无人机安全飞行在空中客车，由Ansys SCADE支持

全球无人机市场正在迅速增长，2021年的销售额为262亿美元，预计到2027年这一数字将增长到383亿美元。¹在世界各地，无人机被用于一系列应用，包括国防、消防、搜索和救援、监视、气象、新闻和体育报道、农业，以及从关键医疗用品到邮件的所有交付。无人机可以在不危及人类生命的情况下进入危险情况或偏远地区。

空中客车公司在最近的Ansys数字安全会议(DSC)是该行业的全球领导者，以其在国防和商业无人机应用方面的产品创新而闻名。

最近，空中客车公司成功展示了无人驾驶飞机和有人驾驶飞机如何在防御任务中协同工作，²为欧洲未来空中作战系统铺平了道路。2022年夏天，该公司的太阳能“西风”无人机在空中停留了64天，打破了世界纪录。^3.

虽然空客显然专注于通过创新重新定义行业，但在推出新产品设计时，安全绝不能受到损害。该公司的全球产品开发团队依赖于Ansys SCADE解决方案，以确保嵌入式软件代码的安全性，这是其许多无人机系统的基础。通过使用SCADE的基于模型的开发环境，空客可以使其软件设计和验证过程尽可能快速和高效，同时仍然确保关键任务应用的可靠性。

地面控制站:无人机的关键组成部分

空中客车防务与航天公司控制站系统工程师Cristina Rasilla reynmundo在DSC的演讲中描述了空中客车如何使用SCADE开发无人机地面控制站。地面控制站是硬件和软件的组合，作为无人机的“地面驾驶舱”。

通过监控和指挥能力，地面站可以在关键时刻(如发射)收集、发送和接收来自飞机的信息，同时还可以确保持续飞行期间的安全运行。这些组件有多重要?到2027年，全球地面控制站市场预计将达到8.505亿美元。⁴

在她的DSC演讲中，Rasilla描述了三种类型的无人机控制系统:

• 可移植的地面控制站——可以是笔记本电脑或平板电脑——允许快速、简单的部署。
• 移动地面控制站在飞行期间提供与无人机的视距通信。
• 分布式地面控制站，它有两个部分:一个移动发射和回收元件用于起飞和降落期间的视线通信和一个固定站在其飞行期间与无人机通信。

空中客车公司的产品开发工作主要集中在移动和分布式地面控制站。

通过Ansys SCADE构建可靠性

由数千行软件代码支持的人机界面(hmi)对于确保这些组件有效工作和操作员易于使用至关重要。空客在开发通用人机界面平台方面投入了大量资金，该平台是其所有地面控制解决方案的基础。从2015年开始，空客开始使用SCADE为HMI平台开发底层软件代码。

“在以前的开发项目中，人机界面完全是用手写代码开发的。然而，在某种程度上，我们决定发展我们的HMI流程，我们决定使用Ansys SCADE进行基于模型的系统工程，”Rasilla说。SCADE使空客能够自动生成代码，同时还能与关键的行业要求相关联，以确保合规性。

“我们需要人机界面及其底层代码能够通过一系列商业和军事标准的认证，”Rasilla说。“我们采用标准ARINC 661，它定义了交互式显示器的整体软件架构。它管理驾驶舱显示系统和用户应用程序，包括其基础软件和逻辑。”

为什么空客依靠SCADE来完成这项关键的安全任务?“首先，SCADE解决方案套件已经在空客的商业和军事项目中使用了很长时间，并取得了非常好的效果。这是一个经过验证的解决方案，”拉西拉说。其次，SCADE确保符合ARINC 661和其他标准，因为这些要求已内置在解决方案中。第三，SCADE是为与我们正在使用的其他工具的互操作性而设计的，因此当我们从一个程序转移到另一个程序时，我们可以最大限度地使用和重用我们的数据。

Rasilla强调说:“最后，SCADE是专门为了解流程的专家设计的关键系统软件开发。”“这是一个定制的工具，所以我们不必被迫使用手动流程和消费级软件来完成我们产品开发工作中非常专业、重要的任务。”

在空中客车公司，SCADE工具将通过简化关键控制应用程序设计、自动化验证、合格/认证代码生成和文档生成，帮助显著减少安全认证的时间和成本。由于SCADE的互操作性标准和基于python的定制能力，SCADE解决方案可以无缝地集成到空客的产品开发流程中。

支持更高水平的产品创新

SCADE还使空客能够轻松地重用以前的模型和数据，而不是每次调整或更新软件架构时都从头开始。当在scape创建的模型的一个区域中进行更改时，它们会自动反映在整个体系结构中。这不仅节省了时间，而且使工程师能够更自由地进行创新。

随着空客公司通过其开创性的产品创新继续引领全球无人机市场，该公司不再受手写代码和使用消费级软件来管理法规遵从性的限制。SCADE解决方案系列旨在通过基于模型的逻辑方法高效、自动地确保合规性，同时推动创新。

Rasilla说:“从监视和控制无人机到管理人机界面和显示器，我们的目标是确保我们的产品平台在实际操作条件下的安全、可靠性能得到验证。”“这给了空客和我们的客户高度的信心。”

想了解更多关于空客如何利用Ansys SCADE的能力?观看Cristina Rasilla raymundo在2022年Ansys数字安全会议上的演讲在这里．

参考文献

1. 《2022年全球无人机市场报告:在军事行动中使用无人机进行货物交付带来了机遇》美通社2022年11月17日报道。
2. “空中客车领导大规模载人-无人组队飞行演示。”航空电子国际公司，2022年12月13日。
3. “飞起来，飞起来:空中客车公司的西风无人机在亚利桑那州上空打破了飞行记录。”《国防新闻》，2022年7月22日。
4. “到2027年，全球无人机地面控制站市场将达到8.505亿美元。”雅虎财经，2022年10月13日。