專利名稱：一種通用化衛(wèi)星遙測仿真器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)的仿真與驗證，特別涉及一種通用化衛(wèi)星遙測仿真器。
背景技術(shù)：
仿真技術(shù)在航天測控領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，各個型號的航天器都根據(jù)不同的測控任務(wù)各自研究開發(fā)了測控仿真器，而目前航天尤其是衛(wèi)星測控領(lǐng)域的仿真主要存在的普遍問題是1、仿真系統(tǒng)中設(shè)備種類多，設(shè)備分散，相應(yīng)的軟件設(shè)施和硬件設(shè)施繁多；2、仿真系統(tǒng)多不能面向多型號任務(wù)，功能單一，不能與后續(xù)任務(wù)兼容，造成軟硬件資源的巨大浪費(fèi)；3、仿真工作基于單機(jī)單系統(tǒng)的簡單仿真居多，對大的多機(jī)多系統(tǒng)的綜合數(shù)字仿真還很少。限于各種條件，以往的測控仿真往往僅模擬衛(wèi)星遙測、遙控的基本功能和檢查星地之間的數(shù)據(jù)格式的正確性；對遙控指令和注入數(shù)據(jù)的效果模擬也只是針對少數(shù)幾條指令和幾種數(shù)據(jù)類型，大部分指令和數(shù)據(jù)僅標(biāo)志是否收到；大部分的遙測參數(shù)都是固定值，根本不能反映衛(wèi)星溫度、壓力等遙測參數(shù)的動態(tài)變化規(guī)律。這對于如今航天科技的發(fā)展現(xiàn)狀顯然已經(jīng)不合時宜。于是，研究通用性強(qiáng)、仿真度高的仿真系統(tǒng)變得迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的衛(wèi)星用遙測仿真器通用性差，所能仿真的內(nèi)容有限的缺陷，從而提供一種通用型強(qiáng)，仿真數(shù)據(jù)多樣化的遙測仿真器。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種通用化衛(wèi)星遙測仿真器，包括初始化模塊、 遙控任務(wù)模塊、遙測組幀任務(wù)模塊、遙測自維護(hù)任務(wù)模塊、遙控指令表單元、遙測參數(shù)配置表單元以及遙測組幀表單元；其中，所述的遙控指令表單元、遙測參數(shù)配置表單元以及遙測組幀表單元分別用于存儲遙控指令表、遙測參數(shù)配置表以及遙測組幀表，并對這三個表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；所述的遙測參數(shù)配置表用于存儲遙測參數(shù)的信息；所述的遙控指令表用于存儲遙控指令、注數(shù)指令及其變化規(guī)則；所述的遙測組幀表用于存儲當(dāng)衛(wèi)星在多種工作模式下時，每幀數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)包含的遙測參數(shù)或遙測參數(shù)的代號；所述的初始化模塊用于對系統(tǒng)做初始化配置；所述的遙控任務(wù)模塊用于對仿真遙控任務(wù)，并根據(jù)仿真結(jié)果修改遙測數(shù)據(jù)；所述的遙測組幀任務(wù)模塊用于將遙測數(shù)據(jù)組幀后輸出；所述的遙測自維護(hù)任務(wù)模塊用于周期性地自動調(diào)整相應(yīng)的遙測數(shù)據(jù)。上述技術(shù)方案中，所述的初始化模塊在做初始化配置時，讀取所述的遙測參數(shù)配置表、遙控指令表、遙測組幀表，然后根據(jù)用戶設(shè)置的配置信息進(jìn)行相應(yīng)規(guī)則和遙測初值的配置，在建立輸入輸出接口通訊關(guān)系后，等待仿真任務(wù)的觸發(fā)。上述技術(shù)方案中，所述的遙控任務(wù)模塊在被觸發(fā)后，首先進(jìn)行遙控信息的合法性判斷與分類解析，得出遙控信息的唯一性特征，接著根據(jù)所述唯一性特征輪詢所述的遙控指令表，提取相應(yīng)遙測參數(shù)代號及變化規(guī)則，然后在包含所有遙測參數(shù)的遙測參數(shù)配置表中，根據(jù)遙測參數(shù)代號和變化規(guī)則，修改對應(yīng)遙測參數(shù)的數(shù)值；最后修改反映遙控執(zhí)行結(jié)果的遙測信息。
上述技術(shù)方案中，所述的遙測組幀任務(wù)模塊周期性地根據(jù)幀的唯一性特征提取所述遙測幀組表中一個整幀所應(yīng)當(dāng)包含的遙測參數(shù)代號，然后根據(jù)該遙測參數(shù)代號在所述遙測參數(shù)配置表中匹配對應(yīng)遙測參數(shù)的數(shù)值，將所取得的數(shù)值組幀后輸出。
