매스웍스는 BAE 시스템즈가 영국 해군의 Type 45 구축함용 새로운 온보드 교육 시뮬레이터 (온보드 트레이너 On-Board Trainer, 약어로 OBT) 개발에 매스웍스의 모델 기반 설계를 사용했다고 발표했다.

이 시스템은 승무원들이 승선하기 전에 복잡한 전함에 대한 효과적인 교육을 제공하기 위한 것으로, 승무원들은 이를 통해 다양한 결함 및 손상 등의 비상 상황에 대해 실시간으로 전함의 추진, 발전, 보조 시스템을 제어, 재구성 및 복구해 볼 수 있다.

이 시뮬레이터는 약 4,000개의 입출력을 기반으로 16개의 상호 연결된 시스템 시뮬레이션을 통해 사실적인 승무원 교육 환경을 제공한다. 누수로 인한 압력 강하 등의 결함과 그로 인한 오염물 누수 경보 등을 모델링하여 승무원이 탑승 전에 사실적 비상 상황에 대비할 수 있도록 한다. BAE 시스템즈 설계 팀은 Simulink와 MATLAB을 통해 이 프로젝트를 위한 플랜트 모델을 만드는 작업을 간소화했다.

플랜트 모델이 개발 및 검증되면 시뮬레이션의 실시간 버전이 생성되어 전함의 온보드 제어 시스템과 통합된다. BAE 시스템즈 엔지니어는 이를 위해 90,000 라인 이상의 C 코드를 자동 생성했다. 실시간 시뮬레이션은 효율적인 C 코드로 인해 중앙 처리 장치 활용을 제한 조건인 20% 보다 훨씬 낮은 2% 이내로 사용해, 다른 프로젝트 동시 실행 처리 능력을 확보할 수 있었다. 이 시뮬레이션 툴 개발 시간은 타 프로젝트에 비해 절반에 지나지 않았다.

BAE 시스템즈 해군 전함 부문의 수석 엔지니어인 피터 워싱턴(Peter Worthington)은 “매스웍스 툴이 없었다면 이렇게 적은 자원으로 완성할 수 없었을 것이다”라며 “다른 솔루션을 사용했다면 2~4배 많은 시간과 노력이 필요했을 것이다. 설계 프로세스 단순화, 전함의 물리적 시스템을 모델링 및 시뮬레이션, 그리고 C 코드를 생성하는 데 단 3명의 엔지니어만이 투입되었을 뿐”이라고 말했다.

이번 프로젝트에서 MATLAB과 Simulink 모델은 에뮬레이션 시스템이 완전히 설계되기 전에 만들어 졌기 때문에 초기에 잠재적인 시스템 문제를 파악하여 다른 팀들에게 사전에 이를 전달할 수 있었다. 프로세스 후반부에 발견되었다면 큰 비용을 초래했을 치명적인 설계 문제를 초기에 발견하여 해결할 수 있었다.

매스웍스의 항공 우주 방위 산업 마케팅 총괄자인 존 프리드만(Jon Friedman)은 “모델 기반 설계는 전세계 일반 산업과 방위 산업에서 단연 선호되는 엔지니어링 방법론이다. 모델 기반 설계의 이점을 너무나도 잘 알고 있기 때문”이라며 “BAE 시스템즈의 사례는 복잡한 프로젝트의 설계 팀 간 커뮤니케이션을 개선하고 초기에 문제를 파악하여 해결하는 모델 기반 설계의 강점을 극명하게 보여 준 사례”라고 밝혔다.

BAE 시스템즈의 모델 기반 설계를 활용한 온보드 교육 시뮬레이터 개발에 대한 자세한 내용은 고객사례에서 확인할 수 있다.