CN113776561B - 用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统及方法 - Google Patents

Abstract

用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统及方法，系统包括星端产品和地面测试设备两部分，其中，星端产品包括星载计算机、测距测速敏感器，地面测试设备包括遥控遥测计算机、地面动力学参数设置计算机、地面动力学测试设备和测距测速敏感器回波模拟器。由测距测速敏感器回波模拟器根据收到的地面动力学测试设备发送的测距测速模拟测量值及其有效性，测距测速敏感器发送的同步控制信号、参考基准时钟信号、射频发射信号和模拟波束号及波形控制字等信息，输出所需波束的射频回波信号，经测距测速敏感器采集输出测距测速信息并发送给星载计算机处理，实现地外天体着陆过程测距测速修正功能和性能的试验室环境下硬件在回路闭环验证。

Description

用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统及方法

技术领域

本发明属于航天器地面测试验证技术领域，涉及一种用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统及方法。

背景技术

在地外天体着陆过程中，由于惯性测量单元自身性能限制、导航的误差累积效应以及着陆区域的不确定性，单纯依靠自主惯性导航递推难以保证探测器安全着陆。因此，通常需要配置测距测速敏感器，在着陆末端测量探测器相对地外天体表面的相对位置以及速度信息，并发送给星载计算机用以修正惯性导航递推数据，提高导航精度，保证着陆安全。

为保证测距测速敏感器在着陆过程中的功能和性能满足使用要求，需要在地面对其进行大量的试验验证。通常对测距测速敏感器功能性能的验证主要是通过外场的吊车试验和机载挂飞试验等来完成的。但由于试验过程飞机飞行高度、速度、姿态角度等的限制，通过外场试验无法完整模拟探测器在地外天体着陆过程的降落轨迹和姿态特性，且外场试验通常会耗费大量的人力、财力和物力。为此，在试验室环境下通过回波模拟器模拟输出探测器在着陆过程中测距测速敏感器接收到的射频回波信号，测距测速敏感器对该回波信号进行接收及处理输出测距测速信息，从而实现对其功能性能验证是一种十分有效的技术手段。

国内目前对测距测速敏感器回波模拟器的研究已经比较广泛和成熟。专利“一种用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器”(申请号：CN201310737577.6)公开了一种用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器，对模拟器的硬件组成和Ku波段全相参的回波模拟信号实现方式进行了说明，为完成对Ku波段雷达装备的性能测试提供了基础。专利“一种雷达目标回波模拟方法及系统”(申请号：CN201711250219.7)公开了一种基于可变的RCS值进行回波模拟的雷达目标回波模拟方法及系统，可逼真准确的模拟实际道路目标被雷达照射时的效果，提升雷达测试结果的准确度。专利“一种用于面目标的测速测距雷达回波模拟器及模拟方法”(申请号：CN201610027219.X)，公开了一种用于面目标的测速测距雷达回波模拟器及模拟方法，对模拟器的硬件组成及面目标模拟回波信号的实现方式进行了说明。这些专利，主要涉及回波模拟器的设计及实现层面，不涉及模拟器的具体使用及系统环境下对敏感器测距测速修正功能的闭环验证。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统及方法，通过设计星端产品和地面测试设备组成的闭环测试验证系统，实现了试验室环境下对星载计算机和测距测速敏感器的时序匹配性以及地外天体着陆过程测距测速修正功能和性能的硬件在回路闭环验证。

本发明的技术解决方案是：用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统，包括星载计算机、测距测速敏感器、遥控遥测计算机、地面动力学参数设置计算机、地面动力学测试设备和测距测速敏感器回波模拟器，其中：

星载计算机：控制测距测速敏感器处于工作状态，从测距测速敏感器获取测距测速信息并通过星上遥测发送给遥控遥测计算机，通过与地面动力学参数设置计算机设定的初始测量值对比，确定测距测速敏感器各个波束的距离校准值和速度校准值；接收遥控遥测计算机通过遥控指令发送的探测器初始位置、速度、姿态角、姿态角速度及星时等信息，形成制导控制指令信息并发送给地面动力学测试设备，获取地面动力学测试设备提供的惯性测量单元的模拟测量数据，完成星上的惯性导航递推；在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，在每个控制周期获取测距测速敏感器的测距测速测量值和相对测量时间信息，在同一个控制周期内完成对惯性导航递推数据的修正，并驱动地面动力学测试设备完成探测器动力学模型状态更新；

测距测速敏感器：向测距测速敏感器回波模拟器发送模拟波束号及波形控制字、射频发射信号、参考基准时钟信号、同步控制信号；从测距测速敏感器回波模拟器接收射频回波信号，获得当前的测距测速测量值和相对测量时间信息并反馈给星载计算机；

