专利名称：一种通用化卫星遥测仿真器的制作方法
技术领域：
本发明涉及卫星遥测数据的仿真与验证，特别涉及一种通用化卫星遥测仿真器。
背景技术：
仿真技术在航天测控领域的应用非常广泛，各个型号的航天器都根据不同的测控任务各自研究开发了测控仿真器，而目前航天尤其是卫星测控领域的仿真主要存在的普遍问题是1、仿真系统中设备种类多，设备分散，相应的软件设施和硬件设施繁多；2、仿真系统多不能面向多型号任务，功能单一，不能与后续任务兼容，造成软硬件资源的巨大浪费；3、仿真工作基于单机单系统的简单仿真居多，对大的多机多系统的综合数字仿真还很少。限于各种条件，以往的测控仿真往往仅模拟卫星遥测、遥控的基本功能和检查星地之间的数据格式的正确性；对遥控指令和注入数据的效果模拟也只是针对少数几条指令和几种数据类型，大部分指令和数据仅标志是否收到；大部分的遥测参数都是固定值，根本不能反映卫星温度、压力等遥测参数的动态变化规律。这对于如今航天科技的发展现状显然已经不合时宜。于是，研究通用性强、仿真度高的仿真系统变得迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是克服现有的卫星用遥测仿真器通用性差，所能仿真的内容有限的缺陷，从而提供一种通用型强，仿真数据多样化的遥测仿真器。为了实现上述目的，本发明提供了一种通用化卫星遥测仿真器，包括初始化模块、 遥控任务模块、遥测组帧任务模块、遥测自维护任务模块、遥控指令表单元、遥测参数配置表单元以及遥测组帧表单元；其中，所述的遥控指令表单元、遥测参数配置表单元以及遥测组帧表单元分别用于存储遥控指令表、遥测参数配置表以及遥测组帧表，并对这三个表中的数据进行处理；所述的遥测参数配置表用于存储遥测参数的信息；所述的遥控指令表用于存储遥控指令、注数指令及其变化规则；所述的遥测组帧表用于存储当卫星在多种工作模式下时，每帧数据应当包含的遥测参数或遥测参数的代号；所述的初始化模块用于对系统做初始化配置；所述的遥控任务模块用于对仿真遥控任务，并根据仿真结果修改遥测数据；所述的遥测组帧任务模块用于将遥测数据组帧后输出；所述的遥测自维护任务模块用于周期性地自动调整相应的遥测数据。上述技术方案中，所述的初始化模块在做初始化配置时，读取所述的遥测参数配置表、遥控指令表、遥测组帧表，然后根据用户设置的配置信息进行相应规则和遥测初值的配置，在建立输入输出接口通讯关系后，等待仿真任务的触发。上述技术方案中，所述的遥控任务模块在被触发后，首先进行遥控信息的合法性判断与分类解析，得出遥控信息的唯一性特征，接着根据所述唯一性特征轮询所述的遥控指令表，提取相应遥测参数代号及变化规则，然后在包含所有遥测参数的遥测参数配置表中，根据遥测参数代号和变化规则，修改对应遥测参数的数值；最后修改反映遥控执行结果的遥测信息。
上述技术方案中，所述的遥测组帧任务模块周期性地根据帧的唯一性特征提取所述遥测帧组表中一个整帧所应当包含的遥测参数代号，然后根据该遥测参数代号在所述遥测参数配置表中匹配对应遥测参数的数值，将所取得的数值组帧后输出。
上述技术方案中，所述的遥测自维护任务模块根据事先设定的自变化规则或模型轮询遥测参数配置表，然后将调整后的遥测数值替换到遥测参数配置表中的对应位置，以仿真物理设备的真实变化。
上述技术方案中，所述卫星的多种工作模式至少包括PCM体制或符合CSSDS标准的AOS体制。
本发明的优点在于
本发明能够满足不同类型的卫星的遥测仿真要求，具有很强的通用性。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明，其中
图1为本发明的通用化卫星遥测仿真器器的结构示意图2为本发明的通用化卫星遥测模拟器的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步说明。
