一种航天器故障仿真的控制方法和装置与流程

本发明涉及计算机仿真技术领域，尤其涉及一种航天器故障仿真的控制方法和装置。

背景技术：

现在普遍采用的故障仿真模式采用数据库进行存储和管理，通过静态配置驱动仿真系统进行故障模式演练。

基于静态配置驱动的故障仿真演练系统在内外部状态环境变化时，无法及时准确地自动实施仿真运行状态设置、故障状态设置以及各类数据收发设置，只能通过人工干预进行设置。这种方法的有效性依赖于操作人员的经验和受训程度，效率和误操作率都难以控制。

技术实现要素：

技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何提供一种航天器故障仿真的控制方法和装置实现自动处理仿真系统由于内外部状态变化所需的设置。

解决方案

为解决以上技术问题，本发明在第一方面提供一种航天器故障仿真的控制方法，包括：

预存脚本项，所述脚本项包括由条件项、满足条件运算公式的条件集合和由行为项组成的行为集合；

监听表示与所述条件项对应的状态发生变化的状态变量

当监听到所述状态发生变化时，根据所述状态变量计算所述条件运算公式

根据计算结果，决定是否需要执行行动，并根据所需执行行动的种类确定行动执行的时间和频率，并发送行动指令。

在一种可能的实现方式中，所述脚本项包括多个，并且所述预存脚本项包括：定义多个所述脚本项之间的转入关系和约束条件。

在一种可能的实现方式中，满足条件运算公式的条件集合中包括将所述状态变量映射为条件满足状态的函数，所述条件满足状态为真或者为假。

在一种可能的实现方式中，在所述根据计算结果，决定是否需要执行行动之前，还包括：

预设执行行动的种类与行动执行的时间和频率之间的对应关系；以及

根据所需执行行动的种类确定行动执行的时间和频率，包括：

根据所述执行行动的种类与行动执行的时间和频率之间的对应关系，确定行动执行的时间和频率。

为解决以上技术问题，本发明在第二方面提供一种航天器故障仿真的控制装置，包括：

策略定义模块，用于预存脚本项，所述脚本项包括由条件项、满足条件运算公式的条件集合和由行为项组成的行为集合；

状态感知模块，用于监听表示与所述条件项对应的状态发生变化的状态变量

研判模块，用于当监听到所述状态发生变化时，根据所述状态变量计算所述条件运算公式

决策模块，用于根据计算结果，决定是否需要执行行动，并根据所需执行行动的种类确定行动执行的时间和频率，并发送行动指令。

在一种可能的实现方式中，所述策略定义模块预存的所述脚本项包括多个，并且所述预存脚本项包括：定义多个所述脚本项之间的转入关系和约束条件。

在一种可能的实现方式中，所述策略定义模块预存的所述脚本项中的所述满足条件运算公式的条件集合中包括将所述状态变量映射为条件满足状态的函数，所述条件满足状态为真或者为假。

在一种可能的实现方式中，所述策略定义模块还用于在所述根据计算结果，决定是否需要执行行动之前，预设执行行动的种类与行动执行的时间和频率之间的对应关系；以及所述决策模块，用于根据所述执行行动的种类与行动执行的时间和频率之间的对应关系，确定行动执行的时间和频率。

有益效果

本发明提供的一种航天器故障仿真的控制方法，通过预存脚本项，所述脚本项包括由条件项、满足条件运算公式的条件集合和由行为项组成的行为集合；监听表示与所述条件项对应的状态发生变化的状态变量当监听到所述状态发生变化时，根据所述状态变量计算所述条件运算公式根据计算结果，决定是否需要执行行动，并根据所需执行行动的种类确定行动执行的时间和频率，并发送行动指令，能够针对航天测控的高实时性和复杂交互性特点，嵌入式系统状态监视，基于数理逻辑的条件满足求解方法，对仿真系统多状态分支点进行复杂运算，支持态势精确研判，实现对多点和多重故障行为的精确控制，具备了复杂航天故障行为模拟能力。

