Establishment of a Digital Interface Between System Definition and System Analysis Models to Optimize the Aircraft Preliminary Sizing Process

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit werden Möglichkeiten einer digitalen Verknüpfung zwischen Systemsdefinitionsmodellen und Systemanalysemodellen im Flugzeugvorentwurf untersucht. Eine solche digitale Schnittstelle könnte eine digitale Prozesskette ermöglichen, die eine automatisierte multidisziplinäre Systemoptimierung erlaubt. Zu diesem Zweck wird ein digitales Modell eines Flugzeugs mit dem SysML-basierten PTC Integrity Modeler entworfen. Zusätzlich wird ein Berechnungsmodell in MATLAB erstellt, mit dem das optimale Preliminary Design des Flugzeugs auf Basis einer zuvor definierten Zielfunktion berechnet wird. In einem weiteren Schritt werden Methoden für einen automatisierten Parameteraustausch zwischen den beiden Modellen erforscht. Schließlich wird die digitale Verbindung hergestellt und überprüft.

In this work, possibilities of a digital link between system definition models and system analysis models in aircraft preliminary design are investigated. Such a digital interface could enable a digital process chain that allows automated multidisciplinary system optimization. For this purpose, a digital model of an aircraft is designed using the SysML-based PTC Integrity Modeler. In addition, a computational model is created in MATLAB to calculate the optimal preliminary aircraft design based on a previously defined objective function. In a further step, methods for an automated parameter exchange between the two models are explored. Finally, the digital link is established and verified.