CN106202677A - 航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统，所述方法包括：实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。本发明通过建立与航天器供配电大图中实体对象的驱动参数相匹配和关联的能源仿真模型库，按单步求解步长采集仿真数据，并自动融合、判别、调整，附着到供配电大图显示对象上，实现航天器供配电大图和能源仿真数据的信息融合，实现数字化建模、仿真、分析与验证。
Description
技术领域
本发明属于航天器供配电系统设计领域，主要涉及一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统。
背景技术
航天器电气系统具有系统构成复杂、飞行阶段多、电气接口复杂等特点；航天器在不同飞行阶段有不同组合飞行状态，而不同组合状态下供配电系统配置和功率流向不一致。
在设计阶段、综合测试阶段，为更好地反映和掌握整个航天器供配电系统工作状态和性能指标，优化抓总供配电系统设计，需要开展整型供配电能源流仿真验证。
传统的航天器能源流仿真手段比较单一，表现为：只能根据事先设定好的参数对卫星在轨任务特点及所处空间环境等进行定性分析，缺乏数字化手段的有效介入，无法和航天器的实时数据进行关联，因此无法实时、动态反映全任务周期航天器能源流变化情况。
另外，传统的航天器能源流仿真的动态效果比较差，只能等仿真结束之后才能看到仿真结果，无法在仿真时实时看到动态的仿真数据变化情况，无法让设计人员更直观的看到供配电信息的变化情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，所述方法包括以下步骤：实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；
所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；
实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述方法还包括：
获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称，基于Modelica的供配电层次化专业模型库，建立对应的层次化的能源仿真模型库；
将所述能源仿真模型库中的各个仿真变量与供配电大图中实体对象相互关联。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述能源仿真模型库中的能源仿真模型按层次划分包括：系统层仿真模型，设备层仿真模型，以及接口电路层仿真模型；
所述能源仿真模型库中的仿真模型按功能划分包括：环境模型、太阳电池阵模型、蓄电池组模型、电源控制器模型、负载模型、配电模型。
作为本发明一实施方式的进一步改进，“建立对应的层次化的能源仿真模型库”后，所述方法还包括：
对能源仿真模型库中的各个能源仿真模型进行仿真配置，
所述仿真配置包括：仿真时间、仿真步长、仿真算法及仿真精度。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述方法还包括：
对所述能源仿真模型初始化设置，
所述初始化设置包括：参数初始化、处理线程初始化以及求解初始化。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述方法还包括：
对获取的实体对象的驱动参数变化按照单步求解仿真，
判断单步求解仿真是否完成；
若是，退出当前单步求解仿真进程，释放仿真资源；
若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出。
作为本发明一实施方式的进一步改进，“若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出”具体包括：
采集动态组件的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图中进行显示输出；
采集关键曲线的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图，对供配电大图中的关键曲线进行实时绘制；
采集仿真动画飞行轨道的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图，对供配电大图中的动画显示进行实时更新显示。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合系统，所述系统包括：仿真模块，实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；
所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；
数据处理模块，用于实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。
