CN102880193B - 航天器开发试验台系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括方位参考系统和控制模块的方法和设备。该方位参考系统被配置为生成若干移动平台在环境中的方位信息。该控制模块被配置为从方位参考系统接收若干移动平台的方位信息。该控制模块进一步被配置为利用方位信息为若干移动平台生成命令信号。该控制模块进一步被配置为发送命令信号到若干移动平台以在环境中运行若干移动平台，使得若干移动平台的运行模仿若干航天器系统在非地球陆地环境中的运行。

Description

航天器开发试验台系统

技术领域

本公开主要涉及交通工具的开发和试验，并且尤其是涉及航天器系统的开发和试验。

背景技术

目前用于开发和试验交通工具，例如空基、水基、以及陆基交通工具可利用的方法通常包括运行计算机模拟和试验模型两种。不过，运行计算机模拟会比所期望的花费更多时间。进一步地，计算机模拟会简单化被试验的实际系统的许多复杂性。

类似地，模型试验会比所期望的更加昂贵。例如，由于一些因素，例如运行成本、后勤方面的问题、安全规程、飞行规程和/或其他因素，模型交通工具在有限条件下仅能够飞行有限的小时。

允许比目前可利用的方法更加快捷和精确地完成用于交通工具的算法和配置的开发和试验的系统是令人向往的。进一步地，比目前可利用的方法减少用于交通工具的算法和配置的开发和试验成本的系统也是令人向往的。

因此，考虑了至少部上述讨论问题分和可能的其他问题的方法和装置是有利的。

发明内容

在一个有利实施例中，装置包括方位参考系统和控制模块。该方位参考系统被配置为生成若干移动平台在环境中的方位信息。该控制模块被配置为从方位参考系统接收若干移动平台的方位信息。该控制模块进一步被配置为，利用该方位信息为若干移动平台生成命令信号。该控制模块进一步被配置为发送该命令信号到若干移动平台以运行在环境中的若干移动平台，使得若干移动平台的运行模仿若干航天器系统的运行。

在另一个有利实施例中，用于开发和试验若干航天器系统的一个系统包括若干移动平台、方位参考系统、健康（health）监控模块、控制模块以及数据管理模块。若干移动平台被配置为在环境中运行以模仿若干航天器系统在非地球陆地环境中的运行。方位参考系统被配置为生成若干移动平台在环境中的方位信息。健康监测模块被配置为从若干移动平台接收健康监控信息并利用接收的健康监控信息为若干移动平台监控健康状况。控制模块被配置为从方位参考系统接收若干移动平台的方位信息。控制模块进一步被配置为利用方位信息和用于若干移动平台的健康状况为若干移动平台生成命令信号。控制模块进一步被配置为发送命令信号到若干移动平台以运行在环境中的若干移动平台，使得若干移动平台的运行模仿若干航天器在非地球陆地环境中的运行。数据管理模块被配置为记录若干移动平台在环境中的方位信息。

在又一个有利实施例中，其提供了试验若干航天器的方法。接收若干移动平台在环境中的方位信息。利用方位参考系统生成了方位信息。利用方位信息生成若干移动平台的命令信号。命令信号被发送到若干移动平台以在环境中运行若干移动平台，使得若干移动平台的运行模仿若干航天器系统的运行。

在本公开各个实施例的特征、功能和优势能够独立完成或可以和其他实施例组合完成，其中的进一步细节可以参考下列描述和绘图。

附图说明

有利实施例的新颖特征记录在所附权利要求中。不过，若参考下列对有利实施例的细节描述连同附图一起阅读时，会更好理解有利实施例及其使用优选方式、其进一步目标及其优点，在所述附图中：

图1示出根据有利实施例的开发和试验航天器系统的系统框图；

图2示出根据有利实施例的机器人交通工具；

图3示出根据有利实施例的在环境中的若干移动平台；

图4示出根据有利实施例的试验系统；

图5示出根据有利实施例的试验系统；

图6示出根据有利实施例的开发和试验航天器系统进程的流程图；

图7示出根据有利实施例的模仿航天器系统在太空中运行的进程的流程图；以及

图8示出根据有利实施例的数据处理系统。

具体实施方式

不同有利实施例注意并考虑到一个或更多不同的考虑。例如，不同有利实施例注意并考虑到相比空气交通工具、水交通工具和/或陆基交通工具的开发和试验，基于空间的交通工具试验系统需要考虑不同的因素。

不同有利实施例注意并考虑到：被配置为在环境（例如外太空、微重力）以及在地球大气外面的其他环境中运行的交通工具与被配置为在空气、水和/或在陆地上运行的交通工具会在不同条件下运行。在地球大气和外太空之间分界线的一个定义是卡门线。该卡门线是在地球海平面上大约100公里处海拔的分界线。

不同有利实施例注意并考虑到当试验交通工具被配置为在例如像地球大气层外面环境的环境运行时，这些环境的状况需要考虑。太空环境和影响可以包括，例如但不限于，重力条件、原子氧、太阳电磁效应、电离辐射、流星体和轨道碎片、与航天器相关的污染和/或环境的其他条件。

被配置为在地球大气层外面环境中运行的交通工具的一个例子是航天器。不同有利实施例注意并考虑到航天器在其中运行的环境条件会影响航天器上各种系统的运行。因此，不同有利实施例注意并考虑到当试验航天器和/或航天器的系统时，需要考虑到这些条件。

不同有利实施例还注意并考虑到试验航天器和/或航天器系统的当前可利用方法需要发射航天器到太空中。当航天器在环绕地球的轨道上后进行试验。这种实验可称之为在轨实验（on-orbit testing）。

不同有利实施例注意并考虑到发射航天器到太空会花费比期望更多的时间和/或努力。例如，发射可能不是总是如计划的那样发生，而是需要重新计划一次或更多次。进一步地，发射会比花费比期望更多的时间和/或努力以确保在每次发射前、发射中和发射后遵守恰当的安全规程。不同有利实施例还注意并考虑到发射航天器到太空会比期望的更为昂贵。

另外，不同有利实施例注意并考虑到一旦航天器被发射到太空中，进行航天器的试验会比期望的更为困难。例如，收回用于试验的由航天器上系统生成的数据会比期望的更为困难或比期望的花费更多时间。进一步地，一旦航天器已经被发射到太空中，实际收回基于太空的交通工具以在地面上进行额外的试验会比期望的更为困难。

不同有利实施例注意并考虑到在地面上试验航天器的当前可利用解决方案会利用基于门架的和/或基于轨道的试验设施。不同有利实施例注意并考虑到这种类型的设施在任意给定的时间点，仅允许有限数量的交通工具试验。

不同有利实施例还注意并考虑到进行试验的不同类型航天器的尺寸会需要比期望的更大和/或更为复杂的实际设施。不同有利实施例注意并考虑到利用其它类型平台在太空中进行的航天器试验操作会减少用于试验的实际基础设施的尺寸。

例如，利用能够在试验环境内以模仿航天器在空间中运动的方式移动的移动平台可以允许航天器的试验不需要把航天器发射到太空中和/或需要大到足以包围基于空间交通工具的试验设施。进一步地，不同有利实施例注意并考虑到相比试验航天器，试验航天器上的若干系统会减少时间和/或用于试验所需要的资源。

