專利名稱：衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及衛(wèi)星測試處理系統(tǒng)，具體涉及一種衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器及其方法，屬于衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)仿真與測試領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試是衛(wèi)星測試的重要內(nèi)容，測試過程中需要一些輔助的設(shè)備或者裝置，用于模擬真實(shí)的星上設(shè)備以達(dá)到閉環(huán)測試的目的，這些模擬真實(shí)設(shè)備的輔助設(shè)備或者裝置稱為模擬器。模擬器主要模擬真實(shí)星上設(shè)備電接口、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)流和時(shí)序特性等。一般衛(wèi)星的姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)由多臺(tái)設(shè)備構(gòu)成如陀螺、星敏感器、太陽敏感器、飛輪、磁力矩器等，為了進(jìn)行進(jìn)行閉環(huán)測試，每臺(tái)設(shè)備都需要一個(gè)模擬器進(jìn)行模擬。上述各模擬器由相應(yīng)的星上設(shè)備廠商提供，模擬器可以更真實(shí)模擬星上設(shè)備的電氣性能，但是， 其缺點(diǎn)是(I)星上設(shè)備較多、供應(yīng)商較多、每個(gè)供應(yīng)商提供的模擬器標(biāo)準(zhǔn)不同、規(guī)格型號(hào)不一致，產(chǎn)品通用性差，不利于維護(hù)管理。比如，為了保證模擬器在測試過程中的可靠，需要每個(gè)模擬器都有一個(gè)備份，很難通過一個(gè)或者兩個(gè)備份實(shí)現(xiàn)所有的模擬器備份。(2)由于各個(gè)模擬器缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)，也不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展或者升級改造。比如當(dāng)待測衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制系統(tǒng)增加設(shè)備或者出現(xiàn)變化時(shí)，要求增加相應(yīng)模擬器或者適當(dāng)修改，由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，只能重新研制模擬器，很難通過在原有模擬器設(shè)計(jì)上進(jìn)行簡單改造或者配置就構(gòu)成滿足要求的新模擬器。因此，亟需提供一種衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器及其方法， 并解決如下問題實(shí)現(xiàn)各個(gè)模擬器硬件電路結(jié)構(gòu)的通用化設(shè)計(jì)，對各個(gè)模擬器采用一致的電路結(jié)構(gòu)，以利于系統(tǒng)維護(hù)與升級、擴(kuò)展；僅通過簡單的軟件配置即可快速修改模擬器功能構(gòu)成新的模擬器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提出一種衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器及其方法，并解決如下問題實(shí)現(xiàn)各個(gè)模擬器硬件電路結(jié)構(gòu)的通用化設(shè)計(jì)，對各個(gè)模擬器采用一致的電路結(jié)構(gòu)，以利于系統(tǒng)維護(hù)與升級、擴(kuò)展；僅通過簡單的軟件配置即可快速修改模擬器功能構(gòu)成新的模擬器。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明技術(shù)方案為本發(fā)明公開一種衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其中，包括配置管理模塊、接口驅(qū)動(dòng)模塊、接口控制模塊、功能模擬模塊、故障模擬模塊，其中，所述的配置管理模塊，用于配置、管理所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊、所述的接口控制模塊、所述的功能模擬模塊、所述的故障模擬模塊；所述的配置管理模塊的第一輸出口與所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊的第一輸入口連接，所述的配置管理模塊的第二輸出口與所述的接口控制模塊的第一輸入口連接，所述的配置管理模塊的第三輸出口與所述的功能模擬模塊的第一輸入口連接，所述的配置管理模塊的第四輸出口與所述的故障模擬模塊的第一輸入口連接；所述的配置管理模塊的第五輸入輸出口為通用模擬器管理配置口，用于接收外部配置指令和數(shù)據(jù)、并輸出配置結(jié)果；所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊的第三輸入輸出口，為對外應(yīng)用接口，用于外接一測試系統(tǒng)； 所述的接口控制模塊的第二輸入輸出口與所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊的第二輸入輸出口連接；所述的接口控制模塊，用于控制所述的對外應(yīng)用接口的形式；所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)所述的對外應(yīng)用接口的電信號(hào)；所述的功能模擬模塊，用于模擬星上設(shè)備的功能；所述的功能模擬模塊的第二輸入輸出口與所述的接口控制模塊的第三輸入輸出口連接；所述的故障模擬模塊，用于模擬星上設(shè)備的故障；所述的功能模擬模塊的第三輸入口與所述的故障模擬模塊的第二輸出口連接。