CN109240127A - 仿真验证平台和仿真验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仿真验证平台和仿真验证方法，所述仿真验证平台包括：姿轨控仿真计算机，用于进行姿轨控控制算法的运行；仿真控制台，用于对姿轨控计算机的故障进行模拟和测试；协同仿真控制软件，用于控制所述姿轨控仿真计算机的时序；显示设备，用于显示仿真数据和/或仿真结果。本发明的仿真验证平台基于模拟ERC32/ADA的姿轨控计算机仿真运行环境来实现模拟切机故障维护的快速仿真，该平台能够验证姿轨控计算机软件的故障诊断，模拟EDAC（错误检测与纠正）故障与中断，并提供姿轨控计算机双机切换以及数据备份的测试环境，实现姿轨控计算机切机故障维护的快速仿真验证。

Description

仿真验证平台和仿真验证方法

技术领域

本发明涉及姿轨控技术领域，尤其涉及一种仿真验证平台和仿真验证方法。

背景技术

姿轨控计算机是卫星重要的平台单机，其在轨稳定运行是卫星安全的重要保障。而姿轨控计算机的管理软件具备诊断姿轨控计算机发生故障的能力，并可自主实现部分故障的修复。

目前的姿轨控计算机快速仿真验证平台仅提供各种姿态敏感器、执行机构的接口模拟，实现姿轨控控制算法的正常运行，多用于姿轨控分系统控制算法与动力学环境模拟仿真的验证，测试姿轨控软件的控制效果。传统的姿轨控计算机仿真平台不能够针对姿轨控计算机的故障进行模拟和测试，不能保证姿轨控计算机的运行安全。

如何提供一种可靠且高效的标定的故障分析方法就成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种仿真验证平台和仿真验证方法，以实现对姿轨控计算机切机故障维护的快速仿真验证。

为实现上述目的，本发明提供一种仿真验证平台，用于模拟切机故障维护，所述仿真验证平台包括：

姿轨控仿真计算机，用于进行姿轨控控制算法的运行；

仿真控制台，用于对姿轨控计算机的故障进行模拟和测试；

协同仿真控制软件，用于控制所述姿轨控仿真计算机的时序；

显示设备，用于显示仿真数据和/或仿真结果。

在某些实施例中，所述姿轨控仿真计算机通过软件仿真技术模拟姿轨控计算机硬件环境。

在某些实施例中，所述姿轨控仿真计算机通过软件仿真技术以支持ADA语言源代码的调试运行。

在某些实施例中，所述仿真控制台包括：与姿轨控仿真计算机相连的接口，用于与所述姿轨控仿真计算机进行数据传输。

在某些实施例中，所述协同仿真控制软件对卫星姿态轨道等动力学仿真模型与处理器仿真计算机之间的时序进行控制，以实现动力学仿真模型的计算运行。

在某些实施例中，所述显示设备还用于显示姿轨控计算机内部运行的状态，并遥测显示姿轨控分系统的遥测数据。

本发明还提供一种仿真验证方法，适用于前述的仿真验证平台，用于进行姿轨控计算机软件的故障诊断和切机故障维护的测试，所述仿真验证方法包括如下步骤：

对姿轨控仿真计算机进行SRAM一位错误测试；

对姿轨控仿真计算机进行SRAM二位错误测试；

对姿轨控计算机进行自主切机及故障维护的测试；

对模拟切机故障维护的数据进行分析。

在某些实施例中，所述仿真验证方法还包括，在对模拟切机故障维护的数据进行分析之后，将分析结果进行显示。

综上所述，本发明所述的仿真验证平台和仿真验证方法，与现有技术相比，具有以下优点：

用于模拟切机故障维护的快速仿真验证平台提供姿轨控计算机的故障接口模拟以及切机环境的模拟，能够验证姿轨控计算机管理软件的故障诊断，模拟EDAC(错误检测与纠正)故障与中断，克服传统仿真系统仅模拟各种姿态敏感器、执行机构接口的局限；

快速仿真验证平台可实现姿轨控计算机管理软件的故障诊断与切机维护功能的运行，并提供姿轨控计算机双机切换以及数据备份的测试环境，实现姿轨控计算机切机故障维护的快速仿真验证；

用于模拟切机故障维护的快速仿真验证平台可测试姿轨控管理软件对各种故障的可靠性，提升姿轨控软件的测试效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的仿真验证平台的一实现方式的结构示意图；