因此，不同有利实施例利用被配置为运行在环境中的若干移动平台，提供用于试验航天器和/或试验航天器系统的方法和设备。在一个有利实施例中，设备包括方位参考系统和控制模块。该方位参考系统被配置为为在环境中的若干移动平台生成方位信息。该控制模块被配置为从方位参考系统为若干移动平台接收方位信息。该控制模块进一步被配置为利用方位信息为若干移动平台生成命令信号。该控制模块进一步被配置为发送命令信号到若干移动平台以运行在环境中的若干移动平台，使得若干移动平台的运行模仿若干航天器的运行。

现参考图1，其示出根据有利实施例的开发和试验航天器系统的系统框图。在这些说明性例子中，试验系统100可以用于开发和试验若干航天器系统101。正如本文所使用的，若干项目意味着一个或更多项目。这样，若干航天器系统101意味着一个或更多航天器。

在某些说明性例子中，若干航天器系统101可以包括若干航天器102、若干航天器102的第一若干系统（first number of system）103或其组合。在若干航天器102中的航天器可以是被配置为在地球大气层外面行进和/或运行的任意交通工具或机器。例如，若干航天器102可以被配置为在非地球陆地环境112中移动和/或运行。

在这些说明性例子中，非地球陆地环境112可以是不是地球陆地环境的任意环境。地球陆地环境被定义为包括地球的结构核心、地幔、表面、大气层以及水界中的至少一个。例如，非地球陆地环境112可以包括外太空、另一个星球、月亮、小行星、彗星的大气层和/或表面和/或某些其他环境。用于非地球陆地环境的合适环境可以是不是在地球上的环境、可以是地球水体中的环境或在地球大气层中的环境。

正如本文所使用的，当短语“至少一个”和一列项目一起使用时，意味着使用该列项目中的一个或更多项目的不同组合，而可以仅需要列中每个项目中的一个。例如，“项目A、项目B、项目C中的至少一个”可以包括，例如但不限于项目A或项目A和项目B。这个例子还可以包括项目A、项目B、以及项目C、或项目B和项目C。在其他例子中，“至少……中的一个”可以是，例如但不限于项目A中的两个、项目B中的一个、以及项目C中的10个、项目B中的四个和项目C中的七个；以及其他合适的组合。

在这些示出的例子中，在非地球陆地环境112中的运行可以包括，例如驶入、驶出以及穿过非地球陆地环境112中的至少一个。在若干航天器102中的航天器可以从太空交通工具、行星探测车、卫星、航天飞机、行星登陆交通工具、轨道航天器、地球轨道航天器、载人航天器、无人航天器、太空站、火箭、太空导弹、太空探测器、太空机器人和/或某些其他合适类型的航天器。

进一步地，若干航天器102的第一若干系统103可以与若干航天器102相关联。在这些示出的例子中，该关联是实体/物理关联。第一元件（例如第一若干系统103中的一个）可以被认为是与第二元件（例如若干航天器102中的一个）相关联，该关联通过固定到第二元件、粘合到第二元件、装配到第二元件、焊接到第二元件、紧固到第二元件和/或以某些其他合适的方式连接到第二元件。第一元件还可以利用第三元件连接到第二元件。第一元件还可以被认为是通过形成第二元件的一部分和/或第二元件的延伸来关联第二元件。

在这些说明性例子中，若干航天器102的第一若干系统103可以包括传感器系统、位置识别系统、照相系统、推进系统、推进器系统、对接系统、着陆系统、运动系统、控制系统、环境系统、热保护系统、辐射保护系统、动力系统、通信系统或在航天器中某些其他合适类型系统中的至少一个。

在这些说明性例子中，试验系统100包括环境104、若干移动平台106、控制模块108以及方位参考系统110。环境104可以是在其中可以运行若干移动平台106以模仿（emulate）若干航天器系统101在非地球陆地环境112中运行的任意类型的环境。进一步地，环境104还可以包括模拟（simulate）非地球陆地环境112的一个或更多条件的环境。

例如，环境104可以是封闭的试验环境、实验室、试验设施、低重力模拟环境或某些其他合适类型的环境。在一个说明性例子中，环境104采用试验箱109的形式。试验箱109可以被配置为模拟非地球陆地环境112的一个或更多状况。例如但不限于，试验箱109可以模拟低重力状况、真空、极端温度状况、极端辐射状况和/或其他类型的状况。

当若干航天器系统101包括与若干航天器102相关联的第一若干系统103且若干航天器102移动到非地球陆地环境中时，第一若干系统103可以移动到非地球陆地环境112。进一步地，第一若干系统103还可以独立于若干航天器102移动到非地球陆地环境112中。

利用若干移动平台106模仿若干航天器系统101在非地球陆地环境112中的运行包含若干移动平台106以类似于若干航天器系统101在非地球陆地环境112中运行的方式在环境104内运行。若干移动平台106中移动平台（例如移动平台115）的运行可以包括移动移动平台、停止移动平台、移动平台降低速度、移动平台增加速度、休息移动平台、在移动平台上移动结构、促使移动平台进行操作、促使在移动平台上的结构进行操作以及进行其他类型操作中的至少一个。

在这个说明性例子中，可以进行若干航天器系统101在非地球陆地环境112中运行的模仿，因为在非地球陆地环境112中的状况可能和存在于地球陆地环境中的状况不同。例如，不同于地球陆地环境的非地球陆地环境状况可以包括重力状况、大气层状况、气象状况、辐射状况、电磁状况、太阳辐射压、太阳通量、太阳光照和/或其他合适的状况。

例如，若干移动平台106可以在环境104中以假如若干航天器系统101在非地球陆地环境112中运行的方式运行。换句话说，当运行若干移动平台106时，考虑不同的大气、重力以及不同于环境104的其他参数。例如，如果在若干航天器系统101中的航天器系统在零重力环境中应用选定量的推力，那么在用于航天器系统的若干移动平台106中的移动平台115在环境104会以航天器在零重力环境中相同的速度和方向移动。

在某些说明性例子中，若干移动平台106可以被配置为在环境104的表面113上移动。在这些例子中，表面113可以是平坦表面或不平坦表面。例如，在某些情况下，表面113可以构建成代表不同于地球的行星的陆地。在另一些说明性例子中，若干移动平台106可以被配置为在空气中、在水中、在水下和/或在环境104中某些其他合适的方式移动。

进一步地，在这些说明性例子中，移动平台115是若干移动平台106中一个的例子。移动平台115可以是被配置为在环境104中移动的任何类型平台。例如，在若干移动平台106中的平台可以从交通工具、基于地面的交通工具、基于空气的交通工具、基于太空的交通工具、机器人、机器臂、机器、移动结构、太空机器人、太空组装体、太空平台、太空装配、太空站、行星着陆交通工具、太空装置以及其他合适类型的平台。

例如，移动平台115可以是用在非地球陆地环境112中试验的若干航天器102中的一个。在某些例子中，移动平台115可以是被配置为保持若干航天器102中一个和/或正试验的第一若干系统103中一个的交通工具。例如，移动平台115可以被配置为保持用于非地球陆地环境112中若干航天器102中一个或更多中的正试验的第一若干系统103中的系统。

