de Visionair es posible interactuar con Flight Gear tanto con el SIL como el HIL. Sin embargo, esta característica muestra la telemetría del autopiloto por lo que está sujeto a limitaciones en el ancho de banda. El simulador VECTOR-HIL dispone de un tiempo de refresco mucho más rápido permitiendo la visualización en Flight Gear mucho más fluída para su uso en ferias o demostraciones. También, en el HIL la integración con Flight Gear es más avanzada por lo que la simulación de la actuación en tierra es mejor simulada.

Posición de instructor

- El simulador HIL permite al instructor el control de la simulación mientras que el operador en prácticas se enfrenta al ambiente de operación que tendría en el caso de un vuelo real. En el caso del SIL esta disposición no es posible.

Operaciones marítimas

 -

 

El HIL permite la simulación de escenarios marítimos. La simulación incluirá el control del barco y su interacción con las olas del mar para proporcionar un ambiente más realista.

Personalización

- El simulador HIL permite la personalización de la plataforma e incluso del ambiente a simular debido a que es ejecutado en un hardware diferente. Por ejemplo, el número o la posición de los motores, la variación del centro de masas dependiendo del consumo de combustible o las cargas de pago incluídas pueden ser simuladas.

Integración en Iron Bird

 -

 

El hardware del VECTOR-HIL expone los puertos de comunicación (GPIOS, puertos serie…) con el fin de permitir una fácil integración en un “iron bird”.

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About

UAV Navigation is a privately-owned company that has specialized in the design of flight control solutions for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) since 2004. It is used by a variety of Tier 1 aerospace manufacturers in a wide range of UAV - also known as Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) or 'drones'. These include high-performance tactical unmanned planes, aerial targets, mini-UAVs and helicopters.