[发明专利]敏感器模拟器及具有该敏感器模拟器的卫星闭环仿真系统

说明书

技术领域

本发明属于卫星仿真测试技术领域，具体涉及一种敏感器模拟器及具有该敏感器模拟器的卫星闭环仿真系统。

背景技术

敏感器作为卫星飞行控制系统中一个关键部件，主要用于测量卫星的姿态数据和轨道数据，例如：星敏感器是以恒星为参照系，以星空为工作对象的高精度空间姿态测量装置。

因为卫星飞行控制系统研制非常复杂，而且成本很高，所以，在卫星飞行控制系统研制初期，常常需要对卫星飞行控制系统进行仿真，而在卫星飞行控制仿真系统中，对敏感器的仿真设备称为敏感器模拟器。

现有的敏感器模拟器功能单一，针对不同种类的敏感器，一般需要分别设置对应的敏感器模拟器，例如：当一个卫星飞行控制仿真系统中需要同时使用星敏感器和太阳敏感器时，研发人员通常会设计出星敏感器模拟器和太阳敏感器模拟器，从而既增加了仿真系统的复杂度，而且也增加了研发费用。

另外，现有的敏感器模拟器一般是通过数学仿真的方式接入卫星飞行控制仿真系统的，该种方法存在的主要缺陷为：敏感器模拟器的输出为物理量的数值仿真，与敏感器物理器件在实际卫星飞行控制系统中输出的数据格式不同，从而降低了仿真可信度。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种敏感器模拟器，既具有配置灵活、通用性强和可扩展性好的优点，同时，该敏感器模拟器输出的数据格式与实际敏感器物理器件在实际卫星控制系统中输出的数据格式相同，从而有效的提高了仿真可信度。本发明还提供一种具有该敏感器模拟器的卫星闭环仿真系统，该卫星闭环仿真系统具有仿真可信度高的优点。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供一种敏感器模拟器，包括：仿真服务器和数据接口转换器；所述仿真服务器对需要仿真的敏感器进行数学仿真计算，得到所述敏感器的模拟测量值，并将该模拟测量值发送给所述数据接口转换器；所述数据接口转换器将接收到的所述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，并输出该真实格式模拟测量值；其中，所述真实格式模拟测量值的数据格式与实际敏感器物理器件在实际卫星控制系统中输出的数据格式相同。

优选的，所述仿真服务器对需要仿真的敏感器进行数学仿真计算，具体为：

所述仿真服务器根据当前卫星的轨道参数信息和姿态四元数信息以及预存的需要仿真的敏感器的数学模型进行数学仿真计算。

优选的，所述模拟测量值的数据格式为符合以太网协议的数据格式；所述真实格式模拟测量值的数据格式为符合CAN协议的数据格式。

优选的，所述数据接口转换器包括：星敏感器数据接口转换器、太阳敏感器数据接口转换器、磁强计数据接口转换器、光纤陀螺数据接口转换器、GPS数据接口转换器中的一种或几种。

优选的，所述数据接口转换器为至少一个；每一个数据接口转换器用于将属于同一类敏感器的模拟测量值的数据格式转化为真实格式模拟测量值的数据格式和/或每一个数据接口转换器用于将属于不同类敏感器的模拟测量值的数据格式转化为真实格式模拟测量值的数据格式。

优选的，还包括：网络集线器，所述网络集线器用于连接所述仿真服务器和所述数据接口转换器。

优选的，还包括：PXI总线测试机，所述PXI总线测试机与所述数据接口转换器的输出端相连接。

优选的，所述PXI总线测试机用于接收并显示所述数据接口转换器输出的所述真实格式模拟测量值。

优选的，所述仿真服务器和所述数据接口转换器通过以太网连接，所述数据接口转换器和所述PXI总线测试机通过CAN网连接。

本发明还提供一种卫星闭环仿真系统，，包括上述任一项的敏感器模拟器。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的敏感器模拟器，可以同时或分别作为各类敏感器的敏感器模拟器，例如：星敏感器模拟器、太阳敏感器模拟器、光纤陀螺模拟器、磁强计模拟器、GPS模拟器，从而具有通用性强和可扩展性好的优点；另外，该敏感器模拟器输出的数据格式与实际敏感器物理器件在实际卫星控制系统中输出的数据格式相同，从而既可以接入卫星控制闭环仿真系统，还有效的提高了仿真可信度。

附图说明

图1为本发明实施例二提供的敏感器模拟器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

实施例一