遥控遥测计算机：向星载计算机发送遥控指令，设定星载计算机闭环测试初始状态；接收星载计算机的遥测信息并显示；

地面动力学参数设置计算机：设定测距测速敏感器距离和速度的初始测量值；所述初始测量值既可以是测距测速敏感器正常工作时的数据，也可以是测距测速敏感器相关波束为常值故障输出、带随机或常值误差输出、不可用输出时的故障数据；

地面动力学测试设备：将测距测速敏感器距离和速度的初始测量值发送给测距测速敏感器回波模拟器；根据星载计算机发送的制导控制指令信息驱动更新探测器动力学模型的状态信息，模拟生成探测器惯性测量单元的测量信息供星载计算机采集，并完成星地时间同步；同时，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，实时生成测距测速模拟测量值发送给测距测速敏感器回波模拟器使用；

测距测速敏感器回波模拟器：利用测距测速敏感器距离和速度的初始测量值形成射频回波信号供测距测速敏感器采集，利用测距测速敏感器各个波束的距离校准值和速度校准值对测距测速敏感器的测距测速遥测信息进行校准补偿，使得测距测速敏感器的测量结果与地面动力学测试设备提供的距离和速度初始测量值之差符合测量误差要求；闭环测试验证时，产生初始值为0的点目标数据，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度后，接收地面动力学测试设备发送的测距测速模拟测量值，对每个波束的距离和速度值进行解析转换和更新，同时对接收到的模拟波束号及波形控制字、射频发射信号、参考基准时钟信号进行变频和调制处理，按照相应的距离延时实时计算回波数据，产生当前周期包含地外天体表面回波特性的点目标回波调制数据，在接收到同步控制信号后，实时向测距测速敏感器输出所需波束的射频回波信号。

用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证方法，其特征在于：所述方法包括校准环节和正常测试环节，

校准环节包括：

1)地面动力学参数设置计算机设定地面动力学测试设备发送的测距测速敏感器距离和速度为固定测量值；

2)遥控遥测计算机向星载计算机注入指令使测距测速敏感器处于全工作状态后，再发送单条取数指令获取测距测速遥测信息，通过与地面动力学参数设置计算机设定的固定测量值对比来确定各个波束的距离和速度校准值；

3)通过测距测速敏感器回波模拟器对距离和速度值进行校准补偿，使得测距测速敏感器的测量结果与地面动力学测试设备提供的距离和速度值之差符合测量误差要求，完成测距测速敏感器回波模拟器的校准；

正常测试环节包括：

1)星载计算机根据遥控遥测计算机注入的初始位置、速度、姿态角、姿态角速度及星时等指令信息启动运行，并将其遥测信息发送给遥控遥测计算机显示；地面动力学设备根据设定的初始位置、速度、姿态角、姿态角速度和星时信息启动地面动力学的更新，同时完成星地时间同步；地面动力学测试设备根据动力学模拟的探测器状态信息，模拟生成惯性测量单元的测量信息供星载计算机采集；在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，开始将测距测速模拟测量值及其有效性实时发送给测距测速敏感器回波模拟器使用；

2)星载计算机获取惯性测量单元的测量数据，完成星上的惯性导航递推，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，在每个控制周期获取测距测速敏感器的测距、测速测量值及其有效性和相对测量时间信息，在同一个控制周期内完成对惯性导航递推数据的修正；同时星载计算机向地面动力学测试设备发送制导控制指令，实现对地面探测器动力学模型的驱动；

3)测距测速敏感器回波模拟器工作在点目标模式下，在开始运行后，回波模拟器一直回放初始值为0的点目标数据，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度后，地面动力学测试设备发送测距测速模拟值及其有效性给回波模拟器，回波模拟器对每个波束的距离和速度值进行解析转换和更新；同时，对接收到的测距测速敏感器发送的模拟波束号及波形控制字、射频发射信号、参考基准时钟信号进行变频和调制处理，按照相应的距离延时实时计算回波数据，产生当前周期包含地外天体表面回波特性的点目标回波调制数据，在接收到测距测速敏感器同步控制信号后，实时向测距测速敏感器输出所需波束的射频回波信号；

4)测距测速敏感器通过对接收到的回波模拟器发送的射频回波信号进行采集和处理，获得当前的测距测速测量信息，并在星载计算机发送取数指令时，返回处理得到的测距测速测量信息；

5)地面动力学测试设备接收星载计算机的制导控制指令信息，实现对执行机构(如推力器)数字模型的驱动，产生驱动探测器动力学本体的力和力矩信息，实现动力学模拟的探测器状态信息的实时更新，并根据惯性测量单元和测距测速敏感器的测量特性和误差特性，进而模拟生成惯性测量单元的测量信息和发送给测距测速敏感器回波模拟器的测距、测速模拟值及其有效性信息。