本发明提供的一种航天器故障仿真的控制方法，通过预存脚本项，所述脚本项包括由条件项、满足条件运算公式的条件集合和由行为项组成的行为集合，能够提高了故障仿真控制框架的通用性，在变更故障仿真类型时只需要替换故障引擎模块中的脚本项即可。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1示出本发明实施例提供的一种航天器故障仿真的控制方法的流程图；

图2示出本发明另一实施例提供的一种航天器故障仿真的控制方法的流程图；

图3示出本发明实施例提供的一种航天器故障仿真的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

实施例1

图1示出本发明实施例提供的一种航天器故障仿真的控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤S1、预存脚本项，所述脚本项包括由条件项、满足条件运算公式的条件集合和由行为项组成的行为集合。

在一种可能的实现方式中，满足条件运算公式的条件集合中包括将所述状态变量映射为条件满足状态的函数，所述条件满足状态为真或者为假。

步骤S2、监听表示与所述条件项对应的状态发生变化的状态变量

步骤S3、当监听到所述状态发生变化时，根据所述状态变量计算所述条件运算公式

步骤S4、根据计算结果，决定是否需要执行行动，所需执行行动的种类、行动执行的时间和频率，并发送行动指令。

本发明实施例提供的一种航天器故障仿真的控制方法，通过预存脚本项，所述脚本项包括由条件项、满足条件运算公式的条件集合和由行为项组成的行为集合；监听表示与所述条件项对应的状态发生变化的状态变量当监听到所述状态发生变化时，根据所述状态变量计算所述条件运算公式根据计算结果，决定是否需要执行行动，并根据所需执行行动的种类确定行动执行的时间和频率，并发送行动指令，能够针对航天测控的高实时性和复杂交互性特点，嵌入式系统状态监视，基于数理逻辑的条件满足求解方法，对仿真系统多状态分支点进行复杂运算，支持态势精确研判，实现对多点和多重故障行为的精确控制，具备了复杂航天故障行为模拟能力。

本发明实施例提供的一种航天器故障仿真的控制方法，通过预存脚本项，所述脚本项包括由条件项、满足条件运算公式的条件集合和由行为项组成的行为集合，能够提高了故障仿真控制框架的通用性，在变更故障仿真类型时只需要替换故障引擎模块中的脚本项即可。

实施例2

图2示出本发明另一实施例提供的一种航天器故障仿真的控制方法的流程图，如图2所示，在一种可能的实现方式中，步骤S4之前，还包括：步骤S5、预设执行行动的种类与行动执行的时间和频率之间的对应关系，以及步骤S4具体包括：根据计算结果，决定是否需要执行行动，根据所述执行行动的种类与行动执行的时间和频率之间的对应关系，确定行动执行的时间和频率。

实例1以执行故障1为例进行说明：

在步骤S1中预存1个脚本项1，脚本项1定义了状态变量A1和B1。

在步骤S2中，监听该状态变量A1和B1。

在步骤S3中，计算条件运算表达式F1(A1，B1)。

在步骤S4中，当条件运算表达式F1(A1，B1)>0满足时，执行行为S1；

在步骤S5中预设了S1的发生时机、对象等参数，在步骤S4中发送指令以执行S1。

实例2以执行故障2为例进行说明：

在步骤S1中预存脚本项2，脚本项2定义了测控网故障模型T＝{ID,Name,FType,OptType,StaCode,BCode,PL,Des,R}，其中各要素含义为：ID：故障模式号；Name：故障模式名；FType：故障类型，0-无故障，1-数据错误，2-发送时机错误，3-频率错误；＝OptType：操作类型码，StaCode：故障测站码；BCode：故障信息类型标识码；PL：参数列表；Des：故障描述；R：故障关联关系，具体故障关系如下表1所示：