所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其中，所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊與所述的接口控制模塊一致，對應(yīng)于同一個(gè)所述的對外應(yīng)用接口。所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其中，當(dāng)所述的對外應(yīng)用接口為RS422接口時(shí)，所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊采用RS422驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)，所述的接口控制模塊為RS422控制器。所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其中，當(dāng)所述的對外應(yīng)用接口為CAN接口時(shí)，所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊采用CAN驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)，所述的接口控制模塊為CAN控制器。所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其中，當(dāng)所述的對外應(yīng)用接口為以太網(wǎng)接口時(shí)，所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊采用以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)，所述的接口控制模塊為以太網(wǎng)控制器。所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其中，所述的配置管理模塊為C8051單片機(jī)；所述的功能模擬模塊為DSP ；所述的故障模擬模塊為C8051單片機(jī)；所述的接口控制模塊是可編程控制電路。所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其中，所述的接口控制模塊是FPGA。本發(fā)明還公開一種使用所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器的方法，其中，在所述的配置管理模塊工作時(shí)，包括以下步驟所述的配置管理模塊從所述的通用模擬器管理配置口接收外部配置指令和數(shù)據(jù)；所述的配置管理模塊對所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊、所述的接口控制模塊、所述的功能模擬模塊和所述的故障模擬模塊分別進(jìn)行配置，并向所述的通用模擬器管理配置口輸出配
置結(jié)果；
在所述的配置管理模塊不工作時(shí)，包括以下步驟，所述的測試系統(tǒng)，將外部數(shù)據(jù)和指令，通過所述的對外應(yīng)用接口，向所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送；所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊接收到所述的外部數(shù)據(jù)和指令后，再通過所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊的第二輸入輸出口與所述的接口控制模塊的第二輸入輸出口之間的連接，向所述的接口控制模塊發(fā)送；所述的接口控制模塊接收到所述的外部數(shù)據(jù)和指令后，又通過所述的接口控制模塊的第三輸入輸出口連接與所述的功能模擬模塊的第二輸入輸出口之間的連接，向所述的功能模擬模塊發(fā)送；所述的故障模擬模塊，根據(jù)故障模型，通過所述的功能模擬模塊的第三輸入口與所述的故障模擬模塊的第二輸出口之間的連接，向所述的功能模擬模塊發(fā)送故障數(shù)據(jù)；所述的功能模擬模塊接收到所述的外部數(shù)據(jù)和指令及所述的故障數(shù)據(jù)后；進(jìn)行功能模擬，得到模擬數(shù)據(jù)；將所述的模擬數(shù)據(jù)與所述的故障數(shù)據(jù)疊加后，得到疊加數(shù)據(jù)，通過所述的接口控制模塊的第三輸入輸出口與所述的功能模擬模塊的第二輸入輸出口之間的連接，向所述的接口控制模塊發(fā)送；所述的接口控制模塊接收到所述的疊加數(shù)據(jù)后，再通過所述的接口控制模塊的第二輸入輸出口與所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊的第二輸入輸出口之間的連接，向所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送；所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊接收到所述的疊加數(shù)據(jù)后，通過所述的對外應(yīng)用接口，向所述的測試系統(tǒng)發(fā)送。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明提出了一種衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器及其方法，并解決了如下問題實(shí)現(xiàn)各個(gè)模擬器硬件電路結(jié)構(gòu)的通用化設(shè)計(jì)，對各個(gè)模擬器采用一致的電路結(jié)構(gòu)，以利于系統(tǒng)維護(hù)與升級、擴(kuò)展；僅通過簡單的軟件配置即可快速修模擬器功能構(gòu)成新的模擬器。


