[发明专利]一种图形化的多构型变换航天器控制系统仿真程序生成方法

权利要求书

1.一种图形化的多构型变换航天器控制系统仿真程序生成方法，其特征在于，包括：

通过单体航天器动力学模型构建组合体动力学模型；

对预设基本模型进行封装并构建模型库；

对多构型变换航天器控制系统进行建模，包括单体航天器建模、组合体航天器建模、飞行场景建模和飞行场景切换建模；

根据模型接口关系进行模型自动连线与布局；

基于仿真器模板生成仿真程序。

2.根据权利要求1所述的一种图形化的多构型变换航天器控制系统仿真程序生成方法，其特征在于，所述组合体动力学模型包括：组合体姿态动力学仿真模块，组合体轨道动力学仿真模块，单体是否存在、单体与组合体之间的位置关系和相对姿态关系配置模块，从各单体产生的控制力和力矩转换为组合体的合力和合力矩的转换模块，从组合体姿态和轨道位置转换为各单体的姿态和位置的转换模块。

3.根据权利要求2所述的一种图形化的多构型变换航天器控制系统仿真程序生成方法，其特征在于，所述单体航天器动力学模型包括将组合体动力学模型输出作为单体航天器动力学模型输入的接口，当该接口为空时，单体航天器动力学模型按照独立的单体动力学模型解算；当该接口不为空时，则将接收到的组合体动力学模型的输出信息作为本单体航天器动力学模型的动力学输出信息。

4.根据权利要求1所述的一种图形化的多构型变换航天器控制系统仿真程序生成方法，其特征在于，所述对预设基本模型进行封装并构建模型库包括：

对预设的C/C++的基本模型的外部接口进行扫描，提取图形化建模所需的各种信息，包括接口和参数，形成模型的中性描述文件，完成对C/C++的基本模型的封装；

通过基础模型库，对经过封装的C/C++的基本模型进行集中管理，提供上传、下载和版本控制功能，为图形化的航天器控制系统建模提供基础数据。

5.根据权利要求4所述的一种图形化的多构型变换航天器控制系统仿真程序生成方法，其特征在于，所述接口包括初始化函数、解算函数、指令响应函数、断点保存函数、断点恢复函数；所述参数包括初始化参数、输入参数、输出参数、接收指令表。

6.根据权利要求1所述的一种图形化的多构型变换航天器控制系统仿真程序生成方法，其特征在于，所述对多构型变换航天器控制系统进行建模包括：

单体航天器建模：从模型库选取所需的模型，并完成所选模型的敏感器、控制器、执行机构、动力学、环境的输入和输出的连接，以及对模型进行初始化设置、解算设置、存储与显示设置，形成单体航天器模型；

组合体航天器建模：对单体航天器模型及预设基本模型进行输入和输出的连接，确定模型或航天器接口间的关系，形成组合体航天器模型；

飞行场景建模：确定场景中的航天器和航天器之间的关系；

飞行场景切换建模：布置各航天器所处场景的位置，再通过有方向的连线确定场景间的变迁关系。

7.根据权利要求1所述的一种图形化的多构型变换航天器控制系统仿真程序生成方法，其特征在于，所述根据模型接口关系进行模型自动连线与布局包括：

步骤1：建立模型接口间是否可以连线的规则；

步骤2：依据规则确定可以连接的接口对的集合，进行连线；

步骤3：确定连线不能经过的模型所占区域；

步骤4：将整个布局区域离散化，划分成m行n列的网格；

步骤5：针对一条连线，确定起始点A和终止点B所在的网格位置；

步骤6：从A到B可通过的路径最短的网格的链表，经过简化得到连线的路径；

步骤7：重复步骤5至步骤6，完成所有模型的连线。

8.根据权利要求7所述的一种图形化的多构型变换航天器控制系统仿真程序生成方法，其特征在于，所述模型接口间是否可以连线的规则包括：

一个输入接口与一个输出接口之间允许连接；两个输入接口之间不连接；两个输出接口之间不连接；

接口的类型相同时允许连接；

一个输入接口只有一条连线，而一个输出接口有一条或多条连线；

同一模型的接口间不相连。