在这些说明性例子中，控制模块108被配置为控制若干移动平台106在环境104中的移动。控制模块108可以利用硬件、软件或两者的结合来实施。例如，控制模块108可以在计算机系统111中实施。

计算机系统111可以包括若干计算机。当不止一个计算机存在时，这些计算机之间可以相互通信。进一步地，这些计算机的一部分可以位于环境104内，而这些计算机的另一部分可以位于环境104的外面。正如本文所使用的，项目的一部分，例如计算机的一部分，可以是零、一个、某些或项目的全部。换句话说，计算机的一部分可以是计算机的零个、一个、某些个或计算机的全部。

进一步地，在这些示出的例子中，至少一部分控制模块108可以位于环境104中、远离环境104和/或在若干移动平台106中。作为一个说明性例子，所有的控制模块108可以远离环境104。作为另一个说明性例子，控制模块108的一部分可以位于若干移动平台106的一个或更多中。

当控制模块108远离若干移动平台106时，控制模块108可以利用若干通信链接和若干移动平台106通信。在这些说明性例子中，通信链接可以从例如无线通信链接、有线通信链接、光纤通信链接和/或其他合适类型的通信链接中的一个选择。

在这些说明性例子中，控制模块108可以被配置为移动若干移动平台106，使得若干移动平台106的运动模仿若干航天器系统101在非地球陆地环境112中的运动。例如，控制模块108被配置为发送第一命令信号114到若干移动平台106促使若干移动平台106以模仿若干航天器系统101在非地球陆地环境112中运动的方式运动。

在这些描述的例子中，若干移动平台106可以被配置为在环境104中以六个自由度运动。不过，在其他说明性例子中，若干移动平台106可以以较少的自由度运动，例如五个自由度或四个自由度。例如，在若干移动平台106中的移动平台可以沿着平面以x-方向和y-方向运动，以及围绕x轴、y轴和z轴旋转，但是移动平台不在z方向运动。因此，在这个示出的例子中，移动平台具有五个自由度。

控制模块108可以被配置为利用方位信息117生成第一命令信号114。在这些说明性例子中，方位信息117可以包括位置信息116和/或若干移动平台106在环境104中的取向信息118。控制模块108可以从方位参考系统110接收方位信息117。方位参考系统110可以利用若干通信链接与控制模块108通信。

在这些说明性例子中，方位参考系统110包括被配置为生成位置信息和/或若干移动平台106取向信息118的任何数量装置。位置信息116可以包括，例如若干移动平台106在环境104中的若干位置120和/或控制模块108可以用于识别若干位置120的数据。

若干移动平台106中一个移动平台的若干位置120中的一个位置可以是关于某些参考点或原点的移动平台的三维位置。参考点可以在环境104内部或环境104外部。

例如，可以利用环境104的坐标系122定义移动平台115的位置。坐标系122可以是，例如但不限于笛卡尔坐标系、极坐标系、地理坐标系或某些其他合适类型的坐标系。

在某些说明性例子中，方位参考系统110可以包括运动捕捉系统124。运动捕捉系统124可以包括，例如若干照相机，其被配置为利用在若干移动平台106上的反射标记监控若干移动平台106在环境104中的若干位置120。运动捕捉系统124还可以被配置为监控若干移动平台106在环境104中的运动。

在这些说明性例子中，方位参考系统110还可以被配置为识别取向信息118。取向信息118可以包括用于若干移动平台106的若干取向126或可以用于识别若干移动平台106的若干取向126的数据。

若干移动平台106中的一个移动平台的若干取向126中的一个取向可以是移动平台关于若干轴的角位移/角度旋转。在这些说明性例子中，轴的数量是三个轴。例如，可以相对于俯仰轴、翻滚轴以及偏转轴识别移动平台的取向。在这个例子中，移动平台的取向还可以称为移动平台的姿态。

这样，控制模块108可以使用方位信息117生成第一命令信号114促使若干移动平台106以模仿若干航天器系统101在太空中运动的方式运动。尤其是，可以利用位置信息116和/或方位信息117中的取向信息118生成第一命令信号114从而创建闭合反馈回路。

例如，若干移动平台106在环境104中运动。方位参考系统110生成方位信息117作为对这个运动的反应。随着若干移动平台106在环境104中的运动，可以连续生成若干移动平台106的方位信息117。

进一步地，方位参考系统110发送方位信息117到控制模块108。随着信息的生成，该信息可以连续发送到控制模块108。在示出的例子中，控制模块108使用该信息生成第一命令信号并发送第一命令信号114。这些命令信号促使若干移动平台106在环境104中以相同或不同方式运动。这样，在若干移动平台106，方位参考系统110以及控制模块108之间存在闭合反馈回路。

进一步地，方位信息117可以记录为方位信息117并由方位参考系统110生成。方位信息117可以由在试验系统100中的数据管理模块130记录。数据管理模块130可以利用硬件、软件或两者的结合实施。

在这些说明性例子中，数据管理模块130可以是控制模块108的一部分。当然，在其他说明性例子中，至少一部分的数据管理模块130可以是在试验系统100中独立于控制模块108的组件。当数据管理模块130是独立的组件时，数据管理模块130可以利用若干通信链接与方位参考系统110和/或控制模块108通信。

在这些说明性例子中，第二若干系统132可以关联若干移动平台106。尤其是，第二若干系统132中的系统可以关联若干移动平台106的一个或更多。进一步地，在某些情况下，第二若干系统132中的一个或更多可以关联在若干移动平台106中的移动平台。

控制模块108可以发送第一命令信号114到第二若干系统132。第一命令信号114可以发送到第二若干系统132促使第一若干系统103模仿第一若干系统103在非地球陆地环境112中的运行。

换句话说，控制模块108可以发送第一命令信号114到第二若干系统132。这些命令信号促使第二若干系统132在环境104中以类似于当第一若干系统103关联在非地球陆地环境112中的若干航天器系统101时第一若干系统103可以运行的方式的方式运行。在这些说明性例子中，当第二若干系统132和在非地球陆地环境112中的若干航天器102一起使用时，第二若干系统132可能和第一若干系统103不同。

不过在某些说明性例子中，关联若干移动平台106的第二若干系统132可以包括和第一若干系统103一样的系统。这样，第一若干系统103可以在第一若干系统103没有和若干航天器102关联的环境104中试验。在这些说明性例子中，第一若干系统103和/或第二若干系统132可以包括软件和硬件中的至少一个。

在其他说明性例子中，在第二若干系统132中的系统可以是若干航天器系统101的子系统。例如，在第二若干系统132中的系统可以是用于若干航天器102的子系统。在一个说明性例子中，移动平台115可以是被配置为携带第二若干系统132中系统的基于地面的机器人交通工具。这个系统可以是用于若干航天器102的子系统。这样，可以试验该子系统而不需要试验该子系统在其中使用的航天器类型。

正如所示出的，在第一若干系统103的运行和若干移动平台106在环境104的运行期间，第二若干系统132可以被配置为生成数据135。正如所示出的，数据管理模块130可以被配置为除了存储若干移动平台106的方位信息117以外，还存储数据135。