圖I是本發(fā)明的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器的示意方塊圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。如圖I所示，本發(fā)明公開一種衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器 10，包括配置管理模塊101、接口驅(qū)動(dòng)模塊102、接口控制模塊103、功能模擬模塊104、故障模擬模塊105，其中，配置管理模塊101的第五輸入輸出口 IOlE為通用模擬器管理配置口，用于接收外部配置指令和數(shù)據(jù)、并輸出配置結(jié)果；所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊102的第三輸入輸出口 102C為對外應(yīng)用接口，用于外接一測試系統(tǒng)。所述的配置管理模塊101，用于配置、管理所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊102、所述的接口控制模塊103、所述的功能模擬模塊104、所述的故障模擬模塊105 ；所述的接口控制103模塊，用于控制所述的對外應(yīng)用接口 102C的形式；所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊102，用于驅(qū)動(dòng)所述的對外應(yīng)用接口 102C的電信號(hào)；所述的功能模擬模塊104，用于模擬星上設(shè)備的功能；所述的故障模擬模塊105，用于模擬星上設(shè)備的故障；其中，各模塊的連接關(guān)系如下配置管理模塊101的第一輸出口 IOlA與接口驅(qū)動(dòng)模塊102第一輸入口 102A連接， 配置管理模塊101的第二輸出口 IOlB與接口控制模塊103第一輸入口 103A連接，配置管理模塊101的第三輸出口 IOlC與功能模擬模塊104第一輸入口 104A連接，配置管理模塊 101的第四輸出口 IOlD與故障模擬模塊105第一輸入口 105A連接；接口驅(qū)動(dòng)模塊102的第二輸入輸出口 102B與接口控制模塊103的第二輸入輸出口 103B連接，接口控制模塊103的第三輸入輸出口 103C與功能模擬模塊104的第二輸入輸出口 104B連接，功能模擬模塊104的第三輸入口 104C與故障模擬模塊105的第二輸出口 105B連接；在一些具體實(shí)施例中，配置管理模塊101采用C8051單片機(jī)，功能模擬模塊104采用DSP，故障模擬模塊105可采用C8051單片機(jī)，接口控制模塊103為可編程控制電路，優(yōu)選地，采用FPGA，接口驅(qū)動(dòng)模塊102采用RS422驅(qū)動(dòng)電路、或CAN總線驅(qū)動(dòng)電路、或以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電路
坐寸o接口驅(qū)動(dòng)模塊102與接口控制模塊103必須一致，對應(yīng)于同一個(gè)接口驅(qū)動(dòng)模塊102 對外應(yīng)用接口 102C，比如當(dāng)接口驅(qū)動(dòng)模塊102對外應(yīng)用接口 102C為RS422接口時(shí)，接口驅(qū)動(dòng)模塊102采用 RS422驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)，接口控制模塊103為RS422控制器；當(dāng)接口驅(qū)動(dòng)模塊102對外應(yīng)用接口 102C為CAN接口時(shí)，接口驅(qū)動(dòng)模塊102采用 CAN驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)，接口控制模塊103為CAN控制器；當(dāng)接口驅(qū)動(dòng)模塊102對外應(yīng)用接口 102C為以太網(wǎng)接口時(shí)，接口驅(qū)動(dòng)模塊102采用以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)，接口控制模塊103為以太網(wǎng)控制器；例如，對應(yīng)一個(gè)36針的接口驅(qū)動(dòng)模塊102對外應(yīng)用接口 102C，具體所述的接口 102C是哪種通信形式，由配置管理模塊101配置確定，接口 102C可以是CAN總線的，也可以是RS422的，還可以是以太網(wǎng)的，36針的接插件不變化，變化的是每個(gè)針腳的物理信號(hào)量。下面詳細(xì)說明一種使用如上所述的如圖I所示的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10的方法，分兩種情況來陳述(一 )在對衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10進(jìn)行重新配置時(shí)配置管理模塊101工作。首先通過配置管理模塊101進(jìn)行接口驅(qū)動(dòng)模塊102配置、 接口控制模塊103配置、功能模擬模塊104配置、故障模擬模塊105配置，完成配置后該衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10就成為一個(gè)特定的模擬器。只有在對衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10進(jìn)行重新配置時(shí)，配置管理模塊101才工作。