[發明專利]通信衛星有效載荷測試系統仿真平臺

有效

• 申請號: 201110381856.4
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102523030A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張勇;謝華;劉萬富
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B17/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明屬于衛星測試領域，涉及一種通信衛星有效載荷測試系統仿真平臺。

背景技術

為了確保衛星和飛船等航天器的成功發射和在軌正常運行，航天器在研制、實驗和發射等階段都要進行詳細的電性能測試。采用設置的遙測參數對航天器的電性能進行測試，通過對大量的遙測數據進行處理分析和數據判讀可以判斷各系統的工作狀態。

通信衛星載荷測試領域是一個敏感領域，具有一定的特殊性，需要各種通用儀器儀表和專用儀器儀表通過多種互連方法同被測載荷進行連接，并對大量各類數據信息進行處理。由于每個通信衛星載荷的特殊性和缺少通用的測試規則，某些載荷的測試方法與測試指標各不相同。載荷測試的前提是將被測載荷放入到測試環境中，測試環境的改變會影響到測試數據的結果，測試方法的合理與否，測試系統的處理能力與通信能力是否滿足測試方案的需求都要在測試環境搭建好之后通過實際測試才能檢驗出來。

傳統測試系統設計和規劃方法主要靠經驗，對于復雜的現代通信衛星有效載荷測試系統，很多地方由于無法預知而抓不住設計的要點，這種測試方法和測試能力的不可預知性不僅增加了測試成本，往往還會拖延測試周期，降低測試的效率。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種通信衛星載荷測試系統的通用仿真平臺，可以在該平臺上預先對通信衛星有效載荷系統級測試方案進行仿真，對測試方案進行可行性分析并做出相應調整，從而降低測試成本，提高測試效率。

本發明的技術解決方案是：通信衛星有效載荷測試系統仿真平臺，包括測試規則模塊、仿真核心模塊、仿真設計模塊、事件隊列列表、數據采集模塊和數據分析模塊，其中：

測試規則模塊：存儲整個仿真過程中與通信衛星有效載荷測試有關的測試規則；

仿真核心模塊：包括數據讀寫單元、事件調度器和事件執行單元；數據讀寫單元讀取數據分析模塊的數據判讀結果，同時提供與數據采集單元的數據交互接口；事件調度器以數據判讀結果為依據，采用離散事件驅動機理確定事件的執行時間，事件執行單元處理完當前事件后，事件調度器將該當前事件從事件隊列列表中刪除，并獲得下一事件作為將要執行事件；如果將要執行事件的預設執行時間晚于當前仿真時間，則事件調度器將當前仿真時間修改為將要執行事件的預設發生時間并將該將要執行事件交給事件執行單元執行；如果將要執行事件的預設執行時間等于當前仿真時間，則事件調度器直接將該將要執行事件交給事件執行單元執行；

仿真設計模塊：包括場景設計單元、節點設計單元和進程設計單元，場景設計單元建立測試系統的節點組成及其連接方式；節點設計單元定義測試儀器或衛星有效載荷的屬性，將測試儀器或衛星有效載荷的屬性劃分為不同的工作狀態，同一臺測試儀器或者衛星有效載荷的所有工作狀態形成一個節點；進程設計單元采用有限狀態機來描述測試儀器或衛星有效載荷的不同工作狀態，每一個工作狀態對應一個進程；

事件隊列列表：存儲仿真核心模塊要執行的所有事件及事件對應的預定執行時間，事件是整個仿真過程向前推進的基本組成單元，每一個事件完成了一定的操作，由一定的事件隊列組成了衛星載荷項目測試的過程；

數據采集模塊：接收仿真核心模塊中數據讀寫單元送來的仿真過程中某些節點或者進程中所生成的數據，并根據測試規則模塊中的測試規則對接收的數據進行分類并轉發給數據分析模塊；

數據分析模塊：接收數據采集模塊轉發來的反映仿真狀態的數據，同時從測試規則模塊中獲取與當前測試項目相對應的測試規則判據，根據測試規則判據對接收到的狀態數據進行判讀，判讀結果發送至仿真核心模塊。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)本發明通信衛星載荷測試系統的通用仿真平臺，可以在其上對通信衛星有效載荷系統級測試方案進行仿真建模，預先對測試方案進行仿真，在具體方案實施之前對測試方案進行可行性分析，盡可能完善的對測試方案的可實施性提供依據，對測試能力進行可預見評估，及時發現方案的瓶頸并做出相應調整，以降低測試成本，提高測試效率；

(2)仿真平臺提供場景，節點，進程三層建模機制，三層模型和實際的系統，設備，協議三層完全對應，全面反映了測試系統的相關特性；