[發明專利]實時超實時無縫連接地面快速仿真測試方法

有效

• 申請號: 201310652536.7
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103699015A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 袁彥紅;王靜吉;張小偉;任家棟;郭正勇;黃京梅;邵志杰
• 申請（專利權）人: 上海新躍儀表廠
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍;張靜潔

技術領域

本發明涉及一種實時超實時無縫連接地面快速仿真測試方法。

背景技術

高軌衛星的相對導航、導引伴飛的測試周期長，導引伴飛階段整個試驗過程長達三個月，每個工況試驗時間也在4~7天不等，在限定的時間內要完成衛星的測試、試驗任務。高軌衛星任務的特殊性（雙星相對控制）、軌道的特殊性（靜止軌道），與一般衛星測試任務相比，不僅增加了一顆目標星控制系統的測試項目，同衛星的測試項目具有時間長，模式復雜的特點，如果采用傳統的實時半物理仿真系統測試，那么每一次完整的試驗將歷時4個月，考慮到測試的覆蓋性，參數拉偏等要求，測試的時間約束就將使衛星研制周期變得很長，長時間測試將帶來人力、物力、時間成本的極大消耗。

目前一般衛星超實時仿真系統快速性能夠達到1：10，僅用于純數字仿真系統（星載軟件運行于虛擬仿真平臺）。

發明內容

本發明提供的一種實時超實時無縫連接地面快速仿真測試方法，在保證測試有效性的前提下，將衛星在軌穩態飛行時的非關鍵環節用超實時仿真代替實時仿真，以提高測試效率，縮短測試周期，降低試驗成本。

為了達到上述目的，本發明提供一種實時超實時無縫連接地面快速仿真測試方法，該方法應用于實時超實時無縫連接地面快速仿真測試驗證系統，該系統的硬件運行環境為電路連接的dSPACE系統仿真設備，以及與dSPACE系統仿真設備電路連接的星載GNC計算機和服務器，軟件運行環境為動力學simulink模型；

所述的動力學simulink模型與運行在dSPACE系統仿真設備上，該動力學simulink模型包含實時仿真測試系統和超實時仿真測試系統，所述的dSPACE系統仿真設備同時運行實時仿真測試系統和超實時仿真測試系統；

所述的實時超實時無縫連接地面快速仿真測試方法包含以下步驟：

步驟1、啟動實時超實時無縫連接地面快速仿真測試驗證系統，設置實時仿真測試系統的運行步長為1：1，超實時仿真測試系統的運行步長為1：200；

步驟2、設置在衛星姿軌控運行過程中的關鍵環節段采用實時仿真測試系統進行仿真，在非關鍵環節段采用超實時仿真測試系統進行仿真；

所述的關鍵環節段為有軌控狀態，所述的非關鍵環節段為無軌控狀態；

步驟3、開始仿真測試，在關鍵環節段采用實時仿真測試系統進行仿真，并輸出仿真結果給服務器；

步驟4、若進入非關鍵環節段時，切換為超實時仿真測試系統，實時仿真測試系統給超實時仿真測試系統提供仿真的初始時間和軌道參數，實時仿真測試系統依舊在運行，超實時仿真測試系統進行仿真測試，并輸出仿真結果給服務器；

步驟5、若再次進入關鍵環節段時，切換為實時仿真測試系統，超實時仿真測試系統停止運行，并將計算后的軌道參數賦給實時仿真測試系統，修正實時仿真的仿真時間及軌道參數，實時仿真測試系統以新的參數繼續進行仿真測試，并輸出仿真結果給服務器。

所述的步驟3中，對于關鍵環節采用實時測試方法，測試軌道控制點火過程GNC策略的控制效果以及敏感器、執行器的匹配情況。

所述的步驟4中，于非關鍵環節采用超實時高精度軌道外推的方法，快速連續給出中間的軌道、光照、地影、跟瞄的角度、距離信息，并給出下一次切換到關鍵環節的軌道預報值。

切換到超實時仿真測試系統時，服務器接收超實時仿真測試系統的數據，切換到實時仿真測試系統時，服務器接收實時仿真測試系統的數據，使整個仿真完整、連續。

本發明在保證測試有效性的前提下，將衛星在軌穩態飛行時的非關鍵環節用超實時仿真代替實時仿真，以提高測試效率，縮短測試周期，降低試驗成本。

附圖說明

圖1是本發明的實時仿真測試系統和超實時仿真測試系統的步長設置示例。

圖2是軌道轉移段的實時仿真與超實時仿真測試例。

圖3是導引伴飛段實時仿真與超實時仿真測試例。

具體實施方式

以下根據圖1～圖3，具體說明本發明的較佳實施例。

本發明提供一種實時超實時無縫連接地面快速仿真測試方法，該方法應用于實時超實時無縫連接地面快速仿真測試驗證系統，該系統的硬件運行環境為電路連接的dSPACE系統仿真設備，以及與dSPACE系統仿真設備電路連接的星載GNC計算機和服務器，軟件運行環境為動力學simulink模型。