作为本发明一实施方式的进一步改进，仿真模块具体用于：
获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称，基于Modelica的供配电层次化专业模型库，建立对应的层次化的能源仿真模型库；
将所述能源仿真模型库中的各个仿真变量与供配电大图中实体对象相互关联。
作为本发明一实施方式的进一步改进，数据处理模块具体用于：
对获取的实体对象的驱动参数变化按照单步求解仿真，
判断单步求解仿真是否完成；
若是，退出当前单步求解仿真进程，释放仿真资源；
若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出。
与现有技术相比，本发明的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统，通过建立与航天器供配电大图中实体对象的驱动参数相匹配和关联的能源仿真模型库，按单步求解步长采集仿真数据，并自动融合、判别、调整，附着到供配电大图显示对象上，使供配电大图能全面反映包括时间、空间维度相关的供配电信息，从而实现航天器供配电大图和能源仿真数据的信息融合，实现数字化建模、仿真、分析与验证。
附图说明
图1是本发明一实施方式中航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法的流程示意图；
图2是本发明一实施方式中航天器供配电大图和能源仿真数据融合系统的模块示意图；
图3是本发明一具体示例中能源仿真模型库的结构示意图；
图4A是本发明一具体示例中设备层供配电大图的显示效果图；
图4B是本发明一具体示例中设备层供配电大图与能源仿真数据融合的显示效果图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
如图1所示，本发明提供的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法包括：
获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称，基于Modelica的供配电层次化专业模型库，建立对应的层次化的能源仿真模型库；
所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数。
所述供配电大图中包括若干实体对象，例如：设备、电连接器、电缆、导线等实体对象。
每个实体对象对应不同的电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；
所述电学特性变量例如：功率、电压、电流等；
所述动态组件例如：柱状图、指示灯、仪表盘、数码等；
所述能源仿真模型库中的能源仿真模型按层次划分包括：系统层仿真模型，设备层仿真模型，以及接口电路层仿真模型；
所述系统层仿真模型用于验证各个分系统的功耗、功率流向以及能量平衡；
所述设备层仿真模型用于验证各个设备的功率流向、导线压降、设备开关机；
所述接口电路层仿真模型用于验证各个设备内部的接口电路开路、断路、电压、电流；
所述能源仿真模型库中的仿真模型按功能划分包括：环境模型、太阳电池阵模型、蓄电池组模型、电源控制器模型、负载模型、配电模型。
本实施方式中，匹配所述实体对象的驱动参数名称，建立对应的层次化的能源仿真模型库过程中，通过建模命名约定或交互手段使实体对象的驱动参数与能源仿真模型库中的仿真变量名称保持一致，从而达到同步采集仿真数据、设置数据和在所述供配电大图上实时更新显示的目的。
本实施方式中，获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称具体包括：
将能源仿真模型库中的仿真变量名称分别与其对应的供配电大图中的电学特性变量、动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数的名称保持一致。
进一步的，所述方法还包括：将所述能源仿真模型库中的仿真变量与供配电大图中实体对象相互关联。
具体的，将与实体对象的驱动参数名称一致的仿真变量与相应的实体对象相互关联，建立匹配关系；将仿真变量的数量、端口与实体对象的数量、端口保持一致。
例如：实体对象为电缆，其相对应的仿真变量为压降值、电流方向等；当仿真变量中的压降值、电流方向变化时，其对应的实体对象电缆上的显示信息也会相应变化。将实体对象的动态组件的驱动参数与能源仿真模型中的仿真变量相应的仿真数据进行关联，根据仿真数据的变化驱动动态组件动态显示；例如：指示灯可以表示关联设备的开关机事件，数字显示、曲线图等可以表示电压值等相关仿真数据的变化情况。
结合图3所示，本发明具体示例中，航天供配电大图是一种层次化大图，分为系统层、设备层、接口电路层，相应的，基于Modelica的供配电层次化专业模型，建立对应的层次化的能源仿真模型库，该能源仿真模型包括系统层模型、设备层模型、接口电路层模型。其中，System表示系统层模型库，Device表示设备层模型库，Circuit表示接口电路层模型库。