配置管理模塊101用于接口驅(qū)動(dòng)模塊102、接口控制模塊103、功能模擬模塊104、 故障模擬模塊105的配置與管理。配置管理模塊101在通過通用模擬器管理配置口 IOlE接收外部配置指令和數(shù)據(jù)之后，向接口驅(qū)動(dòng)模塊102、接口控制模塊103、功能模擬模塊104、故障模擬模塊105發(fā)送配置指令和數(shù)據(jù)，以便對衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10進(jìn)行重新配置、 或者改變其功能或其對外應(yīng)用接口 102C。通用模擬器管理配置口 IOlE的輸入是配置數(shù)據(jù)和指令，通用模擬器管理配置口 IOlE的輸出為配置結(jié)果(比如配置是否成功)，配置管理模塊101工作時(shí)，是衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10 沒有配置好的情況下，衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10所應(yīng)用的測試系統(tǒng)還沒有工作。此時(shí)，衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10，不能通過接口驅(qū)動(dòng)模塊102的對外應(yīng)用接口 102C，與外接的測試系統(tǒng)進(jìn)行通信。配置管理模塊101進(jìn)行接口驅(qū)動(dòng)模塊102配置、接口控制模塊103配置、功能模擬模塊104配置、故障模擬模塊105配置的具體實(shí)施例為配置管理模塊101對接口驅(qū)動(dòng)模塊102的配置這樣實(shí)現(xiàn)配置管理模塊101，通過一個(gè)地址譯碼器，輸出第一配置信號(hào)，來選擇為接口驅(qū)動(dòng)模塊102對外應(yīng)用接口 102C輸出 CAN接口二次電源使能端、或RS422接口二次電源使能端供電。(比如接口驅(qū)動(dòng)模塊102對外應(yīng)用接口 102C包括CAN接口和RS422接口。如果選擇CAN接口輸出，通過配置管理模塊101控制所述的地址譯碼器為CAN驅(qū)動(dòng)芯片供電；如果選擇RS422接口輸出，通過配置管理模塊101控制所述的地址譯碼器為RS422驅(qū)動(dòng)芯片供電。)配置管理模塊101對接口控制模塊103的配置是通過程序?qū)崿F(xiàn)的。因?yàn)榻涌诳刂颇K103是FPGA，通過VHDL或verilog硬件描述語言實(shí)現(xiàn)。所以，配置管理模塊101，通過輸出第二配置信號(hào)，修改接口控制模塊103，進(jìn)而可選擇將接口控制模塊103實(shí)現(xiàn)為CAN總線的、或RS422的。配置管理模塊101對功能模擬模塊104的配置是通過改變數(shù)學(xué)模型，比如實(shí)現(xiàn)飛輪模擬器采用“輸出=積分(K*輸入)+噪聲”的數(shù)學(xué)模型；陀螺模擬器模型采用“輸出=二次編碼(k*輸入)”的數(shù)學(xué)模型。所以，配置管理模塊101，通過輸出第三配置數(shù)據(jù)，修改功能模擬模塊104，進(jìn)而可選擇將功能模擬模塊104實(shí)現(xiàn)為飛輪模擬器、或陀螺模擬器等。配置管理模塊101對故障模擬模塊105的實(shí)現(xiàn)也是通過程序?qū)崿F(xiàn)的，例如，采用在正常輸出基礎(chǔ)上+f(t)。比如，在一實(shí)施例中，采用周期性的跳變故障。即f(t)=f(t+周期)=常值，在其他時(shí)間故障輸出為零，增益故障為f(t) =k*t等。所以，配置管理模塊 101，通過輸出第四配置數(shù)據(jù)，修改故障模擬模塊105，進(jìn)而可選擇將故障模擬模塊105實(shí)現(xiàn)周期性的跳變故障或其他類型的故障。(二)平時(shí)，不用對衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10進(jìn)行重新配置，配置管理模塊101不工作配置管理模塊101不工作，這意味著衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10已經(jīng)配置完畢，衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10通過接口驅(qū)動(dòng)模塊102的對外應(yīng)用接口 102C所外接的測試系統(tǒng)可以正常工作；接口驅(qū)動(dòng)模塊102對接口控制模塊103設(shè)置的接口驅(qū)動(dòng)模塊102對外應(yīng)用接口102C的電信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；接口控制模塊103是可編程控制的，用于控制衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10的接口驅(qū)動(dòng)模塊102對外應(yīng)用接口 102C的形式；功能模擬模塊104是衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10的核心模塊，用于模擬相應(yīng)的星上設(shè)備的正常功能；故障模擬模塊105模擬星上設(shè)備的故障，實(shí)現(xiàn)其故障模型；來自測試系統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)和指令，通過所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊102與所述的測試系統(tǒng)之間在接口驅(qū)動(dòng)模塊102對外應(yīng)用接口 