CN110687825B - 卫星单机仿真系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卫星单机仿真系统及方法，一种卫星单机仿真系统，所述卫星单机仿真系统与星上软件、动力分系统和能源分系统连接，所述卫星单机仿真系统模拟卫星单机进行建模，所述卫星单机包括传感器和执行器，所述卫星单机仿真系统将所述卫星单机建模为读数据操作或写数据操作，并按指令设定的算法，做相应的数据处理，所述卫星单机仿真系统包括可配置单元、编码单元和配置文件，其中：所述可配置单元中的设计参数和产生数据根据配置文件进行初始化；所述编码单元中的指令动作通过代码固定为函数，所述函数发送、接受或处理所述产生数据。

Description

卫星单机仿真系统及方法

技术领域

本发明涉及卫星仿真技术领域，特别涉及一种卫星单机仿真系统及方法。

背景技术

随着信息技术和空间技术的迅猛发展，卫星的复杂程度和新技术含量不断提高，研制周期进一步缩短，在轨寿命和可靠性要求更高，造成卫星研制工作难度不断加大，而且目前我国的国民经济建设和国防建设都对卫星的研制工作提出了更高的要求。为满足国家和用户对空间技术的需求，支持国民经济建设，支持国防加速向信息化转变，我国航天工业部门面临时间紧、任务重、技术复杂的挑战。因此必须采用更加先进的技术，提高技术和管理能力，快、好、省地完成卫星的研制工作，最大程度地满足用户的要求。在这种背景下，利用日益成熟系统仿真技术，将在卫星的概念研究、方案论证、设计研发、集成测试和在轨维护等各方面，提升工作效率和准确率。

卫星仿真系统，主要由如下四部分组成：芯片模型库、外设接口(如CAN等)模型库、单机模型库和分系统(如动力学等)模型库。卫星单机的仿真建模，是卫星仿真系统构建的重要环节之一。卫星单机可以分为两大类：传感器(如星敏等)和执行器(如飞轮等)，虽然此类硬件具备固定的功能，但由于没有标准化，各厂家的实现具有较大差异性。因此一个通用的卫星单机仿真模型建模方法，对快速搭建卫星仿真系统，对单机模型的可靠性、可重用性、可维护性等显得尤为重要。

现在卫星单机的仿真，都是面向具体卫星型号做的定向仿真，可重用性差。由于此类硬件没有标准化的接口与通信协议，每颗卫星型号使用的单机，其接口或通信协议均有差异，在单机仿真开发过程中，必需改动软件代码，进而单机仿真在卫星系统仿真中，需要投入较大的开发人力和测试人力。进而导致价值极高的卫星高保真故障仿真，难以平台化。面对日益增涨的民用微小卫星需求，卫星仿真系统难以工具化。故现在缺少一种通用的卫星单机仿真模型建模方法，能避免重复开发，实现质量可靠、开放通用的卫星单机模型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卫星单机仿真系统及方法，以解决现有的卫星单机仿真模型建模通用性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种卫星单机仿真系统，所述卫星单机仿真系统与星上软件、动力分系统和能源分系统连接，所述卫星单机仿真系统模拟卫星单机进行建模，所述卫星单机包括传感器和执行器，所述卫星单机仿真系统将所述卫星单机建模为读数据操作或写数据操作，并按指令设定的算法，做相应的数据处理；

