[發(fā)明專利]一種微小衛(wèi)星總體方案全系統(tǒng)快速聯(lián)合仿真驗證方法

在審

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• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104865841A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何波
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳航天東方紅海特衛(wèi)星有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微小衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種微小衛(wèi)星總體方案快速仿真驗證方法。

背景技術(shù)

微小衛(wèi)星設(shè)計要求盡量減少地面試驗，壓低成本，壓縮周期。因此要求對總體設(shè)計方案進(jìn)行大量仿真驗證為主。而微小衛(wèi)星雖小，仍分系統(tǒng)眾多。對于總體方案設(shè)計下的分系統(tǒng)方案并行運(yùn)行需要有快速的驗證方法，能仿真整個微小衛(wèi)星在各個分系統(tǒng)并行運(yùn)行下的工作狀態(tài)，才能夠達(dá)到壓低成本和壓縮周期的效果。

但是，?現(xiàn)有的仿真都是單獨(dú)的系統(tǒng)仿真模擬器，當(dāng)前仿真系統(tǒng)大多數(shù)仿真姿控部分，無法聯(lián)合進(jìn)行能源、熱控、測控在類的多個分系統(tǒng)的并行仿真。即現(xiàn)有的微小衛(wèi)星仿真無法同時進(jìn)行多個分系統(tǒng)的聯(lián)合仿真，驗證總體方案設(shè)計能力。

發(fā)明內(nèi)容??????????????

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種微小衛(wèi)星總體方案全系統(tǒng)快速聯(lián)合仿真驗證方法，該方法使用通用模擬器架構(gòu)對微小衛(wèi)星設(shè)計方案各分系統(tǒng)并行仿真，可同時快速仿真驗證多個分系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作狀況。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種微小衛(wèi)星總體方案全系統(tǒng)快速聯(lián)合仿真驗證方法，所述方法基于使用通用模擬器架構(gòu)的系統(tǒng)硬件對微小衛(wèi)星設(shè)計方案各分系統(tǒng)并行仿真，所述系統(tǒng)硬件包括若干個分系統(tǒng)硬件和對應(yīng)的上位下載機(jī)，所述分系統(tǒng)硬件由主控制器模型板和若干塊通用智能接口板組成，所述主控制器模型板和若干塊通用智能接口板通過標(biāo)準(zhǔn)總線進(jìn)行通信，上位下載機(jī)連接所述主控制器模型板，所述分系統(tǒng)通過所述通用智能接口板與星上系統(tǒng)軟件連接；所述微小衛(wèi)星總體方案全系統(tǒng)快速聯(lián)合仿真驗證方法包括以下步驟：

步驟a.采用基本simulink的快速代碼生成法生成實(shí)時系統(tǒng)運(yùn)行模型；

步驟b.各個分系統(tǒng)對應(yīng)的上位下載機(jī)對所述主控制器模型板加載物理模型和組件模型，以及實(shí)現(xiàn)對所述通用智能接口板的接口配置；

步驟c.各個分系統(tǒng)在星上系統(tǒng)軟件的控制下實(shí)現(xiàn)并行快速聯(lián)合仿真驗證。

進(jìn)一步地，所述步驟b中各分系統(tǒng)模型的具體實(shí)現(xiàn)的過程是：采用實(shí)時操作系統(tǒng)，對simulink模型模塊的代碼交叉編譯，生成可執(zhí)行代碼，在所述主控制器模型板實(shí)時系統(tǒng)運(yùn)行時，動態(tài)加載所述可執(zhí)行代碼。

進(jìn)一步地，所述上位下載機(jī)配置過程中模型與接口配置通過調(diào)動不同的配置腳本對simulink中的模型參數(shù)與S-function中的接口參數(shù)改動，然后交叉編譯生成可執(zhí)行代碼。

進(jìn)一步地，接口配置的實(shí)現(xiàn)是通過仿真系統(tǒng)運(yùn)行可執(zhí)行代碼中通過共享內(nèi)存動態(tài)配置接口板來實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，上位下載機(jī)通過網(wǎng)口與所述主控制器模型板進(jìn)行通信。

進(jìn)一步地，所述通用智能接口板的接口是DA/AD、PCM、數(shù)字IO、串口或PWM。

進(jìn)一步地，所述主控制器模型板上加載分系統(tǒng)的物理模型以及組件模型，所述通用智能接口板實(shí)現(xiàn)了組件接口，用于組件模型與星上系統(tǒng)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

進(jìn)一步地，所述快速聯(lián)合仿真驗證方法實(shí)現(xiàn)姿軌控分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、測控分系統(tǒng)的聯(lián)合閉環(huán)仿真。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的多個分系統(tǒng)快速聯(lián)合仿真的硬件框圖；

圖2是本發(fā)明的多個分系統(tǒng)快速聯(lián)合仿真的運(yùn)行示意圖；

圖3是本發(fā)明的多個分系統(tǒng)快速聯(lián)合仿真的一個實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明及具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

本發(fā)明采用基于不同分系統(tǒng)設(shè)備的通用模擬器結(jié)構(gòu)，通過上注不同模型實(shí)現(xiàn)多個不同分系統(tǒng)的聯(lián)合閉環(huán)仿真，如仿真姿軌控分系統(tǒng)，電源分系統(tǒng)，熱控分系統(tǒng)到測控分系統(tǒng)等這些分系統(tǒng)的聯(lián)合閉環(huán)仿真。

本發(fā)明的方案所采用的硬件如附圖1所示：分系統(tǒng)硬件由主控制器模型板和若干塊通用智能接口板組成，所述主控制器模型板和若干塊通用智能接口板通過標(biāo)準(zhǔn)總線進(jìn)行通信。上位下載機(jī)連接所述主控制器模型板，星上系統(tǒng)軟件連接所述通用智能接口板。從附圖1可以看出不同分系統(tǒng)的硬件區(qū)別只是接口板配置的不同，其余都是相同的、可互換的。因此，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)在通用模擬器基礎(chǔ)上的多個分系統(tǒng)的聯(lián)合仿真，各分系統(tǒng)的硬件配置均可替換使用。

本發(fā)明的模型軟件采用基本simulink的快速代碼生成法生成實(shí)時系統(tǒng)運(yùn)行模型。對各分系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)的過程是：采用實(shí)時操作系統(tǒng)，對simulink模型模塊的代碼交叉編譯，生成可執(zhí)行代碼。?在控制器板實(shí)時系統(tǒng)運(yùn)行時，可動態(tài)加載所述可執(zhí)行代碼。