参考图1，本发明的通用化卫星遥测仿真器包括初始化模块、遥控任务模块、遥测组帧任务模块、遥测自维护任务模块、遥控指令表单元、遥测参数配置表单元以及遥测组帧表单元；其中，所述的遥控指令表单元、遥测参数配置表单元以及遥测组帧表单元分别用于存储遥控指令表、遥测参数配置表以及遥测组帧表，并对这三个表中的数据进行处理；所述的初始化模块用于对系统做初始化配置；所述的遥控任务模块用于对仿真遥控任务，并根据仿真结果修改遥测数据；所述的遥测组帧任务模块用于将遥测数据组帧后输出；所述的遥测自维护任务模块用于周期性地自动调整相应的遥测数据。
下面对仿真器中的上述模块与单元的功能做详细描述。
遥测参数配置表单元中包含有遥测参数配置表，所述的遥测参数配置表用于存储该仿真器所要用到的所有遥测参数，每个遥测参数拥有参数名称、参数代号、初始参数值等属性信息。所述遥测参数配置表单元能够对遥测参数配置表中的遥测参数进行包括查询、 读取、添加、修改、删除在内的多种操作。
遥控指令表单元中包含有遥控指令表，所述的遥控指令表用于存储遥控指令、注数指令及其变化规则，具体的说，遥控指令表中存储了每一条遥控指令或注数指令被执行后，需要进行相应变化的遥测参数的代号以及变化后的遥测参数值。所述遥测指令表单元能够对遥控指令表单元中的数据进行包括查询、读取在内的多种操作。
遥测组帧表单元中包含有遥测组帧表，所述的遥测组帧表用于存储当卫星在不同工作模式下时，每帧数据应当包含的遥测参数或遥测参数的代号。4
参考图2，所述的初始化模块用于读取所述的遥测参数配置表、遥控指令表、遥测组帧表等配置表；根据用户设置的配置信息进行相应规则和遥测初值的配置；建立输入输出接口通讯关系后，等待仿真任务的触发。由于初始化模块能够根据用户的不同应用需求为配置表定制不同的内容，因此使得本发明的仿真器具有通用性，适用于不同类型的卫星。所述的遥控任务模块用于仿真遥控任务，并根据仿真结果处理遥测数据。参考图 2，所述的遥控任务模块由各类输入接口的遥控信息触发，该模块被触发后首先进行遥控信息的合法性判断与分类解析，得出遥控信息的唯一性特征(例如遥控指令代号)，接着根据此特征轮询所述的遥控指令表，提取相应遥测参数代号及变化规则(即每一条遥控指令或注数指令被执行后，需要进行相应变化的遥测参数的代号以及变化后的遥测参数值)，然后在包含所有遥测参数的遥测参数配置表中，根据遥测参数代号和变化规则，修改对应遥测参数的数值；最后修改反映遥控执行结果的遥测信息。所述的遥测组帧任务模块用于将遥测数据组帧后输出。参考图2，该模块周期性地根据帧计数或其它的帧唯一性特征提取所述遥测帧组表中一个整帧所应当包含的遥测参数代号，然后根据该遥测参数代号在所述遥测参数配置表中匹配对应遥测参数的数值，将所取得的数值组帧后输出。由于遥测组帧表中的内容可以设置，因此可以通过配置不同的遥测组帧表来满足PCM体制或CSSDS标准的AOS体制遥测方案的仿真要求，使得本发明的仿真器具有通用性。所述的遥测自维护任务模块用于周期性地自动调整相应的遥测数据。参考图2，该模块根据事先设定的自变化规则处理本周期需要调整的遥测参数，以仿真物理设备的真实变化。在处理本周期需要调整的遥测参数时，轮询遥测参数配置表，然后将调整后的遥测数值替换到遥测参数配置表中的对应位置。下面结合实例，对本发明的遥测仿真器进行说明。在一个实例中，要对卫星中某一设备的温度量进行遥测。在仿真之前，通过初始化模块需要先在遥测参数配置表中配置与温度量遥测有关的遥测参数，如遥测参数的名称为温度量，参数代号为00001，初始参数值为0摄氏度等。接着还要在遥控指令表中设置与遥测温度量有关的遥控指令以及与该遥控指令有关的变化规则，如设置一条遥测设备温度量的遥控指令，该遥控指令的变化规则为在执行该遥控指令后，对温度量遥测参数的值进行修改。此外，还要在遥测组帧表中就当前卫星工作模式下(如PCM体制)用于输出温度量遥测参数的数据帧的格式进行定义。在完成上述操作后，当遥控任务模块被相应的遥控指令触发后，首先检查该遥控指令正确与否，然后再检查该遥控指令的类型与内容。当了解相应的遥控指令是要遥测某一设备的温度时，做相应的仿真操作，得到温度量的遥测数据。