所述卫星单机仿真系统包括可配置单元、编码单元和配置文件，其中：

所述可配置单元中的设计参数和产生数据根据配置文件进行初始化；

所述编码单元中的指令动作通过代码固定为函数，所述函数发送、接受或处理所述产生数据。

可选的，在所述的卫星单机仿真系统中，所述传感器包括星敏感器、太阳敏感器和陀螺，所述执行器包括飞轮和推力器。

可选的，在所述的卫星单机仿真系统中，所述可配置单元包括单机指令与算法模块、单机发送数据包格式模块、单机数据库模块与单机分系统数据包模块，其中：

所述单机指令与算法模块用于接收配置文件配置的单机指令与算法的初始化值，形成单机指令与算法；

所述单机发送数据包格式模块用于接收配置文件配置的单机发送数据包格式的初始化值，形成单机发送数据包格式；

所述单机数据库模块用于接收配置文件配置的单机数据库的初始化值，形成单机数据库；

所述单机分系统数据包模块用于接收配置文件配置的单机分系统数据包的初始化值，形成单机分系统数据包。

可选的，在所述的卫星单机仿真系统中，所述编码单元包括指令数据接收函数模块、指令数据处理函数模块、单机数据发送函数模块和定时器交互接口模块，其中：

所述指令数据接收函数模块用于接收所述单机指令与算法，以及所述星上软件发送的数据，并将所述单机指令与算法和星上软件发送的数据发送至所述指令数据处理函数模块；

所述指令数据处理函数模块处理所述单机指令与算法和星上软件发送的数据，并将处理结果发送至所述单机数据发送函数模块；

所述单机数据发送函数模块接收所述处理结果、所述单机发送数据包格式和所述单机数据库中的数据，并发送至所述星上软件；

所述定时器交互接口模块连接所述单机数据库模块和所述单机分系统数据包模块，并接收所述单机数据库模块和所述单机分系统数据包模块由所述配置文件获取的数据，发送至所述动力分系统和所述能源分系统。

本发明还提供一种基于上述的卫星单机仿真系统的卫星单机仿真方法，将所述卫星单机的指令动作与指令值进行分离，并将指令值存放于所述配置文件中，指令动作固化为具体的代码存放于所述编码单元，所述配置文件对所述可配置单元进行初始化操作。

可选的，在所述的卫星单机仿真方法中，对卫星单机中的算法定义与设计参数进行分离，并使用数学运算对所述算法定义进行描述，以使所述算法定义被所述配置文件配置；

将卫星单机的设计参数与产生数据，设计为相应的数据结构，以使数据结构根据所述配置文件配置；

在所述卫星单机仿真系统的数据库初始化时，根据配置文件的配置，所述单机数据库模块自动添加相应数据类型的数据至数据库中；

所述单机数据库模块用于作为通用数据库，将卫星单机的设计参数和产生数据做统一的增操作、删操作、读操作或写操作。

可选的，在所述的卫星单机仿真方法中，所述卫星单机接收数据包格式和所述卫星单机发送的数据包格式分别为输入数据结构和输出数据结构，所述输入数据结构和输出数据结构的内容存放于配置文件中；

将卫星单机、动力分系统和能源分系统的输入数据结构存放于配置文件中，以满足不同卫星型号的分系统模型的相异的输入数据格式。

可选的，在所述的卫星单机仿真方法中，将所述卫星单机仿真系统设计为C++的类，所述指令动作即为类的私有成员函数，所述指令值为类的私有成员变量，所述卫星单机的数据在单机数据库模块中处理；

卫星的多个同类单机仿真，转换为所述类的多个对像的创建；在所述类的对像的创建的初始化过程中，根据配置文件中的配置，动态创建相应数据类型的变量，并按配置文件中变量的初始化值，重复此过程，直致单机在配置文件中的所有配置项全部完成初始化。

在本发明提供的卫星单机仿真系统及方法中，通过可配置单元中的设计参数和产生数据根据配置文件进行初始化；编码单元中的指令动作通过代码固定为函数，函数发送、接受或处理产生数据，实现了一种应用于卫星单机仿真的通用模型建模方法，利用该模型搭建出可重用、可配置的单机模型。本发明将解决目前同类单机协议或接口差异大，缺少标准化，仿真难以通用化的现状；构建出的单机模型，可现实单机仿真的质量控制和性能指标精确化，可用于单机功能或性能创新时的迭代开发与验证，可形成单机仿真模型库，解决卫星仿真系统模块化的单机仿真模块化问题，可解决单机故障仿真的通用化问题。