正如所示出的，健康监控模块136也可以存在于试验系统100中。健康监控系统136可以以硬件、软件或两者的结合实施。不过，在其他说明性例子中，健康监控模块136的至少一部分可以是独立于控制模块108的组件。

健康监控模块136被配置为从若干移动平台106接收健康监控信息138。根据实施，健康监控信息138的一部分可以从与若干移动平台106关联的第二若干系统132接收。健康监控信息138可以包括，例如运行特征、性能特征、传感器数据、温度数据和/或用于监控若干移动平台106的健康和/或与移动平台106关联的第二若干系统132的其他合适信息。

健康监控模块136可以被配置为利用健康监控信息138为若干移动平台106和/或与若干移动平台106关联的第二若干系统132监控健康状况140。监控状况140可以是，例如健康状态。这样，当若干移动平台106在环境104中运动时，健康监控模块136可以监控健康状况140。

正如所示出的，控制模块108使用健康状况140生成第一命令信号114。这样，控制模块108可以基于健康状况140，控制若干移动平台106的运动和/或与若干移动平台106关联的第二若干系统132的运行。

另外，在这些示出的例子中，控制模块108可以包括模拟模块142。模拟模块142被配置为生成模拟数据144。可以不利用与若干移动平台106关联的第二若干系统132，生成若干航天器102第一若干系统103的模拟数据144。

在这些说明性例子中，当若干移动平台106在环境104内运动时，生成模拟数据144作为对模拟模块142为若干航天器102的系统运行模拟的响应。尤其是，当若干移动平台106在环境104中运动时，可以利用为若干移动平台106记录的方位信息117模拟若干航天器102的系统的运行。

在这些说明性例子中，在若干航天器系统101被发射到非地球陆地环境112内之前，可以利用试验系统100开发和试验若干航天器系统101。在其他说明性例子中，当若干航天器系统101已经在非地球陆地环境112中时，可以使用试验系统100试验若干航天器系统101的运行。在不同说明性例子中若干系统的开发和试验是系统管理的一部分。

在一个说明性例子中，控制模块108可以基于在环境104中若干移动平台106的试验，被配置为发送第二命令信号146到若干航天器102以控制若干航天器102在非地球陆地环境112中的运行。在某些说明性例子中，发送到若干移动平台106的第一命令信号114可以用于生成第二命令信号146。

控制模块108可以包括被配置为为在若干移动平台106中的具体移动平台生成命令的命令控制接口147。在说明性例子中，这些命令采用第一命令信号114的形式。换句话说，第一命令信号114是以为若干移动平台106所用的形式，其中在若干移动平台106中的不同移动平台可以以不同的形式使用命令。以类似的方式，命令控制接口147可以以由具体若干航天器系统101使用的形式生成第二命令信号146。

例如，控制模块108基于发送到若干移动平台106以协调不止一个的移动平台106的第一命令信号114，发送第二命令信号146到若干航天器102以协调在非地球陆地环境112中的不止一个若干航天器102。进一步地，第二命令信号146可以发送到若干航天器102以协调若干航天器102以完成特定使命的若干任务。

在某些说明性例子中，在这些系统被关联到在非地球陆地环境112中的若干航天器102之前，可以使用试验系统100为若干航天器102试验第一若干系统103。例如，在这些系统被发送到非地球陆地环境112内用于在若干航天器102中的安装之前，可以试验若干航天器102的一个或更多第一若干系统103。

进一步地，在某些说明性例子中，可以在第二若干系统132已经在非地球陆地环境112中后利用第二若干系统132，使用试验系统100试验若干航天器102的第一若干系统103。在其他说明性例子中，可以进行试验以确定若干移动平台106的运动是否影响与若干移动平台106关联的第二若干系统132的运行。可以由控制模块108分析这些效果以确定若干航天器102在非地球陆地环境112中对第一若干系统103的影响。

在图1中对试验系统100的说明不意味着暗示对其中可实施有利实施例的方式的实体或构造限制。可以使用除了已经示出的组件之外的其他组件或可以使用替换已经示出组件的组件。某些组件可以是不必要的。而且，展示的这些块说明了某些功能性组件。当在有利实施例中实施时，这些块中的一个或更多可以合并和/或分割成不同的块。

例如，在某些说明性例子中，试验系统100可以包括除了上述组件之外的其他组件或替换上述组件的其他组件。作为一个说明性例子，试验系统100可以包括被配置为生成在环境104中若干移动平台106运行图像和/视频的成像系统。

在其他说明性例子中，用于试验系统100的上述一个或更多组件可以不存在于试验系统100中。例如，在某些情况下，健康监控模块136可以不存在于试验系统100中。

在某些说明性例子中，在与移动平台115相关联的第二若干系统132中的系统可以是可移除的和替换成第二若干系统132中的不同系统。这样，移动平台115可以用于试验在第二若干系统132的一个或更多系统。进一步地，移动平台115可以移动到不同位置以试验不同系统。

作为另一个例子，控制模块108可以包括命令控制接口147，其可以被配置为为不同于在非地球陆地环境112中试验航天器或其他交通工具的其他用途对具体平台生成命令。例如，命令控制接口147可以用于为其他类型的平台生成命令。这些平台可以是，例如但不限于，用于制造环境的平台。

例如，命令控制接口147可以为用于如下制造环境的平台生成命令，在该制造环境中可存在通达受限区域、极端温度状况、极端辐射状况、和/或其他类型状况。进一步地，当存在制造要求速度和/或成本时，命令控制接口147可以生成命令以在制造环境中运行平台。

在制造环境中，这些平台可以是计算机数控机器、被配置为执行制造操作的机器人、被配置为试验组件和组装件的交通工具、自动工具和其他合适类型的平台。例如，该平台可以是具有涡流试验系统、超声波试验系统、照相机系统和其他类型传感器中的至少一个的交通工具。作为另一个例子，该平台可以包括工具，例如钻孔机、紧固件系统、密封系统和被配置为在制造环境执行操作的其他合适类型工具。

该平台可以用于阻止或限制人类操作员存在的环境。例如，该环境可以是具有辐射、热、有毒气体、生物危害以及不适合人工操作员的其他状况中至少一个的平台。例如，该平台可以是用于处于人类操作员不能够进入的通达受限位置的核反应堆中的平台。

而且，控制模块108和命令控制接口147可以用于检查环境。例如，命令控制接口147可以和在物体上移动以对物体进行检查的平台一起使用。例如，可以控制该平台以执行物体的非破坏性评价试验，例如像但不限于飞机、航天器、船舰、太空站、建筑物、水坝以及其他合适平台。

现参考图2，其示出根据有利实施例的机器人交通工具。在这个说明性例子中，机器人交通工具200是在图1中若干移动平台106中移动平台115的一个实体实施例的例子。机器人交通工具200可以被配置为模仿卫星的运动。例如，机器人交通工具200被配置为以模仿卫星环绕不同于地球的行星轨道中运动的方式运动。

现参考图3，其示出根据有利实施例描绘的在环境中的若干移动平台。在这个说明性例子中，若干移动平台300包括机器人交通工具302和机器人交通工具304。在这个说明性例子中，机器人交通工具302是基于地面的机器人。在这个说明性例子中，机器人交通工具304是空中交通工具。

