[发明专利]通信卫星有效载荷测试系统仿真平台

说明书

技术领域

本发明属于卫星测试领域，涉及一种通信卫星有效载荷测试系统仿真平台。

背景技术

为了确保卫星和飞船等航天器的成功发射和在轨正常运行，航天器在研制、实验和发射等阶段都要进行详细的电性能测试。采用设置的遥测参数对航天器的电性能进行测试，通过对大量的遥测数据进行处理分析和数据判读可以判断各系统的工作状态。

通信卫星载荷测试领域是一个敏感领域，具有一定的特殊性，需要各种通用仪器仪表和专用仪器仪表通过多种互连方法同被测载荷进行连接，并对大量各类数据信息进行处理。由于每个通信卫星载荷的特殊性和缺少通用的测试规则，某些载荷的测试方法与测试指标各不相同。载荷测试的前提是将被测载荷放入到测试环境中，测试环境的改变会影响到测试数据的结果，测试方法的合理与否，测试系统的处理能力与通信能力是否满足测试方案的需求都要在测试环境搭建好之后通过实际测试才能检验出来。

传统测试系统设计和规划方法主要靠经验，对于复杂的现代通信卫星有效载荷测试系统，很多地方由于无法预知而抓不住设计的要点，这种测试方法和测试能力的不可预知性不仅增加了测试成本，往往还会拖延测试周期，降低测试的效率。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种通信卫星载荷测试系统的通用仿真平台，可以在该平台上预先对通信卫星有效载荷系统级测试方案进行仿真，对测试方案进行可行性分析并做出相应调整，从而降低测试成本，提高测试效率。

本发明的技术解决方案是：通信卫星有效载荷测试系统仿真平台，包括测试规则模块、仿真核心模块、仿真设计模块、事件队列列表、数据采集模块和数据分析模块，其中：

测试规则模块：存储整个仿真过程中与通信卫星有效载荷测试有关的测试规则；

仿真核心模块：包括数据读写单元、事件调度器和事件执行单元；数据读写单元读取数据分析模块的数据判读结果，同时提供与数据采集单元的数据交互接口；事件调度器以数据判读结果为依据，采用离散事件驱动机理确定事件的执行时间，事件执行单元处理完当前事件后，事件调度器将该当前事件从事件队列列表中删除，并获得下一事件作为将要执行事件；如果将要执行事件的预设执行时间晚于当前仿真时间，则事件调度器将当前仿真时间修改为将要执行事件的预设发生时间并将该将要执行事件交给事件执行单元执行；如果将要执行事件的预设执行时间等于当前仿真时间，则事件调度器直接将该将要执行事件交给事件执行单元执行；

仿真设计模块：包括场景设计单元、节点设计单元和进程设计单元，场景设计单元建立测试系统的节点组成及其连接方式；节点设计单元定义测试仪器或卫星有效载荷的属性，将测试仪器或卫星有效载荷的属性划分为不同的工作状态，同一台测试仪器或者卫星有效载荷的所有工作状态形成一个节点；进程设计单元采用有限状态机来描述测试仪器或卫星有效载荷的不同工作状态，每一个工作状态对应一个进程；

事件队列列表：存储仿真核心模块要执行的所有事件及事件对应的预定执行时间，事件是整个仿真过程向前推进的基本组成单元，每一个事件完成了一定的操作，由一定的事件队列组成了卫星载荷项目测试的过程；

数据采集模块：接收仿真核心模块中数据读写单元送来的仿真过程中某些节点或者进程中所生成的数据，并根据测试规则模块中的测试规则对接收的数据进行分类并转发给数据分析模块；

数据分析模块：接收数据采集模块转发来的反映仿真状态的数据，同时从测试规则模块中获取与当前测试项目相对应的测试规则判据，根据测试规则判据对接收到的状态数据进行判读，判读结果发送至仿真核心模块。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明通信卫星载荷测试系统的通用仿真平台，可以在其上对通信卫星有效载荷系统级测试方案进行仿真建模，预先对测试方案进行仿真，在具体方案实施之前对测试方案进行可行性分析，尽可能完善的对测试方案的可实施性提供依据，对测试能力进行可预见评估，及时发现方案的瓶颈并做出相应调整，以降低测试成本，提高测试效率；

(2)仿真平台提供场景，节点，进程三层建模机制，三层模型和实际的系统，设备，协议三层完全对应，全面反映了测试系统的相关特性；