[发明专利]一种月球着陆起飞控制系统的闭环验证系统及方法

摘要

本发明涉及一种月球着陆起飞控制系统的闭环验证系统及方法，特别涉及一种含有变推力发动机的月球着陆起飞控制系统闭环验证系统及方法，属于航天器地面验证技术领域。该方法通过数字模拟和实物模拟两种工作方式对姿轨控发动机进行模拟，由动力学计算机对发动机信号进行采集，实现月球着陆起飞过程中动力学驱动，并向星上设备提供位姿信息，从而实现闭环；两种工作方式可根据地面验证需要进行切换。探月三期着上组合体GNC子系统地面验证时采用该闭环验证方法，在系统闭环验证中起到良好效果；并在系统故障识别、回归测试、快速验证、问题查找与定位过程中起到重要作用，提高了地面验证的真实性、充分性及测试效率。

主权项

1.一种月球着陆起飞控制系统的闭环验证系统，其特征在于：所述的控制系统包括着陆控制系统和起飞控制系统；所述的着陆控制系统用于控制着上组合体在月球上进行软着陆；所述的起飞控制系统用于控制上升器从月面进行起飞上升；所述的闭环验证系统为数字闭环验证系统；所述的数字闭环验证系统包括对着陆控制系统的数字闭环验证系统和对起飞控制系统的数字闭环验证系统；所述的对着陆控制系统的数字闭环验证系统包括控制计算机、推进串口卡和动力学计算机；所述的控制计算机用于着陆控制系统接收着上组合体的位姿敏感器测量输出，解算着上组合体当前位置、姿态信息，并计算所需控制量，生成RS422串口指令，并将RS422串口指令发送给推进串口卡；所述的位姿敏感器包括姿态测量敏感器和位置测量敏感器；所述的姿态测量敏感器用于测量着上组合体的惯性空间姿态；所述的位置测量敏感器用于测量着上组合体的本体加速度，所述的位置测量敏感器还用于测量着上组合体的相对于月面的位置和速度；所述的推进串口卡用于对着上组合体内的推进线路盒进行模拟，接收控制计算机发送的RS422串口指令，并对接收到的RS422串口指令进行解析，并将解析后的结果通过PCI总线转发给动力学计算机；所述的动力学计算机用于对着上组合体所处动力学环境进行模拟，接收所述的推进串口卡发送的解析后的结果，并根据接收到的解析后的结果模拟着上组合体上的发动机的响应情况，对着上组合体所处动力学环境进行驱动，计算着上组合体的位姿敏感器的测量输出，并将着上组合体的位姿敏感器的测量输出给所述的控制计算机；所述的对起飞控制系统的数字闭环验证系统包括控制计算机、推进串口卡和动力学计算机；所述的控制计算机用于起飞控制系统接收上升器的位姿敏感器测量输出，解算上升器当前位置、姿态信息，并计算所需控制量，生成RS422串口指令，并将RS422串口指令发送给推进串口卡；所述的位姿敏感器包括姿态测量敏感器和位置测量敏感器；所述的姿态测量敏感器用于测量上升器的惯性空间姿态；所述的位置测量敏感器用于测量上升器的本体加速度；所述的推进串口卡用于对上升器内的推进线路盒进行模拟，接收控制计算机发送的RS422串口指令，并对接收到的RS422串口指令进行解析，并将解析后的结果通过PCI总线转发给动力学计算机；所述的动力学计算机用于对上升器所处动力学环境进行模拟，接收所述的推进串口卡发送的解析后的结果，并根据接收到的解析后的结果模拟上升器上的发动机的响应情况，对上升器所处动力学环境进行驱动，计算上升器的位姿敏感器的测量输出，并将上升器的位姿敏感器的测量输出给所述的控制计算机。