申请/专利权人：上海微小卫星工程中心

申请日：2018-10-10

公开（公告）日：2024-05-14

公开（公告）号：CN113495497B

主分类号：G05B17/02

分类号：G05B17/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.14#授权;2021.10.29#实质审查的生效;2021.10.12#公开

摘要：本发明涉及一种卫星闭环测试系统，系统用于对现有测试系统进行改造；系统适用于卫星集成后的全部大型试验或测试，以进行全任务阶段、真实工作状态下的系统功能、性能的全面考核；采用小型动态模拟器作为敏感器的激励源，在卫星集成状态下直接布置在卫星敏感器表面，降低现有测试系统的改造成本；利用卫星遥测参数作为输入进行执行器精确建模，以使执行器进入测试闭环；所述卫星遥测参数包括执行器控制指令以及反作用轮转速；反作用轮以转速建模的方式取代指令建模，以使单机以真实工作状态进行闭环测试。

主权项：1.一种卫星模拟在轨工况闭环测试系统，其特征在于，系统用于对现有测试系统进行改造；系统适用于卫星集成后的全部大型试验或测试，以进行全任务阶段、真实工作状态下的系统功能、性能的全面考核；采用小型动态模拟器作为敏感器的激励源，在卫星集成状态下直接布置在卫星敏感器表面，降低现有测试系统的改造成本；利用卫星遥测参数作为输入进行执行器精确建模，以使执行器进入测试闭环；所述卫星遥测参数包括执行器控制指令以及反作用轮转速；反作用轮以转速建模的方式取代指令建模，以使单机以真实工作状态进行闭环测试；所述卫星模拟在轨工况闭环测试系统包括：动态模拟器，其被配置为从姿态和轨道动力学模型接收卫星的轨道和姿态数据以便给卫星敏感器提供动态激励源；姿态和轨道动力学模型，其被配置为模拟卫星的真实飞行状态，其中所述姿态和轨道动力学模型根据从执行器模型接收的推力数据和输出力矩数据生成卫星的轨道和姿态数据；以及执行器模型，其被配置为对执行器进行建模，其中所述执行器模型根据卫星的遥测状态生成推力数据和输出力矩数据，其中所述遥测状态包括卫星控制指令和反作用轮转速，其中所述执行器模型包括：推力器模型，其被配置为对推力器进行建模，其中所述建模为指数模型并且根据卫星控制指令模拟推力的上升沿和下降沿以生成推力数据；以及反作用轮模型，其被配置为对反作用轮进行建模，其中所述反作用轮模型根据反作用轮转速计算反作用轮的输出力矩，以确保单机以真实工作状态进行闭环测试；其中所述推力器模型通过下列公式来对推力器进行建模，以模拟推力器的推力的上升沿和下降沿，保证测试的精确性： 其中tn为指令喷气时间；tSR，tSD为电磁阀的开启时延和关闭时延；tfr，tfd为推力的上升时间常数和下降时间常数，Fi为推力幅值；其中所述反作用轮模型通过下列公式来对反作用轮进行建模，以实现转速建模方式替代指令建模方式模拟反作用轮，根据卫星控制指令中的转速差生成输出力矩：Tc＝Tm+Td其中，Tm为输出力矩，z方向为反作用轮的转动方向，Tmx＝Tmy＝0，Tmz＝Iw·Ωt-Ωt-1，Iw为反作用轮转动惯量，Ω为反作用轮转速，并且Td为扰动力矩，其中 其中Ud为动不平衡量，α0为初始相位。

全文数据：

权利要求：

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