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

發明內容
本發明的目的是克服現有的衛星用遙測仿真器通用性差，所能仿真的內容有限的缺陷，從而提供一種通用型強，仿真數據多樣化的遙測仿真器。為了實現上述目的，本發明提供了一種通用化衛星遙測仿真器，包括初始化模塊、 遙控任務模塊、遙測組幀任務模塊、遙測自維護任務模塊、遙控指令表單元、遙測參數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、遙測參數配置表以及遙測組幀表，并對這三個表中的數據進行處理；所述的遙測參數配置表用于存儲遙測參數的信息；所述的遙控指令表用于存儲遙控指令、注數指令及其變化規則；所述的遙測組幀表用于存儲當衛星在多種工作模式下時，每幀數據應當包含的遙測參數或遙測參數的代號；所述的初始化模塊用于對系統做初始化配置；所述的遙控任務模塊用于對仿真遙控任務，并根據仿真結果修改遙測數據；所述的遙測組幀任務模塊用于將遙測數據組幀后輸出；所述的遙測自維護任務模塊用于周期性地自動調整相應的遙測數據。上述技術方案中，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配置表、遙控指令表、遙測組幀表，然后根據用戶設置的配置信息進行相應規則和遙測初值的配置，在建立輸入輸出接口通訊關系后，等待仿真任務的觸發。上述技術方案中，所述的遙控任務模塊在被觸發后，首先進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，接著根據所述唯一性特征輪詢所述的遙控指令表，提取相應遙測參數代號及變化規則，然后在包含所有遙測參數的遙測參數配置表中，根據遙測參數代號和變化規則，修改對應遙測參數的數值；最后修改反映遙控執行結果的遙測信息。
上述技術方案中，所述的遙測組幀任務模塊周期性地根據幀的唯一性特征提取所述遙測幀組表中一個整幀所應當包含的遙測參數代號，然后根據該遙測參數代號在所述遙測參數配置表中匹配對應遙測參數的數值，將所取得的數值組幀后輸出。
上述技術方案中，所述的遙測自維護任務模塊根據事先設定的自變化規則或模型輪詢遙測參數配置表，然后將調整后的遙測數值替換到遙測參數配置表中的對應位置，以仿真物理設備的真實變化。
上述技術方案中，所述衛星的多種工作模式至少包括PCM體制或符合CSSDS標準的AOS體制。
本發明的優點在于
本發明能夠滿足不同類型的衛星的遙測仿真要求，具有很強的通用性。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明，其中
圖1為本發明的通用化衛星遙測仿真器器的結構示意圖2為本發明的通用化衛星遙測模擬器的工作流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步說明。
參考圖1，本發明的通用化衛星遙測仿真器包括初始化模塊、遙控任務模塊、遙測組幀任務模塊、遙測自維護任務模塊、遙控指令表單元、遙測參數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、遙測參數配置表以及遙測組幀表，并對這三個表中的數據進行處理；所述的初始化模塊用于對系統做初始化配置；所述的遙控任務模塊用于對仿真遙控任務，并根據仿真結果修改遙測數據；所述的遙測組幀任務模塊用于將遙測數據組幀后輸出；所述的遙測自維護任務模塊用于周期性地自動調整相應的遙測數據。
下面對仿真器中的上述模塊與單元的功能做詳細描述。
遙測參數配置表單元中包含有遙測參數配置表，所述的遙測參數配置表用于存儲該仿真器所要用到的所有遙測參數，每個遙測參數擁有參數名稱、參數代號、初始參數值等屬性信息。所述遙測參數配置表單元能夠對遙測參數配置表中的遙測參數進行包括查詢、 讀取、添加、修改、刪除在內的多種操作。
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、注數指令及其變化規則，具體的說，遙控指令表中存儲了每一條遙控指令或注數指令被執行后，需要進行相應變化的遙測參數的代號以及變化后的遙測參數值。所述遙測指令表單元能夠對遙控指令表單元中的數據進行包括查詢、讀取在內的多種操作。
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衛星在不同工作模式下時，每幀數據應當包含的遙測參數或遙測參數的代號。4
參考圖2，所述的初始化模塊用于讀取所述的遙測參數配置表、遙控指令表、遙測組幀表等配置表；根據用戶設置的配置信息進行相應規則和遙測初值的配置；建立輸入輸出接口通訊關系后，等待仿真任務的觸發。由于初始化模塊能夠根據用戶的不同應用需求為配置表定制不同的內容，因此使得本發明的仿真器具有通用性，適用于不同類型的衛星。所述的遙控任務模塊用于仿真遙控任務，并根據仿真結果處理遙測數據。參考圖 2，所述的遙控任務模塊由各類輸入接口的遙控信息觸發，該模塊被觸發后首先進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)，接著根據此特征輪詢所述的遙控指令表，提取相應遙測參數代號及變化規則(即每一條遙控指令或注數指令被執行后，需要進行相應變化的遙測參數的代號以及變化后的遙測參數值)，然后在包含所有遙測參數的遙測參數配置表中，根據遙測參數代號和變化規則，修改對應遙測參數的數值；最后修改反映遙控執行結果的遙測信息。所述的遙測組幀任務模塊用于將遙測數據組幀后輸出。