[发明专利]基于SysML的航天飞行器系统模拟方法

说明书

本发明公开了一种基于SysML的航天飞行器系统模拟方法，属于航天领域，该方法为：S1.根据预设功能模块建立相应的功能模型，所述功能模型包含模型参数；S2.根据每个所述功能模型的功能和相应的模型参数设置相应的输入变量和输出变量；S3.根据每个所述功能模型的模型参数、输入变量和输出变量，及所述预设功能模块之间的关系，建立所有功能模型之间的模型参数、输入变量、输出变量的映射关系，以进行航天飞行器系统模拟。本发明通过建立所有的功能模型的参数、输入变量和输出变量的映射关系，以实现模型间的数据的互联互通，提高模型间的协同能力及复杂耦合水平。

技术领域

本发明属于航空领域，尤其涉及基于SysML(Systems Modeling Language，系统工程的标准建模语言)的航天飞行器系统模拟方法。

背景技术

目前在大系统总体设计过程中顶层设计需求与系统实现方案之间映射关系弱、方案设计周期长、基于模型的协同设计能力不足和复杂耦合系统方案优化水平低等共性问题已严重制约航天飞行器总体设计过程的效率和质量，设计结果无法对新的需求进行及时响应，面对新思路、新指标往往需要很长的研制周期和设计研制风险，不具备体系化、通用化的整体效力。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有系统模型的协同能力不足及复杂耦合水平低的问题，本发明提供一种基于SysML的航天飞行器系统模拟方法。

本发明的一种基于SysML的航天飞行器系统模拟方法，包括下述步骤：

S1.根据预设功能模块建立相应的功能模型，所述功能模型包含模型参数；

S2.根据每个所述功能模型的功能和相应的模型参数设置相应的输入变量和输出变量；

S3.根据每个所述功能模型的模型参数、输入变量和输出变量，及所述预设功能模块之间的关系，建立所有功能模型之间的模型参数、输入变量、输出变量的映射关系，以进行航天飞行器系统模拟。

优选的，所述预设功能模块包括：分离模块、载荷模块、气动热模块、弹道模块、制导模块、控制模块、气动模块、参数模块和发动机模块；

所述预设功能模块与所述功能模型一一对应，所述功能模型包括：分离模型、载荷模型、气动热模型、弹道模型、制导模型、控制模型、气动模型、参数模型和发动机模型。

优选的，所述参数模型用以提供航天飞行器系统的质量、尺寸和级数。

优选的，所述弹道模型用以生成三自由度标准弹道和六自由度实际弹道。

优选的，所述分离模型用以生成机弹分离、级间分离、弹头分离产生的干扰。

优选的，所述载荷模型用以提供轴向载荷和法向载荷。

优选的，所述发动机模型用以生成推力曲线。

优选的，所述控制模型用以根据获取的指令姿态和实际姿态计算控制指令，通过所述控制指令控制跟踪精度。

优选的，所述制导模型用以根据获取的标准弹道和实际弹道计算制导指令，通过所述制导指令控制关机点的精度。

优选的，所述气动热模型用以在飞行过程中为所述航天飞行器系统提供动压、热流和吸热量。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

本发明的有益效果在于，通过建立所有的功能模型的参数、输入变量和输出变量的映射关系，以实现模型间的数据的互联互通，提高模型间的协同能力及复杂耦合水平。

附图说明

图1为本发明所述的基于SysML的航天飞行器系统模拟方法的一种实施例的方法流程图；