每一层次模型的粒度不同，系统层模型最小粒度相对应于供配电分系统级，设备层模型最小粒度相对应于供配电设备级，接口电路层模型最小粒度相对于供配电接口电路级。
在能源仿真模型库建立过程中，为了能够快速找到分系统或设备对象，需要对系统层模型的实体对象命名进行约定：
约定一：系统层仿真模型的分系统对象命名和供配电大图的分系统名字一致，例如：供配电大图中的供配电分系统名字为supply_system，则系统层仿真模型中的供配电分系统也命名为supply_system。
约定二：设备层系统仿真模型的设备对象命名和供配电大图的设备名字保持一致，例如：供配电大图中的蓄电池设备名字为battery，则系统层仿真模型中的蓄电池设备也命名为battery。
约定三：接口电路层仿真模型设备对象命名和供配电大图的对象命名相同。
进一步的，自动提取能源仿真模型中的仿真变量，所述仿真变量对应所述供配电大图中的实体对象的驱动参数，并对其命名、数量、端口进行约定：
约定一：系统层模型中内置的仿真变量约定其代表的供配电大图中的实体对象的驱动参数，例如：仿真变量power，约定其代表供配电大图中的分系统的功率；
约定二：设备层模型中内置的仿真变量与供配电大图中的数量保持一致，设备层模型中的仿真变量与供配电大图中的接口保持一致，例如：电连接器仅有输入和输出两路；设备层模型中的仿真变量名称与供配电大图中的名称保持一致；例如：设备层模型中的电连接器的输入输出端口分别为封装的管脚Pin类型，包含电压、电流信息，输出端口命名为pin_p，对应的端口输出电压为pin_p.v，电流为pin_p.i，输入端口命名为pin_n，对应的端口输入电压为pin_p.v,电流为pin_p.i。
约定三：接口电路层模型内置仿真变量数量和供配电大图中的数量、接口保持一致，具体到每一个管脚信号接口，例如：电连接器的各管脚端口分别为封装的管脚Pin类型，包含电压、电流信息，用数组表示pin[n],n对应具体管脚号，如5号管脚为pin[5]，其对应的电压为pin[5].v，电流为pin[5].i，设备内部的接口电路原理采用Modelica的电学标准库，电阻、开关、电源等建立。
进一步的，航天器供配电大图和能源仿真数据融合开始时，所述方法还包括：对能源仿真模型库中的各个能源仿真模型进行仿真配置，所述仿真配置包括：仿真时间、仿真步长、仿真算法及仿真精度。
并进一步的，对所述能源仿真模型初始化设置，所述初始化设置包括：参数初始化、处理线程初始化以及求解初始化。
进一步的，航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法还包括：实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。
本发明优选实施方式中，对获取的实体对象的驱动参数变化按照单步求解仿真，
判断单步求解仿真是否完成；
若是，退出当前单步求解仿真进程，释放仿真资源；
若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出。
所述单步求解仿真过程具体包括：
采集动态组件的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图中进行显示输出；
动态组件支持参数化驱动，可通过交互从能量仿真模型中获取与动态组件的驱动参数相应的仿真数据，例如：柱状图组件绑定蓄电池放电深度变量battery.dod，为实型类型(real)变量，则柱状图组件记录了变量名字和变量类型，以及变量初值；在单步求解过程中，获取当前求解单步变量值，battery.dod＝0.3，则可通过同名变量绑定关联，发送至供配电大图中的柱状图组件，并赋予其驱动参数为0.3，从而进行动态显示。
采集关键曲线的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图，对供配电大图中的关键曲线进行实时绘制；
曲线实时绘制支持离散绘制，可通过交互从能量仿真模型中获取与关键曲线的驱动参数相应的仿真数据，例如：关键曲线的驱动参数绑定了母线电流I_bus，则关键曲线的驱动参数记录了I_bus的变量名字和变量类型，以及变量初值；在单步求解过程中，获取当前求解单步变量值，，I_bus＝4.5A，则可通过同名变量绑定关联，发送至供配电大图，并在供配电大图中的曲线窗口实时绘制当前时刻值点为4.5A，并和前一步绘制的值点平滑连接起来，多个离散点以及相邻点连接的绘制，从而形成曲线的实时绘制。
采集仿真动画飞行轨道的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图，对供配电大图中的动画显示进行实时更新显示。
仿真动画飞行轨道支持参数化驱动，在单步求解过程中，可通过交互从能量仿真模型中获取与仿真动画飞行轨道的驱动参数相应的仿真数据，驱动航天飞行器飞行轨道和空间姿态，实时进行显示。
当上述动态组件的驱动参数、关键曲线的驱动参数、仿真动画飞行轨道的驱动参数全部更新完成后，即表示所述单步求解仿真完成。
本发明一具体示例中，