正如所示出的，机器人交通工具302和机器人交通工具304被配置为在环境306内运动。尤其是，机器人交通工具302被配置为在环境306的表面308上运动。在这个说明性例子中，表面308是不平坦表面。进一步地，在这个说明性例子中，机器人交通工具304被配置为在环境306的表面308之上飞行。

现参考图4，其示出根据本有利实施例的试验系统。在这个说明性例子中，试验系统400是图1中试验系统100一个实施的例子。正如所示出的，试验系统400包括环境402、控制模块404以及方位参考系统406。

在这个说明性例子中，环境402是封闭的试验环境。在这个说明性例子中，在数据处理系统中实施控制模块404。进一步地，控制模块404利用通信链接412耦合数据站408和计算机410。在这个说明性例子中，通信链接412可以是以太网连接。

正如所示出的，试验交通工具414被配置为在环境402的区域416内运动。试验交通工具414可以是图1中移动平台115一个实施的例子。在这些说明性例子中，示出单一试验交通工具是用于示范性目的。不过，可以在环境402中利用控制模块404试验不止一个试验交通工具。

利用运动捕捉系统418监控试验交通工具414在环境402内的运动。运动捕捉系统418是图1中运动捕捉系统124一个实施的例子。正如所示出的，运动捕捉系统418包括多个运动捕捉装置420。在这个说明性例子中，多个运动捕捉装置420包括多个照相机。

多个运动捕捉装置420可以定位在环境402的区域416周围以监控附着在试验交通工具414的多个反光标志424的位置、取向、以及运动。在这些说明性例子中，多个运动捕捉装置420被配置为在可见光谱中生成图像。不过，在其他说明性例子中，可以使用其他类型的装置。例如，多个运动捕捉装置420可以被配置为生成红外图像。

在这个说明性例子中，由多个运动捕捉装置420生成的图像可以是基本实时的图像。换句话说，这些图像可以用于形成试验交通工具414在环境402的区域416中运动的实时视频。

多个运动捕捉装置420被配置为生成试验交通工具414在环境402中的位置信息和取向信息。多个运动捕捉装置420被配置为为试验交通工具414发送位置信息和取向信息用于处理。在这个说明性例子中，该位置信息和取向信息可以包括试验交通工具414在环境402的区域416中的位置和取向。

在其他说明性例子中，多个运动捕捉装置420可以以试验交通工具414在环境402中基本实时的视频的形式生成图像。接着这些图像被发送到控制模块404。控制模块404可以使用这些图像以确定试验交通工具414在环境402的区域416中的位置和取向。

控制模块404可以使用试验交通工具414的位置和取向生成命令信号以控制试验交通工具414的运动。这些命令信号可以经由若干无线通信链接发送到试验交通工具414。

在这个说明性例子中，控制模块404发送命令信号到试验交通工具414从而使在环境402的区域416中的试验交通工具414以模仿航天器在非地球陆地环境运动的方式运动。当试验交通工具414利用运动捕捉系统418和控制模块404在环境402中运动时，可以连续监控试验交通工具414的位置和取向。这样，可以利用一种闭合反馈循环控制试验交通工具414的运动。

在这个说明性例子中，控制模块404可以被配置为发送从多个运动捕捉装置420接收的任意图像到计算机410。这样，操作员可以观察正在生成的图像和/或利用这些图像生成的位置信息。在这个说明性例子中，可以连续基本实时地观察这些图像和/或位置信息。进一步地，操作员可以使用计算机410输入可以由控制模块404接收的输入。这个输入可以用于生成被发送到试验交通工具414的命令信号。

现参考图5，其示出根据有利实施例的试验系统。在这个说明性例子中，试验系统500是图1中试验系统100一个实施的例子。正如所示出的，试验系统500包括环境502、命令和控制站504、方位参考系统506以及试验交通工具508。

在这个说明性例子中，环境502可以是封闭的环境。尤其是，环境502可以是在封闭的建筑结构内。命令和控制站504可以包括计算机系统510。控制模块512可以在计算机系统510中实施。

方位参考系统506包括多个照相机514。多个照相机514可以分布在整个环境502中以监控在环境502中的试验交通工具508的位置、取向以及运动。方位参考系统506可以基本实时地生成并发送试验交通工具508的位置信息和取向信息到在计算机系统510中的控制模块512。

在这个说明性例子中，试验交通工具508包括机器人交通工具516、机器人交通工具518以及机器人交通工具520。这些机器人交通工具可以被配置为从计算机系统510中的控制模块512接收命令信号。这些命令信号促使试验交通工具508在环境502中以模仿若干航天器在非地球陆地环境中运动的方式运动。

在一个说明性例子中，机器人交通工具516可以与被配置为使用在非地球陆地环境中的航天器上的传感器系统522相关联。控制模块512可以用于运动具有传感器系统522的机器人交通工具516，使得可以监控机器人交通工具516对传感器系统522运行的影响。尤其是，当机器人交通工具516在环境502中运动时由传感器系统522生成的数据可以发送到控制模块512用于处理。

现参考图6，其示出根据有利实施例的开发和试验航天器进程的流程图。在图6中示出的进程可以利用图1的试验系统100实施从而试验在图1的若干航天器系统101。

该进程通过接收若干移动平台在环境中的方位信息开始（操作600）。在操作600，方位信息包括若干移动平台在环境中的位置信息和/或取向信息。位置信息和/或取向信息从方位参考系统接收。方位参考系统例如可以是运动捕捉系统。

接着该进程利用方位信息为若干移动平台生成命令信号（操作602）。其后，该进程发送命令信号到若干移动平台以运行在环境中的若干移动平台，使得若干移动平台的运行模仿若干航天器系统在非地球陆地环境中的运行（操作604），其后该进程终止。

现参考图7，其示出根据有利实施例的航天器在非地球陆地环境中运动的进程流程图。在图7中示出的进程可以利用图1中的试验系统100实施。

该进程通过识别若干航天器在非地球陆地环境中运动的特征开始（操作700）。在操作700，这些特征可以包括，例如每个航天器的质量特性；每个航天器上的推进系统类型；每个航天器推进系统的特征；每个航天器的关于在若干航天器中其他航天器的姿态控制系统类型、位置和/或取向；通信延迟；传感器噪音；被配置为运动每个航天器的运动装置类型；存储的能量容量；每个航天器相对太空中天体的位置和取向；和/或其他合适类型的特征。

进一步地，在操作700，若干航天器运动的特征识别可以考虑非地球陆地环境的若干状况。这些状况可以是会影响若干航天器在非地球陆地环境运动的非地球陆地环境的状况。太空环境和影响可以包括，例如但不限于，重力状况、原子氧、太阳电磁状况、电离辐射、流星体和轨道碎片、与航天器相关的污染和/或环境的其他状况。

接下来，该进程从位于环境中的方位参考系统接收若干移动平台的位置信息和取向信息（操作702）。接着该进程利用位置信息、取向信息、以及为若干航天器的运动识别的特征为若干移动平台生成命令信号（操作704）。