本发明可配置化的单机模型，仅在初始化时，需要花费额外的时间做变量的初始化；在后续的仿真的运行过程中，可直接使用相应的变量，模型的运行速率并不受可配置的影响而变慢。

按本发明的卫星单机仿真方法构建的卫星单机模型类，可适用于不同类的卫星单机，只需按配置创建不同的对像即可(如星敏、陀螺等单机，很多情况下可使用同一模型类)。若同类单机，相同的指令有不同的实现方式，则要对应建多个单机模型，并根据卫星单机的实际情况，选择相应的单机模型。

附图说明

图1是本发明一实施例的卫星单机仿真系统示意图；

图2是本发明一实施例的卫星单机仿真方法示意图；

图3是本发明一实施例的星敏单机数据配置内容示意图；

图4是本发明一实施例的单机指令值的配置示意图；

图5是本发明一实施例的星敏单机指令操作的数据算法配置示意图；

图中所示：10-星上软件；20-外设接口；30-卫星单机仿真系统；31-传感器；32-执行器；33-配置文件；34-可配置单元；341-单机指令与算法模块；342-单机发送数据包格式模块；343-单机数据库模块；344-单机分系统数据包模块；35-编码单元；351-指令数据接收函数模块；352-指令数据处理函数模块；353-单机数据发送函数模块；354-定时器交互接口模块；40-动力分系统；50-能源分系统。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的卫星单机仿真系统及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于提供一种卫星单机仿真系统及方法，以解决现有的卫星单机仿真模型建模通用性差的问题。

为实现上述思想，本发明提供了一种卫星单机仿真系统及方法，一种卫星单机仿真系统，所述卫星单机仿真系统与星上软件、动力分系统和能源分系统连接，所述卫星单机仿真系统模拟卫星单机进行建模，所述卫星单机包括传感器和执行器，所述卫星单机仿真系统将所述卫星单机建模为读数据操作或写数据操作，并按指令设定的算法，做相应的数据处理，所述卫星单机仿真系统包括可配置单元、编码单元和配置文件，其中：所述可配置单元中的设计参数和产生数据根据配置文件进行初始化；所述编码单元中的指令动作通过代码固定为函数，所述函数发送、接受或处理所述产生数据。

<实施例一>

本实施例提供一种卫星单机仿真系统30，如图1所示，所述卫星单机或卫星单机仿真系统30通过外设接口20与星上软件10连接，以使星上软件10读卫星单机的数据并向其发指令，所述卫星单机与动力分系统40和能源分系统50连接并采集分系统的数据和向其发送数据，所述卫星单机仿真系统30模拟卫星单机进行建模，所述卫星单机包括传感器31和执行器32，所述卫星单机仿真系统30将所述卫星单机建模为读数据操作或写数据操作，并按指令设定的算法，做相应的数据处理；如图2所示，所述卫星单机仿真系统30包括可配置单元34、编码单元35和配置文件33，其中：所述可配置单元34中的设计参数和产生数据根据配置文件33进行初始化；所述编码单元35中的指令动作通过代码固定为函数，所述函数发送、接受或处理所述产生数据。

具体的，在所述的卫星单机仿真系统中，所述传感器包括星敏感器、太阳敏感器和陀螺，所述执行器包括飞轮和推力器。所述可配置单元34包括单机指令与算法模块341、单机发送数据包格式模块342、单机数据库模块343与单机分系统数据包模块344，其中：所述单机指令与算法模块341用于接收配置文件33配置的单机指令与算法的初始化值，形成单机指令与算法；所述单机发送数据包格式模块342用于接收配置文件33配置的单机发送数据包格式的初始化值，形成单机发送数据包格式；所述单机数据库模块343用于接收配置文件33配置的单机数据库的初始化值，形成单机数据库；所述单机分系统数据包模块344用于接收配置文件33配置的单机分系统数据包的初始化值，形成单机分系统数据包。