表1

在步骤S2-S3中监视并判断故障测站码StaCode是否为当前测站的站码，监视状态变量故障类型(FType＝5)和操作类型码(OptType＝2)变化情况，如发生变化转步骤S4。

在步骤S4中判断故障模型表达式是否满足故障S1至S7发生条件。

在步骤S5中预设了S5的发生时机、对象等参数，转步骤5，在步骤S4中，如果满足发生条件则发送指令以执行S5，例如可以包括某测站发送全部信息中断。

本发明实施例提供的一种航天器故障仿真的控制方法，通过预设执行行动的种类与行动执行的时间和频率之间的对应关系，以及根据所述执行行动的种类与行动执行的时间和频率之间的对应关系，确定行动执行的时间和频率，能够实现飞行器故障行为的精确控制，具备了复杂航天故障行为模拟能力，并且能够提高了故障仿真控制框架的通用性，在变更故障仿真类型时只需要替换故障引擎模块中的脚本项即可。

实施例3

图3示出本发明实施例提供的一种航天器故障仿真的控制装置10的结构示意图，如图3所示，该装置10包括：策略定义模块110、状态感知模块120、研判模块130和决策模块140。

策略定义模块110，用于预存脚本项，所述脚本项包括由条件项、满足条件运算公式的条件集合和由行为项组成的行为集合。状态感知模块120用于监听表示与所述条件项对应的状态发生变化的状态变量研判模块130用于当监听到所述状态发生变化时，根据所述状态变量计算所述条件运算公式决策模块140用于根据计算结果，决定是否需要执行行动，并根据所需执行行动的种类确定行动执行的时间和频率，并发送行动指令。

此外，该装置10还可以包括执行模块(图中未示出)用于执行行动指令。

在一种可能的实现方式中，策略定义模块110预存的所述脚本项包括多个，并且所述预存脚本项包括：定义多个所述脚本项之间的转入关系和约束条件。

在一种可能的实现方式中，策略定义模块110预存的所述脚本项中的所述满足条件运算公式的条件集合中包括将所述状态变量映射为条件满足状态的函数，所述条件满足状态为真或者为假。

在一种可能的实现方式中，策略定义模块110还用于在所述根据计算结果，决定是否需要执行行动之前，预设执行行动的种类与行动执行的时间和频率之间的对应关系；以及决策模块140用于根据所述执行行动的种类与行动执行的时间和频率之间的对应关系，确定行动执行的时间和频率。

由此，本发明实施例提供的一种航天器故障仿真的控制装置，通过预存脚本项，所述脚本项包括由条件项、满足条件运算公式的条件集合和由行为项组成的行为集合；监听表示与所述条件项对应的状态发生变化的状态变量当监听到所述状态发生变化时，根据所述状态变量计算所述条件运算公式根据计算结果，决定是否需要执行行动，并根据所需执行行动的种类确定行动执行的时间和频率，并发送行动指令，能够针对航天测控的高实时性和复杂交互性特点，嵌入式系统状态监视，基于数理逻辑的条件满足求解方法，对仿真系统多状态分支点进行复杂运算，支持态势精确研判，实现对多点和多重故障行为的精确控制，具备了复杂航天故障行为模拟能力。

本发明实施例提供的一种航天器故障仿真的控制装置，通过预存脚本项，所述脚本项包括由条件项、满足条件运算公式的条件集合和由行为项组成的行为集合，能够提高了故障仿真控制框架的通用性，在变更故障仿真类型时只需要替换故障引擎模块中的脚本项即可。

本领域普通技术人员可以意识到，本文所描述的实施例中的各示例性单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件形式来实现，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以针对特定的应用选择不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

如果以计算机软件的形式来实现所述功能并作为独立的产品销售或使用时，则在一定程度上可认为本发明的技术方案的全部或部分(例如对现有技术做出贡献的部分)是以计算机软件产品的形式体现的。该计算机软件产品通常存储在计算机可读取的非易失性存储介质中，包括若干指令用以使得计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。