其后，该进程发送命令信号到若干移动平台促使若干移动平台以模仿若干航天器在太空中运动的方式运动（操作706）。

接着该进程确定该试验是否完成（操作708）。若该试验已经完成，则该进程终止。否则，若该试验还没有完成，该进程返回如上所述的操作702。当在图7描述的进程用于发送命令到用于制造进程的若干平台，则在图7描述的进程可以继续直到该制造进程已经完成。

在不同实施例示出的流程图和框图说明在有利实施例中的构造、功能以及装置和方法的某些可能实施的运行。在这方面，在流程图或框图中的每个块可以代表模块、段、功能和/或运行或步骤的一部分。例如，块的一个或更多可以实施为程序代码、硬件或程序代码和硬件的结合。当以硬件实施时，该硬件例如可以采用被制造或配置以执行在流程图或框图中一个或更多操作的集成电路的形式。

在有利实施例的一些可替换实施中，功能或在块中记录的功能可以以不同于图中顺序的方式产生。例如，在某些情况下，根据涉及的功能，示出的两个连续的块可以并行执行，或这些块有时候以相反的顺序完成。而且，除了在流程图或框图中示出的块以外，可以添加其他块。

现转到图8，其示出根据有利实施例的数据处理系统的说明。在这个说明性例子中，数据处理系统800可以用于实施在图1中计算机系统111中的一个或更多计算机。数据处理系统800包括通信架构802，其提供处理器单元804、内存806、永久存储器808、通信单元810、输入/输出（I/O）单元812以及显示器814之间的通信。

处理器单元804用作执行可以被加载到内存806的软件指令。处理器单元804根据特定实施可以是若干处理器、多处理器核或某些其他类型的处理器。正如本文关于项目所使用的“若干”，意味着一个或更多项目。进一步地，处理器单元804可以利用若干在其中主处理器和副处理器共同存在于单一芯片中的异类（heterogeneous）处理器系统实施。作为另一个说明性例子，处理器单元804可以是包括相同类型多处理器的对称/相称（symmetric）多处理器系统。

内存806和永久存储器808是存储装置816的例子。存储装置是能够存储信息的任意硬件，信息例如但不限于数据、以功能显示的程序代码以及/或者在临时基础和/或永久基础上的其他合适信息。在这里例子中，存储装置816还可以称为计算机可读存储装置。在这些例子中的内存806可以是，例如随机存取存储器或任何合适的易失性或非易失性存储装置。根据特定实施，永久存储器808可以采用不同形式。

例如，永久存储器808可以包括一个或更多组件或装置。例如，永久存储器808可以是硬盘驱动器、闪存、可重写光盘、可重写磁带或上述的某些结合。由永久存储器808使用的介质也可以是可移除的。例如，可移除硬盘驱动器可以用于永久存储器808。

在这些例子中的通信单元810和其他数据处理系统或装置一起提供通信。在这些例子中，通信单元810是网络接口卡。通信单元810可以通过使用实体和无线通信链接中的任意一个或两者提供通信。

允许输入/输出单元812使用可以连接数据处理系统800的其他装置输入数据和输出数据。例如，输入/输出单元812可以通过键盘、鼠标和/或某些其他合适的输入装置为用户输入提供连接。进一步地，输入/输出单元812可以发送输出到打印机。显示器814提供给用户显示信息的机制。

操作系统、应用程序和/或程序的指令可以位于通过通信架构802与处理器单元804通信的存储装置816中。在这些说明性例子中，指令是以功能的形式在永久存储器808上。这些指令可以加载到内存806用于由处理器单元804执行。不同实施例的进程可以由处理器单元804利用可以位于存储器，例如内存806中的计算机执行指令完成。

这些指令被称为程序代码、计算机可用的程序代码或可以由处理器单元804中处理器执行和读取的计算机可读程序代码。在不同实施例的程序代码可以体现在不同的实体或计算机可读存储介质上，例如内存806或永久存储器808。

程序代码818以功能的形式位于计算机可读介质820上，其是有选择地可去除并且可以加载或传递到数据处理系统800上从而由处理器单元804执行。在这些例子中，程序代码818和计算机可读介质820形成计算机程序产品822。在一个例子中，计算机可读介质820可以是计算机可读存储介质824或计算机可读信号介质826。计算机可读存储介质824可以包括，例如插入或放入到驱动器或是其他装置的光盘或磁盘，该其他装置是永久存储器808一部分，用于传递到是永久存储器808一部分的存储装置上，例如硬盘驱动器。

计算机可读存储介质824也可以采用连接数据处理系统800的永久存储器的形式，例如硬盘驱动器、拇指驱动器或闪存。在某些示例中，计算机可读存储介质824可以是不能从数据处理系统800去除的。在这些例子中，计算机可读存储介质824是用于存储程序代码818的实体或有形存储装置，而不是传播或传输程序代码818的介质。计算机可读存储介质824也称为计算机可读有形存储装置或计算机可读实体存储装置。换句话说，计算机可读存储介质824是能够由人触摸的介质。

可替换地，程序代码818可以利用计算机可读信号介质826传递到数据处理系统800。计算机可读信号介质826可以是，例如包括程序代码818的传播数据信号。例如，计算机可读信号介质826可以是电磁信号、光信号和/或任何其他合适类型的信号。这些信号可以通过通信链接传递，例如无线通信链接、光导纤维电缆、同轴电缆、电线和/或任何合适类型的通信链接。换句话说，在这些说明性例子中，通信链接和/或连接可以是实体的或无线的。

在某些有利实施例中，程序代码818可以经由网络从另一个装置或数据处理系统通过计算机可读信号介质826下载到永久存储器808中，用于在数据处理系统800中使用。例如，存储在服务器数据处理系统中计算机可读存储介质中的程序代码可以经由网络从服务器下载到数据处理系统800中。提供程序代码818的数据处理系统可以是服务器端计算机、客户端计算机、能够存储和传递程序代码818的某些其他装置。

为数据处理系统800示出的不同组件不意味着给不同实施例实施方式提供构造限制。可以以除了那些示出的在数据处理系统800中的组件之外，在数据处理系统中包括其他组件的方式，实施不同有利实施例，或以在数据处理系统中的其他组件替换那些示出的在数据处理系统800中的组件的方式实施不同有利实施例。在图8中示出的其他组件可以不同于在说明性例子中示出的组件。可以利用任何硬件装置或能够运行程序代码的系统实施不同实施例。作为一个例子，数据处理系统可以包括和非有机组件集成的有机组件，和/或完全由除了人体之外的有机组件组成。例如，存储装置可以由有机半导体组成。

在另一个说明性例子中，处理器单元804可以采用具有被制造或配置为用于特定用途的电路的硬件单元形式。这种类型的硬件可以进行操作，而不需要程序代码从被配置为执行操作的存储装置加载到内存中。

例如，当处理器单元804采用硬件单元的形式时，处理器单元804可以是电路系统、专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑装置或被配置为完成若干操作的某些其他合适类型硬件。利用可编程逻辑装置，该装置被配置为完成若干操作。该装置可以稍后再配置或可以永久配置为执行若干操作。可编程逻辑装置的例子包括，可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、现场可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列以及其他合适的硬件装置。通过这种类型的实施，程序代码818可以省略，因为不同实施例的进程在硬件单元中实施。