102C處的連接，向接口驅(qū)動(dòng)模塊102發(fā)送，接口驅(qū)動(dòng)模塊102接收到所述的外部數(shù)據(jù)和指令后，再通過接口驅(qū)動(dòng)模塊102的第二輸入輸出口 102B與接口控制模塊103的第二輸入輸出口 103B之間的連接，向接口控制模塊103發(fā)送；接口控制模塊103接收到所述的外部數(shù)據(jù)和指令后，又通過接口控制模塊103的第三輸入輸出口 103C與功能模擬模塊104的第二輸入輸出口 104B之間的連接，向功能模擬模塊104發(fā)送；故障模擬模塊105,根據(jù)故障模型,通過功能模擬模塊104的第三輸入口 104C與故障模擬模塊105的第二輸出口 105B之間的連接，向功能模擬模塊104發(fā)送故障數(shù)據(jù)；功能模擬模塊104接收到所述的外部數(shù)據(jù)和指令及所述的故障數(shù)據(jù)后；進(jìn)行功能模擬，得到模擬數(shù)據(jù)；將所述的模擬數(shù)據(jù)與來自故障模擬模塊105的所述的故障數(shù)據(jù)疊加后，得到疊加數(shù)據(jù)(即衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器10向測試系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù))；功能模擬模塊104，得到所述的疊加數(shù)據(jù)后，又通過接口控制模塊103的第三輸入輸出口 103C與功能模擬模塊104的第二輸入輸出口 104B之間的連接，向接口控制模塊103 發(fā)送；接口控制模塊103接收到所述的疊加數(shù)據(jù)后，再通過接口驅(qū)動(dòng)模塊102的第二輸入輸出口 102B與接口控制模塊103的第二輸入輸出口 103B之間的連接，向接口驅(qū)動(dòng)模塊 102發(fā)送；接口驅(qū)動(dòng)模塊102接收到所述的疊加數(shù)據(jù)后，通過所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊102與所述的測試系統(tǒng)之間在接口驅(qū)動(dòng)模塊102對外應(yīng)用接口 102C處的連接，向所述的測試系統(tǒng)發(fā)送。總之，本發(fā)明提出了一種衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器及其方法，并解決了如下問題實(shí)現(xiàn)各個(gè)模擬器硬件電路結(jié)構(gòu)的通用化設(shè)計(jì)，對各個(gè)模擬器采用一致的電路結(jié)構(gòu)，以利于系統(tǒng)維護(hù)與升級、擴(kuò)展；僅通過簡單的軟件配置即可快速修改模擬器功能構(gòu)成新的模擬器。以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解， 在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其特征在于，包括配置管理模塊、接口驅(qū)動(dòng)模塊、接口控制模塊、功能模擬模塊、故障模擬模塊，其中，所述的配置管理模塊，用于配置、管理所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊、所述的接口控制模塊、所述的功能模擬模塊、所述的故障模擬模塊；所述的配置管理模塊的第一輸出口與所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊的第一輸入口連接，所述的配置管理模塊的第二輸出口與所述的接口控制模塊的第一輸入口連接，所述的配置管理模塊的第三輸出口與所述的功能模擬模塊的第一輸入口連接，所述的配置管理模塊的第四輸出口與所述的故障模擬模塊的第一輸入口連接；所述的配置管理模塊的第五輸入輸出口為通用模擬器管理配置口，用于接收外部配置指令和數(shù)據(jù)、并輸出配置結(jié)果；所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊的第三輸入輸出口，為對外應(yīng)用接口，用于外接一測試系統(tǒng)；所述的接口控制模塊的第二輸入輸出口與所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊的第二輸入輸出口連接；所述的接口控制模塊，用于控制所述的對外應(yīng)用接口的形式；所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)所述的對外應(yīng)用接口的電信號(hào)；所述的功能模擬模塊，用于模擬星上設(shè)備的功能；所述的功能模擬模塊的第二輸入輸出口與所述的接口控制模塊的第三輸入輸出口連接；所述的故障模擬模塊，用于模擬星上設(shè)備的故障；所述的功能模擬模塊的第三輸入口與所述的故障模擬模塊的第二輸出口連接。
2.如權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其特征在于，所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊與所述的接口控制模塊一致，對應(yīng)于同一個(gè)所述的對外應(yīng)用接口。
3.如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其特征在于，當(dāng)所述的對外應(yīng)用接口為RS422接口時(shí)，所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊采用RS422驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)，所述的接口控制模塊為RS422控制器。
