[發明專利]一種復雜系統測試時間自動統計方法及系統

在審

• 申請號: 202010120468.X
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111381516A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 劉美師;吳敬玉;杜耀珂;王文妍;完備;王禹;崔佳;王嘉軼;陳樺;何煜斌
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

本發明公開了一種復雜系統測試時間自動統計方法及系統，其中，該方法包括如下步驟：搭建半物理仿真測試系統；發送試驗開始時間戳到時間統計系統中；發送星敏感器工作時間戳到時間統計系統中；半物理仿真測試系統中的控制器計算控制力矩，根據控制力矩得到控制策略，將控制策略發送到執行機構中，同時將計算機工作時間戳發送給時間統計系統；步驟五：執行機構根據控制策略進行控制，同時將推力器噴氣時間戳發送給時間統計系統，然后由敏感器測量控制后的姿態信息，判斷控制后的姿態信息是否滿足控制指標。本發明保證姿軌控地面試驗正常進行的情況下，自動進行系統模式運行時間、單機加電時間的統計并輸出顯示。

技術領域

本發明屬于航天器工程技術領域，尤其涉及一種復雜系統測試時間自動統計方法及系統。

背景技術

衛星工程實踐中，由于產品系統接口的重要性，姿軌控分系統地面仿真試驗為必須經歷的衛星工程研制過程。為了保證地面仿真試驗的質量，需要在地面仿真試驗時就進行詳細的功能、性能測試，對試驗結果的分析過程中需要涉及各種時間信息。由于我國衛星系統自動化測試技術起步較晚，目前，姿軌控分系統地面仿真試驗中的時間統計方法沒有成熟的方案選擇。如果采用手工記錄系統運行時間、單機加電時間的方式，會額外增加測試工作量，延長試驗周期，經濟性差。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種雜系統測試時間自動統計方法及系統，保證姿軌控地面試驗正常進行的情況下，自動進行系統模式運行時間、單機加電時間的統計并輸出顯示。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：一種復雜系統測試時間自動統計方法，所述方法包括如下步驟：步驟一：根據衛星姿態動力學方程和運動學方程的組合搭建一個動力學模型仿真系統；搭建半物理仿真測試系統；然后執行步驟二；步驟二：在動力學模型仿真系統中設置衛星姿態角初值，輸出至半物理仿真測試系統的敏感器中開始進行半物理仿真試驗，同時發送試驗開始時間戳到時間統計系統中；然后執行步驟三；步驟三：半物理仿真測試系統中的敏感器將姿態初值傳到半物理仿真測試系統中的控制器中，同時發送星敏感器工作時間戳到時間統計系統中；然后執行步驟四；步驟四：半物理仿真測試系統中的控制器計算控制力矩，根據控制力矩得到控制策略，將控制策略發送到執行機構中，同時將計算機工作時間戳發送給時間統計系統，然后執行步驟五；步驟五：執行機構根據控制策略進行控制，同時將推力器噴氣時間戳發送給時間統計系統，然后由敏感器測量控制后的姿態信息，判斷控制后的姿態信息是否滿足控制指標；若滿足控制指標，則結束本次半物理仿真試驗，并將試驗結束時間戳發送到時間統計系統中，然后執行步驟六；若未滿足控制指標，則將控制后的姿態信息更新到步驟三中的姿態初值，然后執行步驟三；步驟六：時間統計系統根據收到的試驗開始時間戳和試驗結束時間戳計算系統試驗時長，根據星敏感器工作時間戳、計算機工作時間戳、推力器噴氣時間戳來統計本次試驗過程中敏感器、控制器和執行器的運行時長。

上述復雜系統測試時間自動統計方法中，在步驟一中，姿態動力學方程為：

其中，I＝[I_x I_y I_z]^T為衛星轉動慣量，I_x,I_y,I_z分別為衛星轉動慣量在本體坐標系下三個軸向上的分量,ω＝[ω_x ω_y ω_z]^T為姿態角速度，ω_x,ω_y,ω_z分別為衛星姿態角速度在本體坐標系下三個軸向上的分量,為姿態角加速度，分別為衛星姿態角加速度在本體坐標系下三個軸向上的分量,T＝[T_x T_y T_z]^T為控制力矩,T_x,T_y,T_z分別為衛星姿態角加速度在本體坐標系下三個軸向上的分量。