进一步的，在所述的卫星单机仿真系统中，所述编码单元35包括指令数据接收函数模块351、指令数据处理函数模块352、单机数据发送函数模块353和定时器交互接口模块354，其中：所述指令数据接收函数模块351用于接收所述单机指令与算法，以及所述星上软件10发送的数据，并将所述单机指令与算法和星上软件10发送的数据发送至所述指令数据处理函数模块352；所述指令数据处理函数模块352处理所述单机指令与算法和星上软件10发送的数据，并将处理结果发送至所述单机数据发送函数模块353；所述单机数据发送函数模块353接收所述处理结果、所述单机发送数据包格式和所述单机数据库中的数据，并发送至所述星上软件10；所述定时器交互接口模块354连接所述单机数据库模块343和所述单机分系统数据包模块344，并接收所述单机数据库模块343和所述单机分系统数据包模块344由所述配置文件33获取的数据，发送至所述动力分系统40和所述能源分系统50。

在本实施例提供的卫星单机仿真系统中，通过可配置单元34中的设计参数和产生数据根据配置文件33进行初始化；编码单元35中的指令动作通过代码固定为函数，函数发送、接受或处理产生数据，实现了一种应用于卫星单机仿真的通用模型建模方法，利用该模型搭建出可重用、可配置的单机模型。本实施例将解决目前同类单机协议或接口差异大，缺少标准化，仿真难以通用化的现状；构建出的单机模型，可现实单机仿真的质量控制和性能指标精确化，可用于单机功能或性能创新时的迭代开发与验证，可形成单机仿真模型库，解决卫星仿真系统模块化的单机仿真模块化问题，可解决单机故障仿真的通用化问题。

综上，上述实施例对卫星单机仿真系统的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

<实施例二>

本实施例提供一种基于上一实施例所述的卫星单机仿真系统30的卫星单机仿真方法，将所述卫星单机的指令动作与指令值进行分离，并将指令值存放于所述配置文件33中，由于同类卫星单机的同一功能指令，其指令值经常不相同，因此需要将卫星单机的所有指令值，做成配置文件可配置，指令动作固化为具体的代码存放于所述编码单元35，所述配置文件33对所述可配置单元34进行初始化操作。若同类单机，相同的指令有不同的实现方式，则要对应建多个单机模型，并根据卫星单机的实际情况，选择相应的单机模型。

具体的，在所述的卫星单机仿真方法中，对卫星单机中的算法定义与设计参数进行分离，并使用数学运算对所述算法定义进行描述，以使所述算法定义被所述配置文件33配置；将卫星单机的设计参数与产生数据，设计为相应的数据结构，以使数据结构根据所述配置文件33配置；在所述卫星单机仿真系统的数据库初始化时，根据配置文件33的配置，所述单机数据库模块343自动添加相应数据类型的数据至数据库中；所述单机数据库模块343用于作为通用数据库，将卫星单机的设计参数和产生数据做统一的增操作、删操作、读操作或写操作。其中，对卫星单机中的算法定义与设计参数进行分离，并将其做成可配置部分包括：单机算法可配置：对算法定义，做数学抽象，用数学运算来描述，并通过配置文件来配置；单机参数可配置：将单机的设计参数与产生的数据，设计为相应的数据结构，并可根据配置文件配置；在单机模型初始化数据库时，根据配置文件的配置，模型自动添加相应数据类型的数据至数据库中。

进一步的，在所述的卫星单机仿真方法中，所述卫星单机接收数据包格式和所述卫星单机发送的数据包格式分别为输入数据结构和输出数据结构，所述输入数据结构和输出数据结构的内容存放于配置文件33中；由于不同卫星型号的分系统模型的输入数据格式不相同，因此需要将卫星单机与各分系统的数据结构，做成配置文件可配置，即将卫星单机、动力分系统40和能源分系统50的输入数据结构存放于配置文件33中，以满足不同卫星型号的分系统模型的相异的输入数据格式。卫星单机其余不可配部分，通过写代码的方式固化下来。