上述技術(shù)方案中，所述的遙測自維護(hù)任務(wù)模塊根據(jù)事先設(shè)定的自變化規(guī)則或模型輪詢遙測參數(shù)配置表，然后將調(diào)整后的遙測數(shù)值替換到遙測參數(shù)配置表中的對應(yīng)位置，以仿真物理設(shè)備的真實變化。
上述技術(shù)方案中，所述衛(wèi)星的多種工作模式至少包括PCM體制或符合CSSDS標(biāo)準(zhǔn)的AOS體制。
本發(fā)明的優(yōu)點在于
本發(fā)明能夠滿足不同類型的衛(wèi)星的遙測仿真要求，具有很強(qiáng)的通用性。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，其中
圖1為本發(fā)明的通用化衛(wèi)星遙測仿真器器的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的通用化衛(wèi)星遙測模擬器的工作流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
參考圖1，本發(fā)明的通用化衛(wèi)星遙測仿真器包括初始化模塊、遙控任務(wù)模塊、遙測組幀任務(wù)模塊、遙測自維護(hù)任務(wù)模塊、遙控指令表單元、遙測參數(shù)配置表單元以及遙測組幀表單元；其中，所述的遙控指令表單元、遙測參數(shù)配置表單元以及遙測組幀表單元分別用于存儲遙控指令表、遙測參數(shù)配置表以及遙測組幀表，并對這三個表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；所述的初始化模塊用于對系統(tǒng)做初始化配置；所述的遙控任務(wù)模塊用于對仿真遙控任務(wù)，并根據(jù)仿真結(jié)果修改遙測數(shù)據(jù)；所述的遙測組幀任務(wù)模塊用于將遙測數(shù)據(jù)組幀后輸出；所述的遙測自維護(hù)任務(wù)模塊用于周期性地自動調(diào)整相應(yīng)的遙測數(shù)據(jù)。
下面對仿真器中的上述模塊與單元的功能做詳細(xì)描述。
遙測參數(shù)配置表單元中包含有遙測參數(shù)配置表，所述的遙測參數(shù)配置表用于存儲該仿真器所要用到的所有遙測參數(shù)，每個遙測參數(shù)擁有參數(shù)名稱、參數(shù)代號、初始參數(shù)值等屬性信息。所述遙測參數(shù)配置表單元能夠?qū)b測參數(shù)配置表中的遙測參數(shù)進(jìn)行包括查詢、 讀取、添加、修改、刪除在內(nèi)的多種操作。
遙控指令表單元中包含有遙控指令表，所述的遙控指令表用于存儲遙控指令、注數(shù)指令及其變化規(guī)則，具體的說，遙控指令表中存儲了每一條遙控指令或注數(shù)指令被執(zhí)行后，需要進(jìn)行相應(yīng)變化的遙測參數(shù)的代號以及變化后的遙測參數(shù)值。所述遙測指令表單元能夠?qū)b控指令表單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行包括查詢、讀取在內(nèi)的多種操作。
遙測組幀表單元中包含有遙測組幀表，所述的遙測組幀表用于存儲當(dāng)衛(wèi)星在不同工作模式下時，每幀數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)包含的遙測參數(shù)或遙測參數(shù)的代號。4
參考圖2，所述的初始化模塊用于讀取所述的遙測參數(shù)配置表、遙控指令表、遙測組幀表等配置表；根據(jù)用戶設(shè)置的配置信息進(jìn)行相應(yīng)規(guī)則和遙測初值的配置；建立輸入輸出接口通訊關(guān)系后，等待仿真任務(wù)的觸發(fā)。由于初始化模塊能夠根據(jù)用戶的不同應(yīng)用需求為配置表定制不同的內(nèi)容，因此使得本發(fā)明的仿真器具有通用性，適用于不同類型的衛(wèi)星。所述的遙控任務(wù)模塊用于仿真遙控任務(wù)，并根據(jù)仿真結(jié)果處理遙測數(shù)據(jù)。參考圖 2，所述的遙控任務(wù)模塊由各類輸入接口的遙控信息觸發(fā)，該模塊被觸發(fā)后首先進(jìn)行遙控信息的合法性判斷與分類解析，得出遙控信息的唯一性特征(例如遙控指令代號)，接著根據(jù)此特征輪詢所述的遙控指令表，提取相應(yīng)遙測參數(shù)代號及變化規(guī)則(即每一條遙控指令或注數(shù)指令被執(zhí)行后，需要進(jìn)行相應(yīng)變化的遙測參數(shù)的代號以及變化后的遙測參數(shù)值)，然后在包含所有遙測參數(shù)的遙測參數(shù)配置表中，根據(jù)遙測參數(shù)代號和變化規(guī)則，修改對應(yīng)遙測參數(shù)的數(shù)值；最后修改反映遙控執(zhí)行結(jié)果的遙測信息。