全球无人驾驶飞行器 (UAV) 市场正在快速增长，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 在世界范围内，无人机被用于一系列应用，包括国防、消防、搜救、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一切运输。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。
空中客车公司是最近举行的Ansys 数字安全会议(DSC) 的发言人，是该行业的全球领导者，以其在国防和商用无人机应用领域的产品创新而闻名。
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为欧洲的未来作战空中系统铺平了道路。2022 年夏天，该公司的太阳能 Zephyr 无人机在高空停留 64 天，打破了世界纪录。3个
虽然空中客车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，安全绝不能妥协。该公司的全球产品开发团队依靠Ansys SCADE解决方案套件来确保作为其许多无人机系统基础的嵌入式软件代码的安全性。通过使用 SCADE 基于模型的开发环境，空中客车公司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程序的可靠性。
地面控制站：无人机的重要组成部分
空客防务与航天公司的控制站系统工程师 Cristina Rasilla Reymundo 在 DSC 的演讲中描述了空客如何使用 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，充当无人机的“地面驾驶舱”。
地面站兼具监控和指挥能力，可以在飞机起飞等关键时刻采集、发送和接收飞机信息，同时保证持续飞行过程中的安全运行。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 演示中，Rasilla 描述了三种类型的无人机控制系统：
便携式地面控制站——可以是笔记本电脑或平板电脑——可以实现快速、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线通信。
分布式地面控制站，它有两部分：用于起飞和着陆期间的视距通信的移动发射和回收元件和在飞行期间与无人机通信的固定站。
空中客车公司的产品开发工作集中在移动和分布式地面控制站上。
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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并易于操作员使用至关重要。空中客车公司投入巨资开发通用 HMI 平台，作为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 为这个 HMI 平台开发底层软件代码。
“在以前的开发项目中，HMI 完全是用手写代码开发的。然而，在某个时候，我们决定改进我们的 HMI 流程，并决定使用 Ansys SCADE 进行基于模型的系统工程，”Rasilla 说。SCADE 使空中客车公司能够自动生成代码，同时还链接到关键行业要求以确保合规性。
“我们需要 HMI 及其基础代码能够根据一系列商业和军事标准进行认证，”Rasilla 说。“我们应用标准 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。”
为什么空中客车公司依赖 SCADE 来完成这项关键任务安全任务？“首先，SCADE 解决方案套件已经在空中客车公司长期用于商业和军事项目，取得了非常好的效果。这是一个经过验证的解决方案，”Rasilla 说。“其次，SCADE 确保符合 ARINC 661 和其他标准，因为这些要求已内置到解决方案中。第三，SCADE 旨在与我们正在使用的其他工具进行互操作，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利用和重用我们的数据。
“最后，SCADE 是专门为了解流程的专家解决关键系统软件开发而设计的，”Rasilla 强调说。“这是一种定制工具，因此我们不必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。”
在空客，SCADE 工具将通过简化关键控制应用程序设计以及自动验证、合格/认证代码生成和文档生成，帮助显着减少安全认证时间和成本。凭借其互操作性标准和基于 Python 的定制功能，SCADE 解决方案无缝集成到空客的产品开发流程中。
支持更高层次的产品创新
SCADE 还使空中客车公司可以轻松地重用其以前的模型和数据，而不是每次调整或更新软件架构时都从头开始。当在 SCADE 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架构中。这不仅节省了时间，也让工程师可以更自由地进行创新。
随着空中客车公司通过其突破性的产品创新继续引领全球无人机市场，该公司不再受制于手写代码和使用消费级软件管理法规遵从性。SCADE 系列解决方案旨在高效自动确保合规性，同时通过基于模型的逻辑方法推动创新。
“从监视和控制无人机到管理 HMI 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经过安全、可靠的性能验证，”Rasilla 说。“这给空客以及我们的客户带来了高度的信心。”
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