根据新得到的温度量的遥测数据对遥测参数配置表中之前保持的温度量的数值进行修改。在这一温度测量的仿真过程中，测量结果会以数据帧的形式周期性地实时输出。在温度测量的过程中，当前的时间是在不断变化的，因此在仿真过程中还要遥测自维护任务模块实时调整当前时间。在仿真的过程中，先读取遥测参数配置表中记录的时间码并遥测至一个计数器，定周期地累加该计数器再写回到遥测参数配置表，从而实现对时间码遥测的自维护功能。显然，本领域的技术人员可以对本发明方案进行各种改动和变型而不脱离本发明的设计思想和技术范围，如果是这样，本发明的这些改动和变型属于本发明的权利要求和相应的技术范围之内，则本发明的意图也包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种通用化卫星遥测仿真器，其特征在于，包括初始化模块、遥控任务模块、遥测组帧任务模块、遥测自维护任务模块、遥控指令表单元、遥测参数配置表单元以及遥测组帧表单元；其中，所述的遥控指令表单元、遥测参数配置表单元以及遥测组帧表单元分别用于存储遥控指令表、遥测参数配置表以及遥测组帧表，并对这三个表中的数据进行处理；所述的遥测参数配置表用于存储遥测参数的信息；所述的遥控指令表用于存储遥控指令、注数指令及其变化规则；所述的遥测组帧表用于存储当卫星在多种工作模式下时，每帧数据应当包含的遥测参数或遥测参数的代号；所述的初始化模块用于对系统做初始化配置；所述的遥控任务模块用于对仿真遥控任务，并根据仿真结果修改遥测数据；所述的遥测组帧任务模块用于将遥测数据组帧后输出； 所述的遥测自维护任务模块用于周期性地自动调整相应的遥测数据。
2.根据权利要求1所述的通用化卫星遥测仿真器，其特征在于，所述的初始化模块在做初始化配置时，读取所述的遥测参数配置表、遥控指令表、遥测组帧表，然后根据用户设置的配置信息进行相应规则和遥测初值的配置，在建立输入输出接口通讯关系后，等待仿真任务的触发。
3.根据权利要求1所述的通用化卫星遥测仿真器，其特征在于，所述的遥控任务模块在被触发后，首先进行遥控信息的合法性判断与分类解析，得出遥控信息的唯一性特征，接着根据所述唯一性特征轮询所述的遥控指令表，提取相应遥测参数代号及变化规则，然后在包含所有遥测参数的遥测参数配置表中，根据遥测参数代号和变化规则，修改对应遥测参数的数值；最后修改反映遥控执行结果的遥测信息。
4.根据权利要求1所述的通用化卫星遥测仿真器，其特征在于，所述的遥测组帧任务模块周期性地根据帧的唯一性特征提取所述遥测帧组表中一个整帧所应当包含的遥测参数代号，然后根据该遥测参数代号在所述遥测参数配置表中匹配对应遥测参数的数值，将所取得的数值组帧后输出。
5.根据权利要求1所述的通用化卫星遥测仿真器，其特征在于，所述的遥测自维护任务模块根据事先设定的自变化规则或模型轮询遥测参数配置表，然后将调整后的遥测数值替换到遥测参数配置表中的对应位置，以仿真物理设备的真实变化。
6.根据权利要求1所述的通用化卫星遥测仿真器，其特征在于，所述卫星的多种工作模式至少包括PCM体制或符合CSSDS标准的AOS体制。
全文摘要
本发明公开一种通用化卫星遥测仿真器，包括初始化模块、遥控任务模块、遥测组帧任务模块、遥测自维护任务模块、遥控指令表单元、遥测参数配置表单元以及遥测组帧表单元；其中，遥控指令表单元、遥测参数配置表单元以及遥测组帧表单元分别用于存储遥控指令表、遥测参数配置表以及遥测组帧表，并对这三个表中的数据进行处理；初始化模块用于对系统做初始化配置；遥控任务模块用于对仿真遥控任务，并根据仿真结果修改遥测数据；遥测组帧任务模块用于将遥测数据组帧后输出；遥测自维护任务模块用于周期性地自动调整相应的遥测数据。本发明的仿真器具有很强的通用性，能够满足多种体制的遥测方案的仿真要求。
文档编号G05B17/02GK102520619SQ201110362420
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者张海, 方华, 赵彦, 项杰 申请人:上海卫星工程研究所