“使用ANSYS的云合作伙伴Nimbix在数百个内核上运行Fluent，使电信服务提供商Altaeros能够在各种操作条件下以高保真度快速评估我们原型设计的空气动力学性能，并且运行时间不会太长。事实证明，Nimbix高性能计算云平台速度快且非常易于使用，其技术支持非常出色。”—乔纳森·埃弗里特
博士 （Altaeros首席空气动力学家 ）

下面将分享电信服务提供商Altaeros的案例来展示HK-Nimbix高性能计算云平台如何帮助企业开发业务数据库并提高计算速度。电信服务提供商Altaeros使用ANSYS Fluent和Nimbix云计算设计的空中信号塔后，不仅降低了成本和能源消耗，还将电信业务扩展到了农村。

一、电信服务公司Altaeros的简介

Altaeros于2010年在麻省理工学院成立，是一家电信服务提供商，其使命是为农村和偏远社区提供下一代基础电信设施。目前，该公司已从软银集团、三菱重工、Suhail Bahwa集团和Ratan N. Tata筹集资金，并获得了美国农业部和国家科学基金会的技术开发资助。Altaeros开发了一个系绳空中平台，可用于能源、电信和农业领域的一系列应用。Altaeros的第一个商业产品SuperTower为世界各地难以进入的农村社区提供了高速移动宽带，并且部署一个SuperTower提供相当于15个传统蜂窝塔的覆盖范围，成本可降低60%。

二、背景介绍

电信服务提供商Altaeros开发了一个名为“SuperTower”的系绳空中平台，是该公司的首个商业产品，该产品为难以进入的农村地区提供高速移动宽带。通过创新的自主飞行控制系统，Altaeros消除了对持续监控和操作机载平台的人力需求，大大降低了部署成本。同时，Altaeros使用基于模型的设计方法来设计空气动力控制系统，以实现在极端条件下也能够自主发射并在恢复期间保持工作高度和稳定飞行。为了实现这一功能，Altaeros需要高保真建模能力，ANSYS Fluent和其云合作伙伴NIMBIX为Altaeros开发大范围的空气动力学数据库提供的基础设施保障。

三、Altaeros面临的挑战

与其他大型复杂系统一样，Altaeros制作SuperTower的机载平台原型需要非常高的成本，这对于Altaeros这样一家初创公司而言，将承担极大的失败风险。因此，如果能够在开发早期创建准确的模型并使早期设计能够通过仿真进行测试，则Altaeros能够最大限度地降低研发失败风险。在空气动力学方面，Altaeros机载平台面临的挑战主要是“风的可变性”。无论是机械载荷还是飞行动力学，系统风向标将被动地指向风，并且短期内可能会遇到必须适应的大迎角或侧滑。

四、Altaeros解决方案

Altaeros使用ANSYS Fluent执行计算流体动力学 (CFD) 仿真，通过ANSYS的合作伙伴Nimbix利用云计算资源，对数十种不同的操作条件进行建模。通过使用Nimbix云计算，Altaeros可以在可管理的周转时间内执行仿真，同时保持高保真度。

CFD（计算流体动力学）成果的第一个用途是为系统的机械设计开发负载例子，并确定关键传感器（如风速计）的最佳位置。然而，Altaeros的仿真用途远远不止于此。Altaeros 在专有的飞行动力学仿真工具中对整个系统进行建模—旋转地面站、系绳和气球。

CFD（计算流体动力学）成果形成了“空气动力学数据库”的关键组成部分，空气动力和力矩可以从中确定。飞行动力学仿真器允许：

  • 飞行控制软件的开发和调试。
  • 在设计包极限的条件下验证设计。
  • 原型制作系统操作员培训。

五、Altaeros获得的益处

Altaeros公司提到，A在使用NSYS Fluent和其云合作伙伴NIMBIX开发空气动力学数据库后，他们的建模能力不仅有了极大的提升，同时该投资在后期减少物理原型和控制软件的飞行调整迭代方面获得了显著回报，不仅验证了其设计方法，还使得 Altaeros 的第一个商业系统SuperTower的设计规模显著扩大。

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