[发明专利]一种小卫星地面动力学仿真测试方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种小卫星地面动力学仿真测试方法及系统，用于实现小卫星整星下姿轨控系统的动力学仿真测试，属于卫星姿轨控系统的仿真测试领域。

背景技术

小卫星技术近年来得到快速发展，小卫星星座及星群技术开始逐步应用，对小卫星整星的综合测试提出更高要求。小卫星姿轨控分系统通常要完成分系统的研制及测试、整星下姿轨控分系统测试。

小卫星姿轨控系统的地面测试主要采用动力学仿真的方式，目前，小卫星姿轨控系统在系统研制及分系统测试中，设计师会根据实际情况配置合理的地面动力学仿真计算软件，而在整星下测试时，通常又需要根据实际情况对整星地检设备进行动力学的重新修正或设计，造成了分系统下和整星下地检设备动力学仿真调试的重复工作，需要花费大量精力确保整星及分系统下的动力学仿真一致性，难以适应小卫星快速发展的要求。。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种小卫星地面动力学仿真测试方法及系统，在整星测试中不需要再针对每颗卫星的特性进行姿轨控地检动力学仿真模型的修改和调试，直接加载姿轨控分系统研制及分系统下的地面动力学仿真模型即可，解决人力成本，保证分系统下和整星下的测试一致性。

本发明的技术解决方案是：一种小卫星地面动力学仿真测试方法，步骤如下：

(1)根据小卫星动力学仿真模型生成动态链接库函数，设置相应的输入输出接口函数，将动态链接库函数文件放到测试系统中；

(2)加载所选取的动力学仿真动态链接库函数；

(3)根据动力学仿真模型的输入输出接口函数的参数格式，配置相应的接口参数表，配置完成后加载配置文件；

(4)设置动力学仿真计算的初始条件，包括初始姿态、初始角速度、轨道参数、在轨干扰模拟参数、仿真时间；

(5)调用动态链接库干扰参数输入函数，轨道位置、速度信息输入函数，星时和初始姿态信息输入函数，完成注入设置好的初始条件参数；

(6)调用动态链接库动力学仿真开始函数，进行动力学仿真计算；

(7)调用动态链接库星时和初始姿态信息输入函数，调整动力学仿真时间与卫星时间一致；

(8)仿真完成后，卫星复位回主动段，调用动态链接库动力学仿真中止函数，结束动力学仿真测试。

所述步骤(1)中动力学仿真计算模型生成动态链接库函数的输入输出接口函数包括：动力学仿真敏感器信号输出函数、动力学仿真执行机构采集信息输入函数、动力学仿真计算参数输出函数、动力学仿真计算干扰参数输入函数、动力学仿真计算轨道信息输入函数、动力学仿真星时和初始姿态信息输入函数、动力学仿真开始函数、动力学仿真中止函数。

所述的动力学仿真敏感器信号输出函数的参数配置按照星敏感器仿真参数、陀螺激励源仿真参数、陀螺数据仿真参数、数字太阳仿真参数、模拟太阳仿真参数依次设置，参数类型为32位浮点数。

所述的动力学仿真执行机构采集信息输入函数的参数配置按照动量轮参数、推进器参数、磁力矩器参数、帆板驱动机构参数依次设置，参数类型为32位浮点数。

所述的动力学仿真计算参数输出函数的参数配置按照动力学星时参数、轨道位置参数、轨道速度参数、姿态四元数参数、当前姿态欧拉角参数、估计姿态欧拉角参数、当前角速度参数、估计角速度参数、估计动量轮力矩参数、估计动量轮转速参数、估计数字太阳参数、估计模拟太阳参数、估计磁力矩器参数、估计星敏感器参数依次设置，参数类型为64位浮点数。

所述的动力学仿真计算干扰参数输入函数参数设置按照光压参数、重力梯度参数、轨道阻尼参数依次设置，参数类型为32位浮点数。

所述的动力学仿真计算轨道信息输入函数参数设置按照轨道半长轴、轨道偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、真近点角依次设置，参数类型为32位浮点数。

所述的动力学仿真星时和初始姿态信息输入函数参数按照年、月、日、时、分、秒、毫秒、初始姿态四元数、初始姿态欧拉角、初始姿态角速度设置，参数类型为32为浮点数。

所述的动力学仿真开始函数、动力学仿真中止函数为无参函数，不需要配置参数。

所述步骤(2)中配置相应的接口参数表的方法为：

(21)分别为所述的动力学仿真接口函数建立相应数据类型的数组，并设置相应的接口参数配置表；

(22)调取动力学函数接口函数格式编辑功能，按照加载的动力学仿真动态链接库的接口函数参数定义，配置接口数组与动态链接库接口函数定义一致；