[发明专利]卫星姿轨控半物理仿真集成化方法、系统及终端

说明书

本发明提供了一种卫星姿轨控半物理仿真集成化方法及系统，包括：构建卫星动力学数学模型，将模型中的需要设置成故障的参数和/或信号设置为全局变量，并转换成相应的Rtw格式模型；将Rtw格式模型编译封装为实时dll动力学模型，并部署至姿轨控动力学仿真机，与姿轨控接口仿真模块进行信号交互；姿轨控动力学仿真机输出dll动力学模型交互信号，进行调理后传送至星务计算机；星务计算机传递姿轨控执行机构的信号量，经过调理后传送至姿轨控仿真接口模块，完成对卫星姿轨控半物理仿真集成化。本发明在实时性、可靠性和仿真平台成本等各方面可以有较大改善；可以实现姿轨控动力学所有参数的在线修改，故障参数可设置，提高了测试覆盖性。

技术领域

本发明涉及卫星仿真测试技术领域，具体地，涉及一种卫星姿轨控半物理仿真 集成化方法、系统及终端。

背景技术

现有卫星姿轨控半物理仿真系统包含上位机、卫星姿轨控动力学数学模型仿真机、卫星姿轨控接口仿真机、信号调理箱、星务计算机构成。其中姿轨控动力学数 学模型仿真机和卫星姿轨控接口仿真机为两个仿真平台，卫星姿轨控动力学模型仿 真机用于运行卫星动力学xPC数学模型，卫星姿轨控接口仿真机用于运行卫星姿轨 控单机模拟接口程序，卫星姿轨控动力学模型仿真机与卫星姿轨控接口仿真机通过 光纤或网线进行数据交互，卫星姿轨控动力学模型仿真机输出卫星敏感器和执行机 构数据到卫星姿轨控接口仿真机，卫星姿轨控接口仿真机接收数据后通过信号调理 箱与星务计算机交互单机信号。

姿轨控动力学数学模型仿真机和卫星姿轨控接口仿真机在信息交互过程中存 在光纤/网络传输时延，实时性无法得到保障；姿轨控动力学数学模型仿真机和卫 星姿轨控接口仿真机为两套仿真机，在研制成本上比单套仿真机高；且xPC动力学 参数运行过程中无法改变，也无法设置故障。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种卫星姿轨控半物理仿真集成化方法及系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种卫星姿轨控半物理仿真集成化方法，包括：

构建卫星动力学数学模型，将所述卫星动力学数学模型中的需要设置成故障的参数和/或信号设置为全局变量，并转换成相应的Rtw格式模型；

将所述Rtw格式模型编译封装为实时dll动力学模型；

将所述dll动力学模型部署至卫星姿轨控动力学仿真机，并与所述卫星姿轨控 动力学仿真机的卫星姿轨控仿真接口模块进行信号交互；

所述卫星姿轨控仿真接口模块输出所述dll动力学模型交互的信号，并进行调 理后传送至星务计算机；所述星务计算机传递姿轨控执行机构的信号量，并经过调 理后输出至所述卫星姿轨控仿真接口模块，完成对卫星姿轨控半物理仿真集成化。

可选地，所述构建卫星动力学数学模型，包括：

采用Simulink的模型框图、Stateflow的状态图和S-Function模型，组成Mdl 格式的卫星动力学数学模型。

可选地，所述转换成相应的Rtw格式模型，包括：

通过MATLAB/RTW自动代码生成工具，将所述全局变量转换成Rtw格式的程序 代码，形成Rtw格式模型。

可选地，所述将所述Rtw格式模型编译封装为实时dll动力学模型，包括：

利用NIVeriStand.tlc编译控制文件，将所述Rtw格式模型编译封装成实时dll 动力学模型；其中，所述dll动力学模型包括：用于根据任务和工作模式实时解算 卫星在轨指向信息的卫星动力学模型和用于根据设置的参数实时改变动力学参数 从而实时改变卫星在轨状态信息的故障模型。