參考圖2，該模塊周期性地根據幀計數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當包含的遙測參數代號，然后根據該遙測參數代號在所述遙測參數配置表中匹配對應遙測參數的數值，將所取得的數值組幀后輸出。由于遙測組幀表中的內容可以設置，因此可以通過配置不同的遙測組幀表來滿足PCM體制或CSSDS標準的AOS體制遙測方案的仿真要求，使得本發明的仿真器具有通用性。所述的遙測自維護任務模塊用于周期性地自動調整相應的遙測數據。參考圖2，該模塊根據事先設定的自變化規則處理本周期需要調整的遙測參數，以仿真物理設備的真實變化。在處理本周期需要調整的遙測參數時，輪詢遙測參數配置表，然后將調整后的遙測數值替換到遙測參數配置表中的對應位置。下面結合實例，對本發明的遙測仿真器進行說明。在一個實例中，要對衛星中某一設備的溫度量進行遙測。在仿真之前，通過初始化模塊需要先在遙測參數配置表中配置與溫度量遙測有關的遙測參數，如遙測參數的名稱為溫度量，參數代號為00001，初始參數值為0攝氏度等。接著還要在遙控指令表中設置與遙測溫度量有關的遙控指令以及與該遙控指令有關的變化規則，如設置一條遙測設備溫度量的遙控指令，該遙控指令的變化規則為在執行該遙控指令后，對溫度量遙測參數的值進行修改。此外，還要在遙測組幀表中就當前衛星工作模式下(如PCM體制)用于輸出溫度量遙測參數的數據幀的格式進行定義。在完成上述操作后，當遙控任務模塊被相應的遙控指令觸發后，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容。當了解相應的遙控指令是要遙測某一設備的溫度時，做相應的仿真操作，得到溫度量的遙測數據。根據新得到的溫度量的遙測數據對遙測參數配置表中之前保持的溫度量的數值進行修改。在這一溫度測量的仿真過程中，測量結果會以數據幀的形式周期性地實時輸出。在溫度測量的過程中，當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任務模塊實時調整當前時間。在仿真的過程中，先讀取遙測參數配置表中記錄的時間碼并遙測至一個計數器，定周期地累加該計數器再寫回到遙測參數配置表，從而實現對時間碼遙測的自維護功能。顯然，本領域的技術人員可以對本發明方案進行各種改動和變型而不脫離本發明的設計思想和技術范圍，如果是這樣，本發明的這些改動和變型屬于本發明的權利要求和相應的技術范圍之內，則本發明的意圖也包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種通用化衛星遙測仿真器，其特征在于，包括初始化模塊、遙控任務模塊、遙測組幀任務模塊、遙測自維護任務模塊、遙控指令表單元、遙測參數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、遙測參數配置表以及遙測組幀表，并對這三個表中的數據進行處理；所述的遙測參數配置表用于存儲遙測參數的信息；所述的遙控指令表用于存儲遙控指令、注數指令及其變化規則；所述的遙測組幀表用于存儲當衛星在多種工作模式下時，每幀數據應當包含的遙測參數或遙測參數的代號；所述的初始化模塊用于對系統做初始化配置；所述的遙控任務模塊用于對仿真遙控任務，并根據仿真結果修改遙測數據；所述的遙測組幀任務模塊用于將遙測數據組幀后輸出； 所述的遙測自維護任務模塊用于周期性地自動調整相應的遙測數據。
2.根據權利要求1所述的通用化衛星遙測仿真器，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配置表、遙控指令表、遙測組幀表，然后根據用戶設置的配置信息進行相應規則和遙測初值的配置，在建立輸入輸出接口通訊關系后，等待仿真任務的觸發。
3.根據權利要求1所述的通用化衛星遙測仿真器，其特征在于，所述的遙控任務模塊在被觸發后，首先進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，接著根據所述唯一性特征輪詢所述的遙控指令表，提取相應遙測參數代號及變化規則，然后在包含所有遙測參數的遙測參數配置表中，根據遙測參數代號和變化規則，修改對應遙測參數的數值；最后修改反映遙控執行結果的遙測信息。
4.根據權利要求1所述的通用化衛星遙測仿真器，其特征在于，所述的遙測組幀任務模塊周期性地根據幀的唯一性特征提取所述遙測幀組表中一個整幀所應當包含的遙測參數代號，然后根據該遙測參數代號在所述遙測參數配置表中匹配對應遙測參數的數值，將所取得的數值組幀后輸出。
5.根據權利要求1所述的通用化衛星遙測仿真器，其特征在于，所述的遙測自維護任務模塊根據事先設定的自變化規則或模型輪詢遙測參數配置表，然后將調整后的遙測數值替換到遙測參數配置表中的對應位置，以仿真物理設備的真實變化。
6.根據權利要求1所述的通用化衛星遙測仿真器，其特征在于，所述衛星的多種工作模式至少包括PCM體制或符合CSSDS標準的AOS體制。
全文摘要
本發明公開一種通用化衛星遙測仿真器，包括初始化模塊、遙控任務模塊、遙測組幀任務模塊、遙測自維護任務模塊、遙控指令表單元、遙測參數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、遙測參數配置表以及遙測組幀表，并對這三個表中的數據進行處理；初始化模塊用于對系統做初始化配置；遙控任務模塊用于對仿真遙控任務，并根據仿真結果修改遙測數據；遙測組幀任務模塊用于將遙測數據組幀后輸出；遙測自維護任務模塊用于周期性地自動調整相應的遙測數據。本發明的仿真器具有很強的通用性，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 優先權日2011年11月15日
發明者張海, 方華, 趙彥, 項杰 申請人:上海衛星工程研究所