另外，在所述的卫星单机仿真方法中，将所述卫星单机仿真系统30设计为C++的类，所述指令动作即为类的私有成员函数，所述指令值为类的私有成员变量，所述卫星单机的数据在单机数据库模块343中处理；卫星的多个同类单机仿真，转换为所述类的多个对像的创建；在所述类的对像的创建的初始化过程中，根据配置文件33中的配置，动态创建相应数据类型的变量，并按配置文件33中变量的初始化值，重复此过程，直致单机在配置文件33中的所有配置项全部完成初始化。

在本实施例提供的卫星单机仿真方法中，通过可配置单元34中的设计参数和产生数据根据配置文件33进行初始化；编码单元35中的指令动作通过代码固定为函数，函数发送、接受或处理产生数据，实现了一种应用于卫星单机仿真的通用模型建模方法，利用该模型搭建出可重用、可配置的单机模型。本发明将解决目前同类单机协议或接口差异大，缺少标准化，仿真难以通用化的现状；构建出的单机模型，可现实单机仿真的质量控制和性能指标精确化，可用于单机功能或性能创新时的迭代开发与验证，可形成单机仿真模型库，解决卫星仿真系统模块化的单机仿真模块化问题，可解决单机故障仿真的通用化问题。

本实施例可配置化的单机模型，仅在初始化时，需要花费额外的时间做变量的初始化；在后续的仿真的运行过程中，可直接使用相应的变量，模型的运行速率并不受可配置的影响而变慢。

按本实施例的卫星单机仿真方法构建的卫星单机模型类，可适用于不同类的卫星单机，只需按配置创建不同的对像即可(如星敏、陀螺等单机，很多情况下可使用同一模型类)。若同类单机，相同的指令有不同的实现方式，则要对应建多个单机模型，并根据卫星单机的实际情况，选择相应的单机模型。

下面结合星敏单机实例，使用XML文件作为配置文件，使用卫星单机仿真系统的通用建模方法，进行建模。

建立通用数据库，将单机数据做统一的增、删、读、写操作管理

1)将星敏单机中的数据和数据类型提取出来，在XML中进行配置，并按单机的设计配上初始值，如图3所示。在星敏类对像的初始化中，添加至数据库中。

2)将星敏单机的指令数据和输出数据的格式提取出来，并在XML中进行配置，按单机的设计配上初始值。

3)将星敏单机的指令值提取出来，并在XML中进行配置，按单机的设计配上相应的值，如图4所示。

4)星敏单机的数据请求简包指令中，需要将相应的星敏数据做次算法运算，因此在星敏的发送数据配置中，根据设计要求将算法的运算写入XML配置文件，如图5所示。具体方案为：使用任意字符(当前使用字符’A’)来代表需要做数学运算的变量，运算公式使用字符串来表示；因此任意能用一元方程来表示的运算，均可用此方法实现可配置。

5)将星敏单机与动力学分系统、能源分系统和热控分系统等的交互数据提出来，并在XML中进行配置，通过定时器周期性触发或接口被动调用，与不同的分系统完成数据交互。这样单机模型，可以不用受不同卫星型号的各分系统模型接口数据差异的约束，实现通用化。

6)用通用的单机模型C++类，创建星敏单机的对像，指令操作为类的私有成员函数，指令值为类的私有成员变量。

7)星敏单机类对像的初始化过程中，根据XML文件中的配置，动态创建相应数据类型的变量，并按配置文件中配的初值初始化变量，重复此过程，直致单机在配置文件中的所有配置项全部完成初始化。