4.如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其特征在于，當(dāng)所述的對外應(yīng)用接口為CAN接口時(shí)，所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊采用CAN驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)，所述的接口控制t旲塊為CAN控制器。
5.如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其特征在于，當(dāng)所述的對外應(yīng)用接口為以太網(wǎng)接口時(shí)，所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊采用以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)，所述的接口控制模塊為以太網(wǎng)控制器。
6.如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其特征在于，所述的配置管理模塊為C8051單片機(jī)；所述的功能模擬模塊為DSP ；所述的故障模擬模塊為C8051單片機(jī)；所述的接口控制模塊是可編程控制電路。
7.如權(quán)利要求6所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器，其特征在于，所述的接口控制模塊是FPGA。
8.一種使用如權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器的方法，其特征在于，在所述的配置管理模塊工作時(shí)，包括以下步驟所述的配置管理模塊從所述的通用模擬器管理配置口接收外部配置指令和數(shù)據(jù)；所述的配置管理模塊對所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊、所述的接口控制模塊、所述的功能模擬模塊和所述的故障模擬模塊分別進(jìn)行配置，并向所述的通用模擬器管理配置口輸出配置結(jié)果;在所述的配置管理模塊不工作時(shí)，包括以下步驟，所述的測試系統(tǒng)，將外部數(shù)據(jù)和指令，通過所述的對外應(yīng)用接口，向所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送；所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊接收到所述的外部數(shù)據(jù)和指令后，再通過所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊的第二輸入輸出口與所述的接口控制模塊的第二輸入輸出口之間的連接，向所述的接口控制模塊發(fā)送；所述的接口控制模塊接收到所述的外部數(shù)據(jù)和指令后，又通過所述的接口控制模塊的第三輸入輸出口連接與所述的功能模擬模塊的第二輸入輸出口之間的連接，向所述的功能模擬模塊發(fā)送；所述的故障模擬模塊，根據(jù)故障模型，通過所述的功能模擬模塊的第三輸入口與所述的故障模擬模塊的第二輸出口之間的連接，向所述的功能模擬模塊發(fā)送故障數(shù)據(jù)；所述的功能模擬模塊接收到所述的外部數(shù)據(jù)和指令及所述的故障數(shù)據(jù)后；進(jìn)行功能模擬，得到模擬數(shù)據(jù)；將所述的模擬數(shù)據(jù)與所述的故障數(shù)據(jù)疊加后，得到疊加數(shù)據(jù)，通過所述的接口控制模塊的第三輸入輸出口與所述的功能模擬模塊的第二輸入輸出口之間的連接， 向所述的接口控制模塊發(fā)送；所述的接口控制模塊接收到所述的疊加數(shù)據(jù)后，再通過所述的接口控制模塊的第二輸入輸出口與所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊的第二輸入輸出口之間的連接，向所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送；所述的接口驅(qū)動(dòng)模塊接收到所述的疊加數(shù)據(jù)后，通過所述的對外應(yīng)用接口，向所述的測試系統(tǒng)發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明公開一種衛(wèi)星姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)閉環(huán)測試通用模擬器及其方法，包括配置管理模塊、接口驅(qū)動(dòng)模塊、接口控制模塊、功能模擬模塊、故障模擬模塊；配置管理模塊，用于配置、管理其他四個(gè)模塊；配置管理模塊的第五輸入輸出口為通用模擬器管理配置口，用于接收外部配置指令和數(shù)據(jù)；接口驅(qū)動(dòng)模塊的第三輸入輸出口，為對外應(yīng)用接口；接口驅(qū)動(dòng)模塊，用于對接口控制模塊所設(shè)置的對外應(yīng)用接口的電信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；接口控制模塊，用于控制對外應(yīng)用接口的形式；功能模擬模塊，用于模擬相應(yīng)的星上設(shè)備的正常功能；故障模擬模塊，用于模擬星上設(shè)備的故障。本發(fā)明對各個(gè)模擬器采用統(tǒng)一的電路結(jié)構(gòu)，利于系統(tǒng)維護(hù)與升級、擴(kuò)展。
文檔編號(hào)G05B17/02GK102540908SQ20121003821
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者劉源, 張迎春, 李冬柏, 李化義, 李暉, 王峰, 耿云海, 董立珉, 陳健 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)