所述的遙測組幀任務(wù)模塊用于將遙測數(shù)據(jù)組幀后輸出。參考圖2，該模塊周期性地根據(jù)幀計數(shù)或其它的幀唯一性特征提取所述遙測幀組表中一個整幀所應(yīng)當(dāng)包含的遙測參數(shù)代號，然后根據(jù)該遙測參數(shù)代號在所述遙測參數(shù)配置表中匹配對應(yīng)遙測參數(shù)的數(shù)值，將所取得的數(shù)值組幀后輸出。由于遙測組幀表中的內(nèi)容可以設(shè)置，因此可以通過配置不同的遙測組幀表來滿足PCM體制或CSSDS標(biāo)準(zhǔn)的AOS體制遙測方案的仿真要求，使得本發(fā)明的仿真器具有通用性。所述的遙測自維護(hù)任務(wù)模塊用于周期性地自動調(diào)整相應(yīng)的遙測數(shù)據(jù)。參考圖2，該模塊根據(jù)事先設(shè)定的自變化規(guī)則處理本周期需要調(diào)整的遙測參數(shù)，以仿真物理設(shè)備的真實變化。在處理本周期需要調(diào)整的遙測參數(shù)時，輪詢遙測參數(shù)配置表，然后將調(diào)整后的遙測數(shù)值替換到遙測參數(shù)配置表中的對應(yīng)位置。下面結(jié)合實例，對本發(fā)明的遙測仿真器進(jìn)行說明。在一個實例中，要對衛(wèi)星中某一設(shè)備的溫度量進(jìn)行遙測。在仿真之前，通過初始化模塊需要先在遙測參數(shù)配置表中配置與溫度量遙測有關(guān)的遙測參數(shù)，如遙測參數(shù)的名稱為溫度量，參數(shù)代號為00001，初始參數(shù)值為0攝氏度等。接著還要在遙控指令表中設(shè)置與遙測溫度量有關(guān)的遙控指令以及與該遙控指令有關(guān)的變化規(guī)則，如設(shè)置一條遙測設(shè)備溫度量的遙控指令，該遙控指令的變化規(guī)則為在執(zhí)行該遙控指令后，對溫度量遙測參數(shù)的值進(jìn)行修改。此外，還要在遙測組幀表中就當(dāng)前衛(wèi)星工作模式下(如PCM體制)用于輸出溫度量遙測參數(shù)的數(shù)據(jù)幀的格式進(jìn)行定義。在完成上述操作后，當(dāng)遙控任務(wù)模塊被相應(yīng)的遙控指令觸發(fā)后，首先檢查該遙控指令正確與否，然后再檢查該遙控指令的類型與內(nèi)容。當(dāng)了解相應(yīng)的遙控指令是要遙測某一設(shè)備的溫度時，做相應(yīng)的仿真操作，得到溫度量的遙測數(shù)據(jù)。根據(jù)新得到的溫度量的遙測數(shù)據(jù)對遙測參數(shù)配置表中之前保持的溫度量的數(shù)值進(jìn)行修改。在這一溫度測量的仿真過程中，測量結(jié)果會以數(shù)據(jù)幀的形式周期性地實時輸出。在溫度測量的過程中，當(dāng)前的時間是在不斷變化的，因此在仿真過程中還要遙測自維護(hù)任務(wù)模塊實時調(diào)整當(dāng)前時間。在仿真的過程中，先讀取遙測參數(shù)配置表中記錄的時間碼并遙測至一個計數(shù)器，定周期地累加該計數(shù)器再寫回到遙測參數(shù)配置表，從而實現(xiàn)對時間碼遙測的自維護(hù)功能。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明方案進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的設(shè)計思想和技術(shù)范圍，如果是這樣，本發(fā)明的這些改動和變型屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和相應(yīng)的技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明的意圖也包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種通用化衛(wèi)星遙測仿真器，其特征在于，包括初始化模塊、遙控任務(wù)模塊、遙測組幀任務(wù)模塊、遙測自維護(hù)任務(wù)模塊、遙控指令表單元、遙測參數(shù)配置表單元以及遙測組幀表單元；其中，所述的遙控指令表單元、遙測參數(shù)配置表單元以及遙測組幀表單元分別用于存儲遙控指令表、遙測參數(shù)配置表以及遙測組幀表，并對這三個表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