[发明专利]一种模块化集成的卫星动力学仿真测试系统及方法

权利要求书

1.一种模块化集成的卫星动力学仿真测试系统，其特征在于：包括测控上位机、实时下位机和电缆；测控上位机与实时下位机通过电缆连接，测控上位机完成人机交互、与实时下位机进行数据交互以及测试数据处理显示，实时下位机完成动力学仿真计算、外部卫星数据实时采集和输出以及动力学仿真数据广播，实时下位机和外部卫星通过电缆连接。

2.根据权利要求1所述的一种模块化集成的卫星动力学仿真测试系统，其特征在于：所述测控上位机为通用计算机，测控上位机运行仿真系统人机交互软件，包括处理器、显示器和输入设备；处理器上集成TCP/IP网络通讯接口；输入设备完成测试参数及操作输入；显示器显示仿真运行状态机参数，处理器完成数据处理及存储。

3.根据权利要求1所述的一种模块化集成的卫星动力学仿真测试系统，其特征在于：所述实时下位机包括机箱、接口箱、PXI总线、控制器、数字信号采集及输出卡、模拟信号采集及输出卡、RS-422通讯卡、CAN通讯卡、功率电源卡、接口箱；动力学仿真运行在控制器中，通过PXI总线采集RS-422通讯卡、CAN通讯卡、数字信号采集机输出卡、模拟信号采集机输出卡的信号，通过数字信号采集及输出卡、模拟信号采集及输出卡、RS-422通讯卡、CAN通讯卡、功率电源卡输出控制信号。

4.根据权利要求3所述的一种模块化集成的卫星动力学仿真测试系统，其特征在于：所述实时下位机除机箱和接口箱外，所有功能模块板卡基于PXI总线实现集成，控制器通过PXI总线与PXI总线上其他功能模块板卡进行数据交互，控制器上集成TCP/IP网络通讯接口。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种模块化集成的卫星动力学仿真测试系统，其特征在于：所述的接口箱与机箱通过螺钉固定连接，接口箱上有转接的接插件，接插件内部分别与数字信号采集及输出卡、模拟信号采集及输出卡、RS-422通讯卡、CAN通讯卡、功率电源卡的接口通过电缆连接，外部与卫星的星表电缆连接，实现各功能模块板卡与被测试姿轨控系统物理连接。

6.根据权利要求3所述的一种模块化集成的卫星动力学仿真测试系统，其特征在于：所述的控制器中运行RT实时操作系统，在RT实时系统中运行动力仿真计算软件；控制器为实时下位机的内核，控制器对外具备2个以太网接口，实时下位机的控制器通过TCP/IP网络通信接口与测控上位机的TCP/IP网络通信接口通过网线连接，实现数据交互，通过以太网接口以UDP对外实时广播动力学计算数据。

7.根据权利要求3所述的一种模块化集成的卫星动力学仿真测试系统，其特征在于：所述功率电源卡为可调电源卡，输出陀螺恒流源信号，作为仿真测试时的陀螺激励源。

8.一种模块化集成的卫星动力学仿真测试方法，其特征在于步骤如下：

1)连接测控上位机及实时下位机的电缆；

2)连接实时下位机与外部被测试卫星的连接电缆；

3)外部被测试卫星加电；

4)实时下位机加电，等待30秒启动完成；

5)测控上位机加电，等待60秒启动完成；

6)测控上位机设置动力学仿真参数；

7)被测试卫星设置轨道参数；

8)测控上位机开始仿真测试；

9)仿真测试完成后，测控上位机停止仿真测试；

10)依次关闭测控上位机、实时下位机、外部被测卫星。

9.根据权利要求8所述的一种模块化集成的卫星动力学仿真测试方法，其特征在于：所述测控上位机为通用计算机，测控上位机运行仿真系统人机交互软件，包括处理器、显示器和输入设备；处理器上集成TCP/IP网络通讯接口；输入设备完成测试参数及操作输入；显示器显示仿真运行状态机参数，处理器完成数据处理及存储。

10.根据权利要求8所述的一种模块化集成的卫星动力学仿真测试方法，其特征在于：所述实时下位机包括机箱、接口箱、PXI总线、控制器、数字信号采集及输出卡、模拟信号采集及输出卡、RS-422通讯卡、CAN通讯卡、功率电源卡、接口箱；动力学仿真运行在控制器中，通过PXI总线采集RS-422通讯卡、CAN通讯卡、数字信号采集机输出卡、模拟信号采集机输出卡的信号，通过数字信号采集及输出卡、模拟信号采集及输出卡、RS-422通讯卡、CAN通讯卡、功率电源卡输出控制信号。