“使用ANSYS的云合作伙伴Nimbix在數(shù)百個內(nèi)核上運(yùn)行Fluent，使電信服務(wù)提供商Altaeros能夠在各種操作條件下以高保真度快速評估我們原型設(shè)計的空氣動力學(xué)性能，并且運(yùn)行時間不會太長。事實證明，Nimbix高性能計算云平臺速度快且非常易于使用，其技術(shù)支持非常出色?！?/span>

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喬納森·埃弗里特 博士

Altaeros首席空氣動力學(xué)家

?下面將分享電信服務(wù)提供商Altaeros的案例來展示HK-Nimbix高性能計算云平臺如何幫助企業(yè)開發(fā)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫并提高計算速度。電信服務(wù)提供商Altaeros使用ANSYS Fluent和Nimbix云計算設(shè)計的空中信號塔后，不僅降低了成本和能源消耗，還將電信業(yè)務(wù)擴(kuò)展到了農(nóng)村。

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?一、電信服務(wù)公司Altaeros的簡介

Altaeros于2010年在麻省理工學(xué)院成立，是一家電信服務(wù)提供商，其使命是為農(nóng)村和偏遠(yuǎn)社區(qū)提供下一代基礎(chǔ)電信設(shè)施。目前，該公司已從軟銀集團(tuán)、三菱重工、Suhail Bahwa集團(tuán)和Ratan N. Tata籌集資金，并獲得了美國農(nóng)業(yè)部和國家科學(xué)基金會的技術(shù)開發(fā)資助。Altaeros開發(fā)了一個系繩空中平臺，可用于能源、電信和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一系列應(yīng)用。Altaeros的第一個商業(yè)產(chǎn)品SuperTower為世界各地難以進(jìn)入的農(nóng)村社區(qū)提供了高速移動寬帶，并且部署一個SuperTower提供相當(dāng)于15個傳統(tǒng)蜂窩塔的覆蓋范圍，成本可降低60%。

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二、背景介紹

電信服務(wù)提供商Altaeros開發(fā)了一個名為“SuperTower”的系繩空中平臺，是該公司的首個商業(yè)產(chǎn)品，該產(chǎn)品為難以進(jìn)入的農(nóng)村地區(qū)提供高速移動寬帶。通過創(chuàng)新的自主飛行控制系統(tǒng)，Altaeros消除了對持續(xù)監(jiān)控和操作機(jī)載平臺的人力需求，大大降低了部署成本。同時，Altaeros使用基于模型的設(shè)計方法來設(shè)計空氣動力控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)在極端條件下也能夠自主發(fā)射并在恢復(fù)期間保持工作高度和穩(wěn)定飛行。為了實現(xiàn)這一功能，Altaeros需要高保真建模能力，ANSYS Fluent和其云合作伙伴NIMBIX為Altaeros開發(fā)大范圍的空氣動力學(xué)數(shù)據(jù)庫提供的基礎(chǔ)設(shè)施保障。

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三、Altaeros面臨的挑戰(zhàn)

與其他大型復(fù)雜系統(tǒng)一樣，Altaeros制作SuperTower的機(jī)載平臺原型需要非常高的成本，這對于Altaeros這樣一家初創(chuàng)公司而言，將承擔(dān)極大的失敗風(fēng)險。因此，如果能夠在開發(fā)早期創(chuàng)建準(zhǔn)確的模型并使早期設(shè)計能夠通過仿真進(jìn)行測試，則Altaeros能夠最大限度地降低研發(fā)失敗風(fēng)險。在空氣動力學(xué)方面，Altaeros機(jī)載平臺面臨的挑戰(zhàn)主要是“風(fēng)的可變性”。無論是機(jī)械載荷還是飛行動力學(xué)，系統(tǒng)風(fēng)向標(biāo)將被動地指向風(fēng)，并且短期內(nèi)可能會遇到必須適應(yīng)的大迎角或側(cè)滑。

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四、Altaeros解決方案

Altaeros使用ANSYS Fluent執(zhí)行計算流體動力學(xué) (CFD) 仿真，通過ANSYS的合作伙伴Nimbix利用云計算資源，對數(shù)十種不同的操作條件進(jìn)行建模。通過使用Nimbix云計算，Altaeros可以在可管理的周轉(zhuǎn)時間內(nèi)執(zhí)行仿真，同時保持高保真度。

?CFD（計算流體動力學(xué)）成果的第一個用途是為系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計開發(fā)負(fù)載例子，并確定關(guān)鍵傳感器（如風(fēng)速計）的最佳位置。然而，Altaeros的仿真用途遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此。Altaeros 在專有的飛行動力學(xué)仿真工具中對整個系統(tǒng)進(jìn)行建?！D(zhuǎn)地面站、系繩和氣球。

?CFD（計算流體動力學(xué)）成果形成了“空氣動力學(xué)數(shù)據(jù)庫”的關(guān)鍵組成部分，空氣動力和力矩可以從中確定。飛行動力學(xué)仿真器允許：

• ?飛行控制軟件的開發(fā)和調(diào)試。

• 在設(shè)計包極限的條件下驗證設(shè)計。

• 原型制作系統(tǒng)操作員培訓(xùn)。

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五、Altaeros獲得的益處

?Altaeros公司提到，A在使用NSYS Fluent和其云合作伙伴NIMBIX開發(fā)空氣動力學(xué)數(shù)據(jù)庫后，他們的建模能力不僅有了極大的提升，同時該投資在后期減少物理原型和控制軟件的飛行調(diào)整迭代方面獲得了顯著回報，不僅驗證了其設(shè)計方法，還使得?Altaeros 的第一個商業(yè)系統(tǒng)SuperTower的設(shè)計規(guī)模顯著擴(kuò)大。

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