8)星敏单机其余不可配部分，通过写代码的方式固化下来。

9)星敏单机的数据接收/发送函，通过通用化的注册与被注册回调函数的方式，实现接收外设接口的数据和向外设接口发送数据的功能。

本发明将卫星单机抽象为数据处理过程，设计出将单机的算法与参数部分通过配置文件进行配置，将功能部分进行代码固化的方法，实现通用化的卫星单机模型建模方法；卫星单机数据的算法，只要符合一元方程的特点，就可通过配置文件进行配置，在指令操作时根据配置正确的进行数据运算处理；卫星单机模型，会根据配置文件的配置，在初始化时创建单机的数据库；此方法构建的卫星单机模型，仅在模型初始化时，需要额外的时间，将配置文件中的配置完成初始化，在仿真运行时，不会降低仿真速率；不同类型的卫星单机，根据抽象结果，很大可能使用同一个单机模型类；配置文件，可以使用任何格式作为存储文件格式，不仅限于文中具体实施中的XML格式；此卫星单机模型构建方法，不仅限于卫星单机建模，还适用类似的航天/航空器的单机建模。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (7)

1.一种卫星单机仿真系统，所述卫星单机仿真系统与星上软件、动力分系统和能源分系统连接，其特征在于，所述卫星单机仿真系统模拟卫星单机进行建模，所述卫星单机包括传感器和执行器，所述卫星单机仿真系统将所述卫星单机建模为读数据操作或写数据操作，并按指令设定的算法，做相应的数据处理；

所述卫星单机仿真系统包括可配置单元、编码单元和配置文件，其中：

所述可配置单元中的设计参数和产生数据根据配置文件进行初始化；

所述编码单元中的指令动作通过代码固定为函数，所述函数发送、接受或处理所述产生数据；

通过可配置单元中的设计参数和产生数据根据配置文件进行初始化，编码单元中的指令动作通过代码固定为函数，函数发送、接受或处理产生数据，实现一种应用于卫星单机仿真的通用模型建模方法，利用该模型搭建出可重用、可配置的单机模型，实现同类单机协议或接口标准化，仿真通用化；

将所述卫星单机的指令动作与指令值进行分离，并将指令值存放于所述配置文件中，指令动作固化为具体的代码存放于所述编码单元，所述配置文件对所述可配置单元进行初始化操作；

构建单机模型，实现单机仿真的质量控制和性能指标精确化，用于单机功能或性能创新时的迭代开发与验证，形成单机仿真模型库，实现卫星仿真系统模块化的单机仿真模块化，实现单机故障仿真的通用化；

使用XML文件作为配置文件，使用卫星单机仿真系统的通用建模方法，进行建模；

建立通用数据库，将单机数据做统一的增、删、读、写操作管理；

1)将星敏单机中的数据和数据类型提取出来，在XML中进行配置，并按单机的设计配上初始值，在星敏类对像的初始化中，添加至数据库中；

2)将星敏单机的指令数据和输出数据的格式提取出来，并在XML中进行配置，按单机的设计配上初始值；

3)将星敏单机的指令值提取出来，并在XML中进行配置，按单机的设计配上相应的值；

4)星敏单机的数据请求简包指令中，需要将相应的星敏数据做次算法运算，因此在星敏的发送数据配置中，根据设计要求将算法的运算写入XML配置文件，具体方案为：使用任意字符来代表需要做数学运算的变量，运算公式使用字符串来表示；因此任意能用一元方程来表示的运算，均可用此方法实现可配置；

5)将星敏单机与动力学分系统、能源分系统和热控分系统等的交互数据提出来，并在XML中进行配置，通过定时器周期性触发或接口被动调用，与不同的分系统完成数据交互，使得单机模型不受不同卫星型号的各分系统模型接口数据差异的约束，实现通用化；