结合图4A、4B所示，系统层供配电大图仿真过程中，可按能源仿真模型中仿真变量的命名规则，提取当前系统层供配电大图中所需的仿真数据，例如：供配电分系统的功率变量supply_system.power，GNC分系统的功率变量gnc.power，通过交互从能量仿真模型中获取当前单步求解的两变量值分别为upply_system.power＝-200(瓦特)，gnc.power＝50(瓦特)，变量值为负代表功率流出，为正代表功率流入，通过对象命名约定，可查找到对应的系统层供配电大图中的实体对象，因此可在系统层供配电大图中实时绘制supply_system向gnc的功率流向。
设备层供配电大图仿真过程中，可按能源仿真模型中仿真变量的命名规则，提取当前设备层供配电大图中所需的仿真数据，例如：名称为蓄电池的一种蓄电池，其输出端电压变量为battery.X01.pin_p.v，电流变量为：battery.X01.pin_p.i，名称为功率调节与配电设备的电连接其，其输入电压变量为pcdu.X02.pin_n.v，电流变量pcdu.X02.pin_n.i，通过交互从能量仿真模型中获取当前单步求解的两变量值分别为：battery.X01.pin_p.v＝29V，battery.X01.pin_p.i＝-4A，pcdu.X02.pin_n.v＝28.996V，pcdu.X02.pin_n.i＝4A，通过对象命名约定，可查找到对应的设备层供配电大图中的实体对象，计算出蓄电池的输出端口battery.X01.pin_p和功率调节与配电设备的输入端口pcdu.X02.pin_n的导线压降为：29-28.996＝0.004V；因此可在设备层供配电大图中实时绘制中实时绘制battery向pcdu的功率流向。
接口电路层供配电大图仿真过程中，可按能源仿真模型中仿真变量的命名规则，提取当前接口电路层供配电大图中所需的仿真数据，例如：需要测量的负载设备的管脚2电压，其变量名字为measure.X01.pin[2].v，该接口电路层通过交互从能量仿真模型中获取当前单步求解提取和计算过程和设备层供配电大图仿真过程，以及数据交换过程与上述系统层、设备层供配电大图仿真过程相同，在此不做详细赘述。
本发明航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，使航天器供配电大图全面反映包括时间、空间维度相关的供配电信息，并可实时、动态显示航天器全任务周期的飞行轨迹、飞行事件、关键曲线变化情况等；从而实现航天器供配电大图和能源仿真数据的信息融合，实现数字化建模、仿真、分析与验证。
结合图2所示，本发明提供的航天器供配电大图和能源仿真数据融合系统包括：仿真模块100、数据处理模块200。
仿真模块100用于获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称，基于Modelica的供配电层次化专业模型库，建立对应的层次化的能源仿真模型库；
所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数。
所述供配电大图中包括若干实体对象，例如：设备、电连接器、电缆、导线等实体对象。
每个实体对象对应不同的电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；
所述电学特性变量例如：功率、电压、电流等；
所述动态组件例如：柱状图、指示灯、仪表盘、数码等；
所述能源仿真模型库中的能源仿真模型按层次划分包括：系统层仿真模型，设备层仿真模型，以及接口电路层仿真模型；
所述系统层仿真模型用于验证各个分系统的功耗、功率流向以及能量平衡；
所述设备层仿真模型用于验证各个设备的功率流向、导线压降、设备开关机；
所述接口电路层仿真模型用于验证各个设备内部的接口电路开路、断路、电压、电流；
所述能源仿真模型库中的仿真模型按功能划分包括：环境模型、太阳电池阵模型、蓄电池组模型、电源控制器模型、负载模型、配电模型。
本实施方式中，仿真模块100具体用于：匹配所述实体对象的驱动参数名称，建立对应的层次化的能源仿真模型库过程中，通过建模命名约定或交互手段使实体对象的驱动参数与能源仿真模型库中的仿真变量名称保持一致，从而达到同步采集仿真数据、设置数据和在所述供配电大图上实时更新显示的目的。
本实施方式中，仿真模块100获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称具体包括：
仿真模块100将能源仿真模型库中的仿真变量名称分别与其对应的供配电大图中的电学特性变量、动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数的名称保持一致。
进一步的，仿真模块100将所述能源仿真模型库中的仿真变量与供配电大图中实体对象相互关联。
具体的，仿真模块100将与实体对象的驱动参数名称一致的仿真变量与相应的实体对象相互关联，建立匹配关系；将仿真变量的数量、端口与实体对象的数量、端口保持一致。
例如：实体对象为电缆，其相对应的仿真变量为压降值、电流方向等；当仿真变量中的压降值、电流方向变化时，其对应的实体对象电缆上的显示信息也会相应变化。将实体对象的动态组件的驱动参数与能源仿真模型中的仿真变量相应的仿真数据进行关联，根据仿真数据的变化驱动动态组件动态显示；例如：指示灯可以表示关联设备的开关机事件，数字显示、曲线图等可以表示电压值等相关仿真数据的变化情况。