在又一个说明性示例中，处理器单元804可以利用在计算机和硬件单元中的处理器结合实施。处理器单元804可以具有若干硬件单元和被配置为运行程序代码818的若干处理器。利用这个示出的例子，进程中的某些可以在若干硬件单元中实施，而其他进程可以在若干处理器中实施。

在另一个例子中，可以利用总线系统实施通信架构802并且其可以由一个或更多总线组成，例如系统总线或输入/输出总线。当然，可以利用任何合适类型的、为附着于总线系统的不同组件或不同装置之间的数据提供传递的构造的总线系统。

另外，通信单元可以包括传输数据、接收数据或传输及接收数据的若干装置。通信单元可以是，例如调制解调器或网络适配器、两个网络适配器或其某些结合。进一步地，内存可以是，例如内存806，或缓存，例如在接口中的缓存和可以在通信架构802中存在的存储器控制总线。

根据上述的示图和文本，公开了一种设备，其包括方位参考系统110，该方位参考系统110被配置为生成若干移动平台106在环境104中的方位信息117；以及控制模块108，该控制模块108被配置为从方位参考系统110接收若干移动平台106的方位信息117；利用方位信息117为若干移动平台生成命令信号114；以及发送命令信号114到若干移动平台106以在环境104中运行若干移动平台106，使得若干移动平台106的运行模仿若干航天器系统101的运行。

在一个变型中，该设备进一步包括若干移动平台106，其中若干移动平台106被配置为在环境104内运行以模仿当若干航天器系统在非地球陆地环境112中运行时若干航天器系统101的运行。在一个例子中，若干航天器系统101包括第一若干系统103并且进一步包括与若干移动平台106关联的第二若干系统132，其中命令信号114被发送到第二若干系统132以促使第二若干系统132模仿第一若干系统103在非地球陆地环境112中的运行。

在一个变型中，该设备进一步包括被配置为记录若干移动平台106在环境104中的方位信息117的数据管理模块130。在另一个例子中，数据管理模块130被配置为存储由与若干移动平台106相关联的第二若干系统132生成的数据135。

在又一个变型中，该设备包括被配置为从若干移动平台106接收健康监控信息138并基于接收的健康监控信息138为若干移动平台106监控健康状况140的健康监控模块136，其中命令信号由控制模块108基于若干移动平台106的健康状况生成。

在一个替换例中，命令信号114是第一命令信号，并且其中控制模块108被配置为发送第二命令信号114到在非地球陆地环境112中的若干航天器系统101以控制若干航天器系统101在非地球陆地环境112中的运行。在又一个替换例中，在若干航天器系统101中的系统包括软件和硬件中的至少一个，并且其中在若干航天器系统101中的系统是从传感器系统、位置识别系统、照相机系统、推进系统、推进器系统、对接系统、着陆系统、运动系统、动力系统、通信系统和控制系统中选择出的一个。

在一个例子中，第一若干系统103包括软件和硬件中的至少一个，并且其中在第一若干系统103和第二若干系统132中的系统是从传感器系统、位置识别系统、照相机系统、推进系统、推进器系统、对接系统、着陆系统、运动系统、动力系统、通信系统和控制系统中选择出的一个。在又一个示例中，若干航天器系统101中的航天器系统是从太空交通工具、卫星、航天飞机、行星着陆交通工具、轨道航天器、地球轨道航天器、载人航天器、无人航天器、太空站、火箭、太空导弹、太空探测器、太空机器人、太空服、太空平台、太空装置和太空组装件中选择出的一个。

在另一方面，公开了开发和试验若干航天器系统101的系统，其包括：被配置为在环境104内运行以模仿若干航天器系统101在非地球陆地环境112中运行的若干移动平台；被配置为生成若干移动平台106在环境104中的方位信息117的方位参考系统110。另外，该系统包括被配置为从若干移动平台106接收健康监控信息138的并利用接收的健康监控信息138为若干移动平台106监控健康状况140的健康监控模块136；控制模块108，其被配置为从方位参考系统110接收若干移动平台106的方位信息117；利用方位信息117以及若干移动平台106的健康状况为若干移动平台106生成命令信号114；并且发送命令信号114到若干移动平台106以在环境104中运行若干移动平台106，使得若干移动平台106的运行模仿若干航天器系统在非地球陆地环境112中的运行。另外，该系统包括被配置为记录若干移动平台106在环境104中的方位信息117的数据管理模块130。

在一个变型中，若干航天器系统101包括第一若干系统103，并且进一步包括与若干移动平台106相关联的第二若干系统132，其中当第一若干系统103在非地球陆地环境112中运行时，命令信号114被发送到第二若干系统130以促使第二若干系统132模仿第一若干系统103的运行。

在一个例子中，在若干航天器系统101中的航天器系统是从太空交通工具、卫星、航天飞机、行星着陆交通工具、轨道航天器、地球轨道航天器、载人航天器、无人航天器、太空站、火箭、太空导弹、太空探测器、太空机器人、太空服、太空平台、太空装置和太空组装件中选择出的一个。

在另一方面，公开了试验若干航天器系统101的方法，该方法包括：接收若干移动平台106在环境中的方位信息117，其中利用方位参考系统生成方位信息；利用方位信息117生成若干移动平台106的命令信号114；以及发送命令信号114到若干移动平台106以在环境104中运行若干移动平台，使得若干移动平台106的运行模仿若干航天器系统101的运行。

在一个变型中，若干航天器系统101包括第一若干系统103，并且其中发送命令信号114到若干移动平台106包括：发送命令信号114到与若干移动平台106相关联的第二若干系统132以促使第二若干系统132模仿第一若干系统103在非地球陆地环境112中的运行。在一个示例中，该方法进一步包括记录若干移动平台106在环境104中的方位信息117。在又一个示例中，该方法进一步包括：当若干移动平台106在环境104中运动时，在第二若干系统132运行期间，存储由第二若干系统132生成的数据135。

在另一个变型中，该方法进一步包括，从若干移动平台106接收健康监控信息138；基于接收的健康监控信息138，为若干移动平台106监控健康状况140；并且其中生成命令信号114的步骤包括：利用方位信息117以及若干移动平台106的健康状况140生成命令信号114。在又一个变型中，命令信号114是第一命令信号，且进一步包括：发送第二命令信号114到在非地球陆地环境中的若干航天器系统101以控制若干航天器系统101在非地球陆地环境112中的运行。

在一个例子中，在若干航天器系统101中的航天器是从太空交通工具、卫星、航天飞机、行星着陆交通工具、轨道航天器、地球轨道航天器、载人航天器、无人航天器、太空站、火箭、太空导弹、太空探测器、太空机器人、太空服、太空平台、太空装置和太空组装件中选择出的一个。

因此，不同有利实施例利用被配置为在受控环境中运动的若干移动平台，为试验航天器和/或用于航天器的系统提供了方法和设备。在一个有利实施例中，设备包括方位参考系统和控制模块。方位参考系统被配置为生成若干移动平台在环境中的方位信息。控制模块被配置为为从方位参考系统接收若干移动平台的方位信息。