；所述的遙測參數(shù)配置表用于存儲遙測參數(shù)的信息；所述的遙控指令表用于存儲遙控指令、注數(shù)指令及其變化規(guī)則；所述的遙測組幀表用于存儲當(dāng)衛(wèi)星在多種工作模式下時，每幀數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)包含的遙測參數(shù)或遙測參數(shù)的代號；所述的初始化模塊用于對系統(tǒng)做初始化配置；所述的遙控任務(wù)模塊用于對仿真遙控任務(wù)，并根據(jù)仿真結(jié)果修改遙測數(shù)據(jù)；所述的遙測組幀任務(wù)模塊用于將遙測數(shù)據(jù)組幀后輸出； 所述的遙測自維護(hù)任務(wù)模塊用于周期性地自動調(diào)整相應(yīng)的遙測數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用化衛(wèi)星遙測仿真器，其特征在于，所述的初始化模塊在做初始化配置時，讀取所述的遙測參數(shù)配置表、遙控指令表、遙測組幀表，然后根據(jù)用戶設(shè)置的配置信息進(jìn)行相應(yīng)規(guī)則和遙測初值的配置，在建立輸入輸出接口通訊關(guān)系后，等待仿真任務(wù)的觸發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用化衛(wèi)星遙測仿真器，其特征在于，所述的遙控任務(wù)模塊在被觸發(fā)后，首先進(jìn)行遙控信息的合法性判斷與分類解析，得出遙控信息的唯一性特征，接著根據(jù)所述唯一性特征輪詢所述的遙控指令表，提取相應(yīng)遙測參數(shù)代號及變化規(guī)則，然后在包含所有遙測參數(shù)的遙測參數(shù)配置表中，根據(jù)遙測參數(shù)代號和變化規(guī)則，修改對應(yīng)遙測參數(shù)的數(shù)值；最后修改反映遙控執(zhí)行結(jié)果的遙測信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用化衛(wèi)星遙測仿真器，其特征在于，所述的遙測組幀任務(wù)模塊周期性地根據(jù)幀的唯一性特征提取所述遙測幀組表中一個整幀所應(yīng)當(dāng)包含的遙測參數(shù)代號，然后根據(jù)該遙測參數(shù)代號在所述遙測參數(shù)配置表中匹配對應(yīng)遙測參數(shù)的數(shù)值，將所取得的數(shù)值組幀后輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用化衛(wèi)星遙測仿真器，其特征在于，所述的遙測自維護(hù)任務(wù)模塊根據(jù)事先設(shè)定的自變化規(guī)則或模型輪詢遙測參數(shù)配置表，然后將調(diào)整后的遙測數(shù)值替換到遙測參數(shù)配置表中的對應(yīng)位置，以仿真物理設(shè)備的真實變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用化衛(wèi)星遙測仿真器，其特征在于，所述衛(wèi)星的多種工作模式至少包括PCM體制或符合CSSDS標(biāo)準(zhǔn)的AOS體制。
全文摘要
本發(fā)明公開一種通用化衛(wèi)星遙測仿真器，包括初始化模塊、遙控任務(wù)模塊、遙測組幀任務(wù)模塊、遙測自維護(hù)任務(wù)模塊、遙控指令表單元、遙測參數(shù)配置表單元以及遙測組幀表單元；其中，遙控指令表單元、遙測參數(shù)配置表單元以及遙測組幀表單元分別用于存儲遙控指令表、遙測參數(shù)配置表以及遙測組幀表，并對這三個表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；初始化模塊用于對系統(tǒng)做初始化配置；遙控任務(wù)模塊用于對仿真遙控任務(wù)，并根據(jù)仿真結(jié)果修改遙測數(shù)據(jù)；遙測組幀任務(wù)模塊用于將遙測數(shù)據(jù)組幀后輸出；遙測自維護(hù)任務(wù)模塊用于周期性地自動調(diào)整相應(yīng)的遙測數(shù)據(jù)。本發(fā)明的仿真器具有很強(qiáng)的通用性，能夠滿足多種體制的遙測方案的仿真要求。
文檔編號G05B17/02GK102520619SQ201110362420
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者張海, 方華, 趙彥, 項杰 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所