本发明具体示例中，航天供配电大图是一种层次化大图，分为系统层、设备层、接口电路层，相应的，仿真模块100基于Modelica的供配电层次化专业模型，建立对应的层次化的能源仿真模型库，该能源仿真模型包括系统层模型、设备层模型、接口电路层模型。每一层次模型的粒度不同，系统层模型最小粒度相对应于供配电分系统级，设备层模型最小粒度相对应于供配电设备级，接口电路层模型最小粒度相对于供配电接口电路级。
在能源仿真模型库建立过程中，为了能够快速找到分系统或设备对象，需要对系统层模型的实体对象命名进行约定：
约定一：系统层仿真模型的分系统对象命名和供配电大图的分系统名字一致，例如：供配电大图中的供配电分系统名字为supply_system，则系统层仿真模型中的供配电分系统也命名为supply_system。
约定二：设备层系统仿真模型的设备对象命名和供配电大图的设备名字保持一致，例如：供配电大图中的蓄电池设备名字为battery，则系统层仿真模型中的蓄电池设备也命名为battery。
约定三：接口电路层仿真模型设备对象命名和供配电大图的对象命名相同。
进一步的，仿真模块100自动提取能源仿真模型中的仿真变量，所述仿真变量对应所述供配电大图中的实体对象的驱动参数，并对其命名、数量、端口进行约定：
约定一：系统层模型中内置的仿真变量约定其代表的供配电大图中的实体对象的驱动参数，例如：仿真变量power，约定其代表供配电大图中的分系统的功率；
约定二：设备层模型中内置的仿真变量与供配电大图中的数量保持一致，设备层模型中的仿真变量与供配电大图中的接口保持一致，例如：电连接器仅有输入和输出两路；设备层模型中的仿真变量名称与供配电大图中的名称保持一致；例如：设备层模型中的电连接器的输入输出端口分别为封装的管脚Pin类型，包含电压、电流信息，输出端口命名为pin_p，对应的端口输出电压为pin_p.v，电流为pin_p.i，输入端口命名为pin_n，对应的端口输入电压为pin_p.v,电流为pin_p.i。
约定三：接口电路层模型内置仿真变量数量和供配电大图中的数量、接口保持一致，具体到每一个管脚信号接口，例如：电连接器的各管脚端口分别为封装的管脚Pin类型，包含电压、电流信息，用数组表示pin[n],n对应具体管脚号，如5号管脚为pin[5]，其对应的电压为pin[5].v，电流为pin[5].i，设备内部的接口电路原理采用Modelica的电学标准库，电阻、开关、电源等建立。
进一步的，航天器供配电大图和能源仿真数据融合开始时，仿真模块100还用于：对能源仿真模型库中的各个能源仿真模型进行仿真配置，所述仿真配置包括：仿真时间、仿真步长、仿真算法及仿真精度。
并进一步的，仿真模块100还用于：对所述能源仿真模型初始化设置，所述初始化设置包括：参数初始化、处理线程初始化以及求解初始化。
进一步的，数据处理模块200用于：实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。
本发明优选实施方式中，数据处理模块200对获取的实体对象的驱动参数变化按照单步求解仿真，
判断单步求解仿真是否完成；
若是，退出当前单步求解仿真进程，释放仿真资源；
若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出。
所述单步求解仿真过程具体包括：
数据处理模块200采集动态组件的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图中进行显示输出；
采集关键曲线的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图，对供配电大图中的关键曲线进行实时绘制；
采集仿真动画飞行轨道的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图，对供配电大图中的动画显示进行实时更新显示。
当上述动态组件的驱动参数、关键曲线的驱动参数、仿真动画飞行轨道的驱动参数全部更新完成后，即表示所述单步求解仿真完成。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施方式中的对应过程，在此不再赘述。
综上所述，本发明的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统，通过建立与航天器供配电大图中实体对象的驱动参数相匹配和关联的能源仿真模型库，按单步求解步长采集仿真数据，并自动融合、判别、调整，附着到供配电大图显示对象上，使供配电大图能全面反映包括时间、空间维度相关的供配电信息，从而实现航天器供配电大图和能源仿真数据的信息融合，实现数字化建模、仿真、分析与验证。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以保存在保存介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，信息推送服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。
