[发明专利]航天器测控覆盖分析设计平台

权利要求书

1.一种航天器测控覆盖分析设计平台系统，其特征在于：包括底层对象管理子系统、覆盖分析子系统、测控分析子系统、链路分析子系统，动态图表展示子系统，还具备仿真配置文件的导入导出模块、仿真线程管理模块和各子系统的管理模块；

底层对象管理子系统包括对象操作模块、对象配置载入导出模块、对象仿真流程控制模块；通过对象操作模块建立对象类，对象配置载入导出模块将参数导入到对象类，对象仿真流程控制模块控制仿真的流程，最终得到全仿真过程的全部对象的位置、速度、姿态角和姿态角速度信息；底层对象包括仿真想定、卫星、地面站、船、敏感器、发射器、接收器，其中仿真想定为最底层对象，作为卫星、地面站、船的父对象，仿真想定的每一个子对象作为敏感器、发射器和接收器的父对象，通过对象的初始化确定了对象的层级关系；

覆盖分析子系统属于离线分析系统，根据用户在对象树中选择的分析对象和所设置的约束参数，来分析其他对象对该对象的覆盖特性，包括覆盖时段、覆盖重数、覆盖率和间隔率，并按照用户意愿设置达到覆盖要求的条件；根据用户的选择，将用户关注信息展示出来；

链路分析子系统，是针对中继卫星所设置的一系列设备组合的通信链，根据用户的选择参与通信的对象、排列对象顺序，计算整个对象链中是否存在不可连接的通信链，同时根据用户设置计算分析通信链路的通信质量；根据用户选择分析对象的约束参数设置，分析一个对象链中相邻两对象之间的关系；

测控分析子系统根据用户选择的对象和用户对每个对象的约束参数设置，分析对象两两之间的可见性关系，包括是否可见、视线的距离、视线方位角、视线高低角以及测控链路的相关；用户根据测控分析子系统的结果考察整个仿真时段的可见时段、视线参数、链路预算与误码率；

图表展示子系统用于生成和展示自定义报告、动态曲线以及动态报告；

在仿真开始时启动仿真线程管理模块，同时锁定覆盖分析、链路分析和对象更改功能；调用动态报告时，开启报告展示线程，通过数据的互斥锁实现仿真数据与界面的同步；航天器测控覆盖分析设计平台有两种模式进行数据交互，第一种是串口通信将其他进程的数据传递到仿真平台；第二种是共享内存模式，将对象按照一定的规范编写，由共享内存统一管理分发数据；

航天器测控覆盖分析设计平台的仿真线程加入分布式仿真系统，在进行分布式仿真过程中，将ASM作为HLA仿真框架下的进程间高效通信机制；基于HLA仿真框架，ASM实现进程间仿真推进管理主要包括初始化，仿真推进和去注册三个步骤构成：

1)初始化

初始化步骤时各个成员判断是否已经开辟成功共享内存，若已有共享内存则读取公共信息，链接上开辟的内存区域；然后各个成员注册节点，为节点输入输出数据注册所需要的数据空间，为仿真推进做好准备；

2)仿真推进

各个节点根据仿真主控节点发布的命令，将本节点本次仿真所需的输入数据从共享内存中读取，进行本节点内的仿真推进，然后将节点产生的输出数据存入共享内存，为其他节点下一步的仿真推进提供所需数据，然后告知主控节点已完成仿真推进；主控节点监测到所有分节点完成当前步骤的仿真推进后，发布下一步的仿真推进命令；如此往复，实现各个进程节点严格同步与信息传递；

3)注销

当判断仿真完成时，各个节点销毁注册信息，退出共享内存链接，最后退出共享内存链接的节点负责销毁共享内存。

2.根据权利要求1所述的航天器测控覆盖分析设计平台系统，其特征在于：底层对象管理子系统中：对象操作模块，实现对象的生成、拷贝和删除，新建对象为对象类开辟一块内存空间，为后续属性载入做准备；删除操作，销毁之前开辟的内存空间；拷贝操作，将原对象中的数据复制到新对象的内存空间；

对象配置载入导出模块，实现配置文件与对象类的内存空间数据的交互；该模块在平台建立对象时将配置文件信息载入到底层对象属性配置，在保存时将底层对象属性保存到配置文件中去；

对象仿真进程控制模块，控制全部对象的仿真初始化、步进和后处理；初始化负责将对象第一步的仿真数据保存，步进实现对象仿真模型推进，后处理将仿真结果进行整理并保存。