[发明专利]执行器模拟器及具有该执行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，具体涉及一种执行器模拟器及具有该执行器模拟器的卫星闭环仿真系统。

背景技术

在卫星前期研制中，一般需要对卫星控制系统进行仿真，从而验证卫星控制系统的有效性和先进性。

执行器作为卫星控制系统的一个重要组成部分，是影响卫星控制系统有效性和先进性的关键部件，因此，执行器通常也需要被有效仿真。对执行器进行仿真的装置称为执行器模拟器。

目前，国内外在做卫星控制系统闭环仿真时，处于整个闭环回路中的执行器一般按照如下两种方式进行构造：(一)物理仿真：即采用实物，将真实的执行器物理器件直接接入卫星控制系统闭环回路中。由于该种方式采用真实的执行器物理器件，所以仿真成本较高。另外，该种方式对于某类执行器无法适用，使用范围较窄，例如：对于磁力矩器，由于磁力矩器的使用需要结合相应的磁环境才能实现，而物理仿真时，难以对磁环境进行仿真，因此，磁力矩器无法通过物理仿真的方式直接接入卫星控制系统闭环回路中。(二)数学仿真：即通过计算机根据一定的执行器数学模型生成相应的执行器控制数据。数学仿真的优点是简单、快速、成本低，但由于数学仿真方法中，仿真输入的执行器数据格式与执行器真实物理器件输入的数据格式不同，即：该方法没有实现按真实物理器件的工作模式进行仿真的效果，从而影响了仿真结果的可信度。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种执行器模拟器，既具有配置灵活、通用性强和可扩展性好的优点，同时，该执行器模拟器输入的数据格式与实际执行器物理器件在实际卫星控制系统中输入的数据格式相同，从而有效的提高了仿真可信度。本发明还提供一种具有该执行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：

本发明提供一种执行器模拟器，包括：仿真服务器和数据接口转换器；

所述数据接口转换器用于接收来自星载计算机的控制指令，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，然后将该模拟控制指令发送给所述仿真服务器；

所述仿真服务器用于接收来自所述数据接口转换器的模拟控制指令，然后根据所述模拟控制指令和预存的需要仿真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，并输出该新的控制力信息和新的控制力矩信息。

优选的，所述控制指令的数据格式为符合CAN协议的数据格式，所述模拟控制指令的数据格式为符合以太网协议的数据格式。

优选的，所述数据接口转换器包括：飞轮数据接口转换器、磁力矩器数据接口转换器、推力器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执行器的控制指令的数据格式转化为模拟控制指令的数据格式和/或每一个数据接口转换器用于将属于不同类执行器的控制指令的数据格式转化为模拟控制指令的数据格式。

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入的所述控制指令。

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飞行控制闭环仿真系统，包括上述任一项所述的执行器模拟器。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的执行器模拟器，可以同时或分别作为各类执行器的执行器模拟器，例如：飞轮模拟器、磁力矩器模拟器、推力器模拟器，从而具有通用性强和可扩展性好的优点；另外，该执行器模拟器输入的数据格式与实际执行器物理器件在实际卫星控制系统中输入的数据格式相同，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执行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

本发明实施例提供一种执行器模拟器，包括：数据接口转换器和仿真服务器；

所述数据接口转换器用于接收来自星载计算机的控制指令，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，然后将该模拟控制指令发送给所述仿真服务器；