以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括保存设备在内的本地和远程计算机保存介质中。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；
所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；
实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。
2.根据权利要求1所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称，基于Modelica的供配电层次化专业模型库，建立对应的层次化的能源仿真模型库；
将所述能源仿真模型库中的各个仿真变量与供配电大图中实体对象相互关联。
3.根据权利要求2所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，
所述能源仿真模型库中的能源仿真模型按层次划分包括：系统层仿真模型，设备层仿真模型，以及接口电路层仿真模型；
所述能源仿真模型库中的仿真模型按功能划分包括：环境模型、太阳电池阵模型、蓄电池组模型、电源控制器模型、负载模型、配电模型。
4.根据权利要求2所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，“建立对应的层次化的能源仿真模型库”后，所述方法还包括：
对能源仿真模型库中的各个能源仿真模型进行仿真配置，
所述仿真配置包括：仿真时间、仿真步长、仿真算法及仿真精度。
5.根据权利要求4所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述能源仿真模型初始化设置，
所述初始化设置包括：参数初始化、处理线程初始化以及求解初始化。
6.根据权利要求1至5任一项所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，所述方法还包括：
对获取的实体对象的驱动参数变化按照单步求解仿真，
判断单步求解仿真是否完成；
若是，退出当前单步求解仿真进程，释放仿真资源；
若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出。
7.根据权利要求6所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，“若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出”具体包括：
采集动态组件的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图中进行显示输出；
采集关键曲线的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图，对供配电大图中的关键曲线进行实时绘制；
采集仿真动画飞行轨道的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图，对供配电大图中的动画显示进行实时更新显示。
8.一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合系统，其特征在于，所述系统包括：
仿真模块，实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；
所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；
数据处理模块，用于实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。
9.根据权利要求8所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，仿真模块具体用于：
获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称，基于Modelica的供配电层次化专业模型库，建立对应的层次化的能源仿真模型库；
将所述能源仿真模型库中的各个仿真变量与供配电大图中实体对象相互关联。
10.根据权利要求8所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，数据处理模块具体用于：
对获取的实体对象的驱动参数变化按照单步求解仿真，
判断单步求解仿真是否完成；
若是，退出当前单步求解仿真进程，释放仿真资源；
若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出。
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