6)用通用的单机模型C++类，创建星敏单机的对像，指令操作为类的私有成员函数，指令值为类的私有成员变量；

7)星敏单机类对像的初始化过程中，根据XML文件中的配置，动态创建相应数据类型的变量，并按配置文件中配的初值初始化变量，重复此过程，直致单机在配置文件中的所有配置项全部完成初始化；

8)星敏单机其余不可配部分，通过写代码的方式固化下来；

9)星敏单机的数据接收/发送函，通过通用化的注册与被注册回调函数的方式，实现接收外设接口的数据和向外设接口发送数据的功能。

2.如权利要求1所述的卫星单机仿真系统，其特征在于，所述传感器包括星敏感器、太阳敏感器和陀螺，所述执行器包括飞轮和推力器。

3.如权利要求1所述的卫星单机仿真系统，其特征在于，所述可配置单元包括单机指令与算法模块、单机发送数据包格式模块、单机数据库模块与单机分系统数据包模块，其中：

所述单机指令与算法模块用于接收配置文件配置的单机指令与算法的初始化值，形成单机指令与算法；

所述单机发送数据包格式模块用于接收配置文件配置的单机发送数据包格式的初始化值，形成单机发送数据包格式；

所述单机数据库模块用于接收配置文件配置的单机数据库的初始化值，形成单机数据库；

所述单机分系统数据包模块用于接收配置文件配置的单机分系统数据包的初始化值，形成单机分系统数据包。

4.如权利要求3所述的卫星单机仿真系统，其特征在于，所述编码单元包括指令数据接收函数模块、指令数据处理函数模块、单机数据发送函数模块和定时器交互接口模块，其中：

所述指令数据接收函数模块用于接收所述单机指令与算法，以及所述星上软件发送的数据，并将所述单机指令与算法和星上软件发送的数据发送至所述指令数据处理函数模块；

所述指令数据处理函数模块处理所述单机指令与算法和星上软件发送的数据，并将处理结果发送至所述单机数据发送函数模块；

所述单机数据发送函数模块接收所述处理结果、所述单机发送数据包格式和所述单机数据库中的数据，并发送至所述星上软件；

所述定时器交互接口模块连接所述单机数据库模块和所述单机分系统数据包模块，并接收所述单机数据库模块和所述单机分系统数据包模块由所述配置文件获取的数据，发送至所述动力分系统和所述能源分系统。

5.一种基于权利要求4所述的卫星单机仿真系统的卫星单机仿真方法，其特征在于，对卫星单机中的算法定义与设计参数进行分离，并使用数学运算对所述算法定义进行描述，以使所述算法定义被所述配置文件配置；

将卫星单机的设计参数与产生数据，设计为相应的数据结构，以使数据结构根据所述配置文件配置；

在所述卫星单机仿真系统的数据库初始化时，根据配置文件的配置，所述单机数据库模块自动添加相应数据类型的数据至数据库中；

所述单机数据库模块用于作为通用数据库，将卫星单机的设计参数和产生数据做统一的增操作、删操作、读操作或写操作。

6.如权利要求5所述的卫星单机仿真方法，其特征在于，所述卫星单机接收数据包格式和所述卫星单机发送的数据包格式分别为输入数据结构和输出数据结构，所述输入数据结构和输出数据结构的内容存放于配置文件中；

将卫星单机、动力分系统和能源分系统的输入数据结构存放于配置文件中，以满足不同卫星型号的分系统模型的相异的输入数据格式。

7.如权利要求5所述的卫星单机仿真方法，其特征在于，将所述卫星单机仿真系统设计为C++的类，所述指令动作即为类的私有成员函数，所述指令值为类的私有成员变量，所述卫星单机的数据在单机数据库模块中处理；

卫星的多个同类单机仿真，转换为所述类的多个对像的创建；在所述类的对像的创建的初始化过程中，根据配置文件中的配置，动态创建相应数据类型的变量，并按配置文件中变量的初始化值，重复此过程，直致单机在配置文件中的所有配置项全部完成初始化。

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