[发明专利]一种基于多目标机的卫星姿态控制半物理仿真系统

权利要求书

1.一种基于多目标机的卫星姿态控制半物理仿真系统包括：实时定位子系统(2)、姿态测量子系统(4)、姿态控制综合处理系统(3)、执行机构(1)、信号调理箱(5)、目标机(6)、显示计算机(7)和显示系统(8)；实时定位子系统(2)通过GPS模拟器(21)和GPS接收机(22)获得卫星的实时位置信息；姿态测量子系统(4)通过采集卫星当前工作模式下应用的姿态测量部件(星敏感器感器(41)、太阳敏感器(42)、三轴光纤陀螺(43)和磁强计(44))的数据，并对数据进行结算，获得卫星的实时姿态信息；执行机构(1)通过执行部件(磁力矩器(101)、机械飞轮(102)和磁悬浮飞轮(103))控制卫星的实时姿态；信号调理箱(5)包括信号调理箱1(51)、信号调理箱2(52)和信号调理箱3(53)，主要完成对接收到的力矩信息、姿态信息和位置信息的调理，并将调理后的信息传送给目标机(6)；目标机(6)包括姿态动力学仿真目标机(61)、轨道动力学仿真目标机(62)和姿态控制目标机(63)，各目标机分别对姿态动力学、轨道动力学和姿态控制信息进行解算；姿态控制综合处理系统(3)在接收实时定位子系统(2)发出的位置信息、姿态测量子系统(4)测量的姿态信息、执行机构(1)执行的力矩指令的同时，将接收到的数据通过信号调理箱1(51)、信号调理箱2(52)和信号调理箱3(53)传送给姿态动力学仿真目标机(61)、轨道动力学仿真目标机(62)和姿态控制目标机(63)进行姿态解算与力矩计算，最后姿态控制综合处理系统(3)将解算出的实时力矩信息回传给执行机构(1)并使相应的部件工作；显示计算机(7)和显示系统(8)将此过程中的姿态参数及各敏感器、执行机构的输出通过以太网送给显示计算机并显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于多目标机的卫星姿态控制地面半物理仿真系统，其特征在于：所述的姿态动力学仿真目标机(61)、轨道动力学仿真目标机(62)、姿态控制目标机(63)之间通过多模光纤连接，构成环形反射内存网，进行多节点实时通信。

3.根据权利要求1所述的一种基于多目标机的卫星姿态控制地面半物理仿真系统，其特征在于：针对卫星在轨飞行时经历的速率阻尼、太阳捕获、对日定向、对地定向等多工作模式，由于空间单粒子翻转效应、单粒子锁定效应或者其它原因使得卫星当前工作模式下的姿态测量子系统(40)中的某些部件发生故障时，姿态测量子系统(4)中的姿态测量综合解算单元(45)可以对姿态测量部件进行切换，通过其它姿态测量部件组合继续完成姿态测量。

4.根据权利要求1所述的一种基于多目标机的卫星姿态控制地面半物理仿真系统，其特征在于：针对卫星在轨飞行时经历的速率阻尼、太阳捕获、对日定向、对地定向等多工作模式，由于空间单粒子翻转效应、单粒子锁定效应，或者其它原因使得姿态测量子系统(4)中的姿态测量综合解算单元(45)发生故障时，可以通过姿态控制综合处理系统(3)继续完成姿态解算。