[发明专利]一种面向飞控任务的高精度仿真验证方法及系统

权利要求书

1.一种面向飞控任务的高精度仿真验证方法，其特征在于包括：

根据地面测定轨和遥测数据精确估计航天器状态；

根据任务要求设置期望航天器状态；

根据任务要求建立高精度仿真场景；

根据估计航天器状态和任务要求编辑指令序列；

开始高精度仿真；

结束仿真，存储仿真数据；

分析仿真结果与所述期望航天器状态是否一致。

2.根据权利要求1所述的一种面向飞控任务的高精度仿真验证方法，其特征在于：通过测定轨得到某一时刻的航天器位置、速度信息，根据遥测数据得到航天器姿态、角速度、敏感器工作状态、执行机构工作状态信息。

3.根据权利要求1所述的一种面向飞控任务的高精度仿真验证方法，其特征在于：根据任务要求，设置期望航天器状态：

期望航天器状态包括轨道机动过程中的目标姿态、预设的速度增量、标称轨道机动时间，其中标称轨道机动时间根据历史仿真数据得到；

航天器轨道机动过程中满足姿态指标要求、在预设时间内完成预设速度增量、速度增量偏差不超出指标要求。

4.根据权利要求1所述的一种面向飞控任务的高精度仿真验证方法，其特征在于：所述建立高精度仿真场景，具体为：

高精度仿真场景包括两方面内容：地面动力学软件场景设置和星上软件场景设置；

地面动力学软件场景包括：天体位置、引力场、地形模拟、航天器质量、转动惯量、航天器位置、速度、姿态、角速度、仿真方法选择、航天器各敏感器状态、航天器各执行机构状态；

星上软件场景包括：系统工作模式、航天器装订参数；

所述仿真方法包括采用轨道外推或者采用高精度动力学方程积分计算。

5.根据权利要求1所述的一种面向飞控任务的高精度仿真验证方法，其特征在于：所述根据估计航天器状态和任务要求编辑指令序列，具体为：

指令序列采用按时间编排方式，分为给地面动力学软件指令序列和星上软件指令序列；

地面动力学软件指令序列用以设置地面动力学软件中航天器状态、环境状态，也可模拟故障工况；

星上软件指令用以模拟在轨地面上注的延时指令和实时指令。

6.根据权利要求1所述的一种面向飞控任务的高精度仿真验证方法，其特征在于：所述进行高精度仿真，包括如下考虑因素：

1)天体位置考虑地球、太阳、月球遮挡敏感器视场；

2)引力场采用高阶引力模型且考虑地球、太阳、月球的引力摄动因素；

3)采用高精度地图模拟地形，并考虑地形对相对天体测量类敏感器影响；

4)动力学需要考虑刚体动力学、挠性动力学和液体晃动影响；

5)考虑敏感器噪声模型，包括高斯分布、均匀分布、自定义概率密度函数；

6)执行机构动态响应、发动机关机后效；

7)采用高精度动力学数值积分方式以精确模拟航天器运行状态。

7.根据权利要求1所述的一种面向飞控任务的高精度仿真验证方法，其特征在于：比较仿真结果与设置期望状态差异，与指标要求进行对比得出结论。

8.一种面向飞控任务的高精度仿真验证系统，其特征在于包括：

估计航天器状态模块：根据地面测定轨和遥测数据精确估计航天器状态；

期望航天器状态设置模块：根据任务要求设置期望航天器状态；

仿真场景建立模块：根据任务要求建立高精度仿真场景；

指令序列编辑模块：根据估计航天器状态和任务要求编辑指令序列；

仿真执行模块：开始高精度仿真；

数据存储模块：结束仿真，存储仿真数据；

结果对比模块：分析仿真结果与所述期望航天器状态是否一致。