[发明专利]一种地面动力学软件和星上软件联合快速仿真测试方法

说明书

一种地面动力学软件和星上软件联合快速仿真测试方法，按照预先设定的地面动力学软件初始化参数，对地面动力学软件进行初始化；根据将硬件和软件解耦开发调试设计思路，结合半物理实时仿真中的地面动力学软件和星上软件，将半物理实时仿真中硬件接口部分用软件替代而形成联合快速仿真测试方法，判断输出的星上敏感器的状态、星上执行机构的状态、卫星的姿态、位置、速度的正确性，解决了半物理仿真中问题难以定位、调试过程过于复杂、测试结果判读不够全面问题，提高了测试结果判读全面性、调试效率和软件开发效率。

技术领域

本发明涉及一种地面动力学软件和星上软件联合快速仿真测试方法，特别适用于在月球着陆器在轨飞行以及着陆过程中快速仿真测试，属于飞行以及着陆过程中快速仿真测试技术领域。

背景技术

目前一般航天器控制系统测试中需要经历数学仿真、星上软件软平台仿真和半物理实时仿真，其中数学仿真主要为了验证方案设计和算法，算法实现时不需要考虑星上硬件运行环境，因此采用一套地面动力学软件以及根据方案编写的算法实现软件；星上软件软平台仿真主要是为了验证星上软件而非星上硬件，采用真实星上软件以及数学仿真使用的地面动力学软件；半物理实时仿真是为了验证星上硬件和星上软件联合使用情况，因此采用考虑硬件接口的地面动力学软件(与数学仿真的地面动力学软件不同)以及真实星上软件。

但是，在实施半物理实时仿真中可能遇到地面动力学软件与星上软件不匹配问题，而这个问题在数学仿真和星上软件软平台仿真中均不能发现或解决，容易导致问题定位错误而引起研发进度拖延。并且，由于半物理实时仿真使用硬件产品，导致调试过程更加复杂，需要更长的问题定位和调试时间。

发明内容

本发明解决的技术问题为：克服现有技术不足，提供一种地面动力学软件和星上软件联合快速仿真测试方法，解决了半物理仿真中问题难以定位、调试过程过于复杂问题，提高了调试效率。

本发明解决的技术方案为：一种地面动力学软件和星上软件联合快速仿真测试方法，步骤如下：

(1)按照预先设定的地面动力学软件初始化参数，对地面动力学软件进行初始化；

(2)按照预先设定的星上软件初始化参数，对星上软件进行初始化；

(3)根据仿真周期ΔT，更新初始化后的仿真开始时间T；

(4)读取更新后的T时间对应的星历；

(5)判断是否进入星上软件计算周期，若是，则更新星上软件的时间Ts，进行步骤(6)；(即用初始化星上软件的时间Ts加上星上控制周期ΔT_s的的值赋给星上软件的时间Ts，进行步骤(6)，表示为Ts＝Ts+ΔT_s，)，否则，进行步骤(10)

(6)根据测试需求，更改星上软件参数，(即更改星上敏感器的参数，星上执行机构的参数，卫星的位置、速度、姿态参数)；

(7)输出当前星上敏感器的状态、星上执行机构的状态，当前卫星的位置、速度、姿态；

(8)根据步骤(7)当前星上敏感器的状态、星上执行机构的状态，当前卫星的位置、速度、姿态，计算着陆器的控制力和力矩；

(9)将着陆器的控制力和力矩形成控制指令，送至星上执行机构和地面执行机构；

(10)判断是否进入过星上软件计算周期，若是，根据步骤(9)的星上执行机构的控制指令，更新地面的执行机构的状态，否则，根据初始化的星上执行机构的控制指令，更新地面的执行机构的状态；

根据更新的地面执行机构的状态，更新地面模拟的卫星的姿态、位置、速度；根据更新的地面模拟的卫星的姿态、位置、速度，更新地面敏感器的状态；

(11)根据步骤(10)更新后的地面敏感器的状态，更新星上敏感器的状态；