基于部件模拟器的卫星飞行控制闭环仿真系统

摘要

本发明提供一种基于部件模拟器的卫星飞行控制闭环仿真系统，应用于包括动力学仿真服务器、敏感器模拟器、执行器模拟器和星载计算机的系统中，其中，敏感器模拟器向星载计算机输出的数据格式与实际敏感器向星载计算机输出的数据格式相同，而且，执行器模拟器接收的来自星载计算机数据的格式，即执行器输入的数据格式与实际执行器输入的数据格式相同，所以能有效提高卫星飞行控制闭环仿真系统的仿真可信度，又由于所采用的为部件模拟器，而不是采用的真实物理器件，所以又具有仿真系统成本低、复杂度低的优点，同时还具有通用性强、灵活性强、自动化程度高的特点，因此，能有效缩短卫星的研制周期，减少卫星的研制成本。

主权项

一种基于部件模拟器的卫星飞行控制闭环仿真系统，其特征在于，应用于包括动力学仿真服务器、敏感器模拟器、执行器模拟器和星载计算机的系统中，包括以下步骤：（1）所述动力学仿真服务器根据预存的卫星动力学数学模型以及初始控制力信息和初始控制力矩信息计算得到当前卫星的轨道参数信息和姿态四元数信息，并将该轨道参数信息和姿态四元数信息发送给所述敏感器模拟器；（2）所述敏感器模拟器接收所述轨道参数信息和姿态四元数信息，并结合预存的与所述敏感器模拟器对应的敏感器数学模型进行仿真计算，得到所述敏感器的模拟测量值，并将该模拟测量值的数据格式转化为真实测量值的数据格式，得到真实格式模拟测量值，并将该真实格式模拟测量值发送给所述星载计算机；其中，所述真实格式模拟测量值的数据格式为实际敏感器在实际卫星控制系统中实际输出的数据格式；（3）所述星载计算机接收所述真实格式模拟测量值，并根据预存的卫星目标姿态信息和/或卫星目标轨道信息以及控制算法进行计算，得到控制指令，并将该控制指令发送给所述执行器模拟器；其中，所述控制指令的数据格式为实际执行器在实际卫星控制系统中实际接收到的数据格式；（4）所述执行器模拟器接收所述控制指令，并将该控制指令的数据格式转化为模拟控制指令的数据格式，得到所述模拟控制指令，然后根据所述模拟控制指令和预存的与所述执行器模拟器对应的执行器的数学模型进行仿真计算，得到新的控制力信息和新的控制力矩信息，并将该新的控制力信息和新的控制力矩信息发送给所述动力学仿真服务器；（5）所述动力学仿真服务器用接收到的所述新的控制力信息和新的控制力矩信息更新所述初始控制力信息和初始控制力矩信息，然后重复执行步骤（1） ‑（5），直到达到预设仿真时间，结束上述流程。