控制模块进一步被配置为利用方位信息为若干移动平台生成命令信号。控制模块进一步被配置为发送命令信号到若干移动平台以在环境中运行若干移动平台，使得若干移动平台的运行模仿若干航天器系统的运行。

这样，不同有利实施例提供了试验航天器和/或用于航天器而不需要把航天器发射到太空中的系统的一个系统。进一步地，该系统允许在没有运行可能会比期望的花费更多时间的模拟和/或完全功能的和完全装配原型试验的情况下，试验航天器和/或用于航天器的系统。因此，用于试验航天器和/或航天器系统的时间、努力、处理资源和/或费用数量会减少。

本文已经展示的不同有利实施例的描述是为了说明目的，而不是为了把实施例穷举或限制在已经公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。进一步地，不同有利实施例可以提供不同于其他有利实施例的不同优势。选择的实施例或多个实施例之所以被选择和描述是为了最好地解释实施例的原理、实际应用，并且使得本领域的技术人员能够理解公开的不同实施例及其不同修改也适用于预期的特定用途。

Claims (15)

1.一种航天器开发试验台系统，其包括：

方位参考系统(110)，其被配置为生成若干移动平台(106)在环境(104)中的方位信息(117)，所述方位信息(117)包括位置信息和取向信息，所述位置信息包括移动平台关于参考点的三维位置，而所述取向信息包括移动平台关于所述移动平台的若干轴的角度旋转；和

控制模块(108)，其被配置为识别若干航天器在非地球陆地环境(112)中运动的特征；从所述方位参考系统(110)接收所述若干移动平台(106)的所述方位信息(117)；利用所述方位信息(117)生成所述若干移动平台的命令信号(114)；并且发送所述命令信号(114)到所述若干移动平台(106)以在所述环境(104)中运行所述若干移动平台(106)，使得所述若干移动平台(106)的运行模仿若干航天器系统(101)的运行，所述命令信号(114)包括使所述若干移动平台(106)运行在代表所述非地球陆地环境(112)中的陆地的表面上的命令，所述控制模块(108)的至少一部分定位为远离所述若干移动平台(106)。

2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：

若干移动平台(106)，其中所述若干移动平台(106)被配置为在所述环境(104)内运行，以模仿当所述若干航天器系统正在所述非地球陆地环境(112)中运行时所述若干航天器系统(101)的运行，其中所述命令信号(114)包括使所述若干移动平台(106)运行在代表所述非地球陆地环境(112)中的陆地的不平坦表面上的命令以及用于使所述若干移动平台(106)在所述表面之上飞行的命令；

所述控制模块(108)配置为生成针对所述若干航天器的第一若干系统的模拟数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述若干航天器系统(101)包括第一若干系统(103)并且进一步包括：

与所述若干移动平台(106)相关联的第二若干系统(132)，其中所述命令信号(114)被发送到所述第二若干系统(132)以促使所述第二若干系统(132)模仿所述第一若干系统(103)在所述非地球陆地环境(112)中的运行，针对所述若干航天器的所述第一若干系统的模拟数据的生成不使用与所述若干移动平台相关联的所述第二若干系统。

4.根据权利要求1-3中任意一个所述的系统，其进一步包括：

数据管理模块(130)，其被配置为记录所述若干移动平台(106)在所述环境(104)中的所述方位信息(117)。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述数据管理模块(130)被配置为存储由与所述若干移动平台(106)相关联的第二若干系统(132)生成的数据(135)。

6.根据权利要求1-3中任意一个所述的系统，其进一步包括：

健康监控模块(136)，其被配置为从若干移动平台(106)接收健康监控信息(138)，并且基于接收的所述健康监控信息(138)监控所述若干移动平台(106)的健康状况(140)，其中所述命令信号由所述控制模块(108)基于所述若干移动平台(106)的所述健康状况生成。

7.根据权利要求2-3任意一个所述的系统，其中所述命令信号(114)是第一命令信号，并且其中所述控制模块(108)被配置为发送第二命令信号(114)到所述非地球陆地环境(112)中的所述若干航天器系统(101)以控制所述若干航天器系统(101)在所述非地球陆地环境(112)中的运行。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述若干航天器系统(101)中的一个系统包括软件和硬件中的至少一个，并且其中所述若干航天器系统(101)中的所述一个系统是从传感器系统、位置识别系统、照相机系统、推进系统、推进器系统、对接系统、着陆系统、运动系统、动力系统、通信系统和控制系统中选择出的一个。

9.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一若干系统(103)包括软件和硬件中的至少一个，并且其中在所述第一若干系统(103)和第二若干系统(132)中的系统是从传感器系统、位置识别系统、照相机系统、推进系统、推进器系统、对接系统、着陆系统、运动系统、控制系统、动力系统和通信系统中选择出的一个。

10.根据权利要求9所述的系统，其中在所述若干航天器系统(101)中的航天器系统是从太空交通工具、卫星、航天飞机、行星着陆交通工具、轨道航天器、地球轨道航天器、载人航天器、无人航天器、太空站、火箭、太空导弹、太空探测器、太空机器人、太空服、太空平台、太空装置和太空组装件中选择出的一个。

11.一种试验若干航天器系统(101)的方法，所述方法包括：

识别若干航天器在非地球陆地环境(112)中运动的特征；

接收若干移动平台(106)在环境中的方位信息(117)，所述方位信息(117)包括位置信息和取向信息，其中利用方位参考系统生成方位信息，所述位置信息包括移动平台关于参考点的三维位置，而所述取向信息包括移动平台关于所述移动平台的若干轴的角度旋转；

利用所述方位信息(117)生成所述若干移动平台(106)的命令信号(114)；以及

发送所述命令信号(114)到所述若干移动平台(106)以在环境(104)中运行所述若干移动平台，使得所述若干移动平台(106)的运行模仿所述若干航天器系统(101)的运行，所述命令信号(114)包括使所述若干移动平台(106)运行在代表非地球陆地环境(112)中的陆地的表面上的命令，控制模块(108)的至少一部分定位为远离所述若干移动平台(106)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述若干航天器系统(101)包括第一若干系统(103)，并且其中发送所述命令信号(114)到所述若干移动平台(106)包括：

发送所述命令信号(114)到与所述若干移动平台(106)相关联的第二若干系统(132)，以促使所述第二若干系统(132)模仿所述第一若干系统(103)在所述非地球陆地环境(112)中的运行，针对所述若干航天器的所述第一若干系统的模拟数据的生成不使用与所述若干移动平台相关联的所述第二若干系统。

13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：

记录所述若干移动平台(106)在所述环境(104)中的所述方位信息(117)。

14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

当所述若干移动平台(106)在所述环境(104)中运动时，在所述第二若干系统(132)的运行期间，存储由所述第二若干系统(132)生成的数据(135)。

15.根据权利要求11-14任意一个所述的方法，其进一步包括：

从所述若干移动平台(106)接收健康监控信息(138)；

基于接收的所述健康监控信息(138)，监控所述若干移动平台(106)的健康状况(140)；以及

其中生成所述命令信号(114)的步骤包括：

利用所述方位信息(117)以及所述若干移动平台(106)的所述健康状况(140)生成所述命令信号(114)。