图2为本发明的仿真验证平台的一具体实施例的结构示意图；

图3为本发明的仿真验证方法的一实现方式的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”、“第二”、“第三”等关系术语(如果存在)仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”、“包含”、“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本发明的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本发明的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本发明.空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

以下结合图1～图3，以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1示出了本发明的仿真验证平台的一实现方式的结构示意图，图2示出了本发明的验证平台在一具体实施例中的结构示意图。如图1和图2所示，所述仿真验证平台包括：姿轨控仿真计算机10、仿真控制台20、协同仿真控制软件30和显示设备40。

在本实施例中，所述姿轨控仿真计算机10用于进行姿轨控控制算法的运行。具体地，所述姿轨控仿真计算机10通过软件仿真技术模拟姿轨控计算机硬件环境，例如，在实际应用中，所述姿轨控仿真计算机可以通过用软件仿真技术模拟姿轨控计算机硬件环境(TSC695CPU内核)，为姿轨控计算机的软件开发提供一个全面的纯数字平台，能够支持ADA语言源代码的调试运行。

所述仿真控制台20用于对姿轨控计算机的故障进行模拟和测试。所述仿真控制台可以包括与姿轨控仿真计算机相连的接口，用于与所述姿轨控仿真计算机进行数据传输。在实际应用中，所述仿真控制台可以作为外部控制快速仿真验证平台的接口，能够实现姿轨控计算机的遥控数据注入和遥测数据输出，模拟各种姿轨控分系统单机的故障，并实现姿轨控计算机的故障设置，提供方便的操作接口。

所述协同仿真控制软件30用于控制所述姿轨控仿真计算机的时序。在本实施例中，所述协同仿真控制软件对卫星姿态轨道等动力学仿真模型与处理器仿真计算机之间的时序进行控制，以实现动力学仿真模型的计算运行。

在具体应用中，所述协同仿真控制软件能够协调卫星姿态轨道等动力学仿真模型与处理器仿真计算机之间的时序控制，实现动力学仿真模型的计算运行，模拟姿轨控计算机的其他功能接口，为姿轨控计算机软件运行提供接口数据。

所述显示设备40用于显示仿真数据和/或仿真结果。在本实施例中，所述显示设备还用于显示姿轨控计算机内部运行的状态，并遥测显示姿轨控分系统的遥测数据。在具体应用中，所述显示设备作为可视化仿真环境，能够显示姿轨控计算机内部运行的状态，并遥测显示姿轨控分系统的遥测数据，为快速仿真验证平台提供分析判读的数据。

本实施例中的仿真验证平台由姿轨控仿真计算机、仿真控制台、协同仿真控制软件和可视化仿真环境四个部分组成。所述用于模拟切机故障维护的快速仿真验证平台提供姿轨控计算机的故障接口模拟以及切机环境的模拟，能够验证姿轨控计算机管理软件的故障诊断，模拟EDAC(错误检测与纠正)故障与中断，克服传统仿真系统仅模拟各种姿态敏感器、执行机构接口的局限。同时，快速仿真验证平台可实现姿轨控计算机管理软件的故障诊断与切机维护功能的运行，并提供姿轨控计算机双机切换以及数据备份的测试环境，实现姿轨控计算机切机故障维护的快速仿真验证。进一步地，用于模拟切机故障维护的快速仿真验证平台可测试姿轨控管理软件对各种故障的可靠性，提升姿轨控软件的测试效果。

图3示出了本发明的仿真验证方法的一实现方式的流程示意图，如图3所示，所述仿真验证方法可以包括如下的步骤：

步骤S10，对姿轨控仿真计算机进行SRAM一位错误测试；

步骤S20，对姿轨控仿真计算机进行SRAM二位错误测试；

步骤S30，对姿轨控计算机进行自主切机及故障维护的测试；

步骤S40，对模拟切机故障维护的数据进行分析。

在本实施例中，所述仿真验证方法还可以包括，在对模拟切机故障维护的数据进行分析之后，将分析结果进行显示。

下面结合具体实例，对本实施例的仿真验证方法的工作原理进行详细说明。

首先，启动快速仿真验证平台；启动快速仿真验证平台，运行姿轨控计算机软件和动力学仿真模型，保持姿轨控计算机软件稳定运行状态；

接着，对姿轨控仿真计算机进行SRAM一位错误测试；

仿真控制台设置姿轨控仿真计算机SRAM一位错误，姿轨控仿真计算机可自主进行SRAM一位错误纠正(EDAC)，姿轨控计算机软件正常运行，其数字量遥测会显示SRAM一位错误计数；

然后，对姿轨控仿真计算机进行SRAM二位错误测试；

仿真控制台设置姿轨控仿真计算机SRAM二位错误，姿轨控仿真计算机不能进行自主的错误纠正，姿轨控仿真计算机复位重新加载姿轨控软件，姿轨控仿真计算机读取保存在三取二保护区内的变量，实现姿轨控软件的平稳复位，然后起数字量遥测显示相应的SRAM二位错误计数以及错误数据地址；

然后，对姿轨控计算机进行自主切机及故障维护的测试；

仿真控制台设置姿轨控仿真计算机A机正常信号停发，则姿轨控仿真计算机B机进行判断，姿轨控仿真计算机B机自主发送夺权信号；在姿轨控仿真计算机B机切机后，从数管计算机获取其备份的重要状态信息；实现姿轨控计算机双机切换以及数据备份的测试；

最后，对模拟切机故障维护的数据进行分析；

也就是，对前述获取到的各类数据进行分析，即分析姿轨控计算机软件在发生故障时，软件相应是否正确，遥测显示是否正常。

综上所述，本发明所提供的仿真验证平台和仿真验证方法，基于模拟ERC32/ADA的姿轨控计算机仿真运行环境来实现模拟切机故障维护的快速仿真，该平台能够验证姿轨控计算机软件的故障诊断，模拟EDAC(错误检测与纠正)故障与中断，并提供姿轨控计算机双机切换以及数据备份的测试环境，实现姿轨控计算机切机故障维护的快速仿真验证。

本发明所述的仿真验证平台和仿真验证方法，与现有技术相比，具有以下优点：用于模拟切机故障维护的快速仿真验证平台提供姿轨控计算机的故障接口模拟以及切机环境的模拟，能够验证姿轨控计算机管理软件的故障诊断，模拟EDAC(错误检测与纠正)故障与中断，克服传统仿真系统仅模拟各种姿态敏感器、执行机构接口的局限；快速仿真验证平台可实现姿轨控计算机管理软件的故障诊断与切机维护功能的运行，并提供姿轨控计算机双机切换以及数据备份的测试环境，实现姿轨控计算机切机故障维护的快速仿真验证。用于模拟切机故障维护的快速仿真验证平台可测试姿轨控管理软件对各种故障的可靠性，提升姿轨控软件的测试效果。

本领域内的技术人员应明白，上述各实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。这些实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。上述各实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。

如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

上述各实施例是参照根据实施例所述的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到计算机设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种仿真验证平台，用于模拟切机故障维护，其特征在于，包括：

姿轨控仿真计算机，用于进行姿轨控控制算法的运行；

仿真控制台，用于对姿轨控计算机的故障进行模拟和测试；

协同仿真控制软件，用于控制所述姿轨控仿真计算机的时序；

显示设备，用于显示仿真数据和/或仿真结果。

2.根据权利要求1所述的仿真验证平台，其特征在于，所述姿轨控仿真计算机通过软件仿真技术模拟姿轨控计算机硬件环境。

3.根据权利要求2所述的仿真验证平台，其特征在于，所述姿轨控仿真计算机通过软件仿真技术以支持ADA语言源代码的调试运行。

4.根据权利要求1所述的仿真验证平台，其特征在于，所述仿真控制台包括：与姿轨控仿真计算机相连的接口，用于与所述姿轨控仿真计算机进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的仿真验证平台，其特征在于，所述协同仿真控制软件对卫星姿态轨道等动力学仿真模型与处理器仿真计算机之间的时序进行控制，以实现动力学仿真模型的计算运行。

6.根据权利要求1所述的仿真验证平台，其特征在于，所述显示设备还用于显示姿轨控计算机内部运行的状态，并遥测显示姿轨控分系统的遥测数据。

7.一种仿真验证方法，适用于如权利要求1-6任一项所述的仿真验证平台，用于进行姿轨控计算机软件的故障诊断和切机故障维护的测试，其特征在于，包括如下步骤：

对姿轨控仿真计算机进行SRAM一位错误测试；

对姿轨控仿真计算机进行SRAM二位错误测试；

对姿轨控计算机进行自主切机及故障维护的测试；

对模拟切机故障维护的数据进行分析。

8.根据权利要求7所述的仿真验证方法，其特征在于，还包括，在对模拟切机故障维护的数据进行分析之后，将分析结果进行显示。