6)重复步骤1)～5)，对测速测距敏感器的性能进行持续的硬件在回路闭环测试，直至满足测试要求。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明提出的一种用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统及方法，由测距测速敏感器回波模拟器根据收到的地面动力学测试设备发送的测距测速模拟测量值及其有效性，测距测速敏感器发送的同步控制信号、参考基准时钟信号、射频发射信号和模拟波束号及波形控制字等信息，输出所需波束的射频回波信号，经测距测速敏感器采集输出测距测速信息并发送给星载计算机处理，可实现试验室环境下对星载计算机和测距测速敏感器的时序匹配性以及地外天体着陆过程测距测速修正功能和性能的硬件在回路闭环测试验证。此外，本发明还可以通过地面动力学参数设置计算机对各个波束测距测速信息的设定，来实现闭环过程中波束测量结果的常值故障输出、带随机或常值误差输出、不可用输出等故障模拟验证。

附图说明

图1为本发明系统的组成原理及信息流示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统，由星端产品和地面测试设备两大部分组成，其中，星端产品包括星载计算机和测距测速敏感器，地面测试设备包括遥控遥测计算机、地面动力学参数设置计算机、地面动力学测试设备和测距测速敏感器回波模拟器。各部分功能如下：

1)星载计算机

星载计算机接收遥控遥测计算机的控制指令，并将遥测信息发送给遥控遥测计算机进行显示；星载计算机通过地检口获取地面动力学测试设备模拟的惯性测量单元测量数据，通过RS422串口向测距测速敏感器发送周期性取数和校时等指令，获取测距测速敏感器测量的测距、测速测量值及其有效性和相对测量时间等信息，再通过星载计算机的惯性导航与测距测速信息鲁棒融合算法(参考文献：王大轶，李茂登，黄翔宇等.航天器多源信息融合自主导航技术[M].北京理工大学出版社，2018)，实现对惯性导航测量数据的修正。之后，星载计算机通过地检口向地面动力学测试设备发送制导控制指令信息，实现对地面探测器动力学模型的驱动。

2)测距测速敏感器

测距测速敏感器通过每周期向测距测速敏感器回波模拟器发送同步控制信号、参考基准时钟信号、射频发射信号、模拟波束号及波形控制字等信息，来使回波模拟器产生所需的射频回波信号，并对接收到的射频回波信号进行处理，获得当前的测距测速测量信息，并在星载计算机发送取数指令时，返回处理得到测距测速测量信息。

3)测距测速敏感器回波模拟器

测距测速敏感器回波模拟器通过对地面动力学测试设备采用UDP网络协议发送的测距、测速模拟值及其有效性和对接收到的测距测速敏感器发送的模拟波束号(仅在多波束情况下每周期只对其中几个指定波束模拟时需要提供)及波形控制字(仅在不同高度段采用不同波形时需要提供)、射频发射信号、参考基准时钟信号进行解析转换、变频和调制处理，按照相应的距离延时实时产生当前周期的点目标回波调制数据，在接收到测距测速敏感器同步控制信号后，实时向测距测速敏感器输出所需波束的射频回波信号。

4)地面动力学测试设备

地面动力学测试设备主要完成探测器的动力学模拟、惯性测量单元和执行机构(如推力器)的数字模拟等。

地面动力学测试设备根据动力学软件模拟的探测器位置、速度、姿态角及姿态角速度等状态信息，模拟生成惯性测量单元的测量信息供星载计算机采集。同时，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，开始将测距测速模拟测量值及其有效性通过UDP网络实时发送给测距测速敏感器回波模拟器使用。地面动力学测试设备还接收星载计算机的制导控制指令等信息，实现对执行机构(如推力器)数字模型的驱动，进而产生驱动探测器动力学本体的力和力矩等信息，实现探测器位置、速度、姿态角和姿态角速度等状态信息的更新。

5)地面动力学参数设置计算机

在闭环测试开始前，地面动力学参数设置计算机可以设定地面动力学测试设备发送的测距测速敏感器距离和速度为固定测量值，并通过与星载计算机获取测距测速敏感器的测距测速遥测信息对比来确定各个波束的距离和速度校准值。之后通过测距测速敏感器回波模拟器对距离和速度进行补偿，使得测距测速敏感器的测量结果与地面动力学测试设备提供的距离和速度初始测量值之差符合测量误差要求。同时，还可以通过对各个波束测距测速信息的设定，来实现闭环过程中波束测量结果的常值故障输出、带随机或常值误差输出、不可用输出等故障模拟。

6)遥控遥测计算机

遥控遥测计算机向星载计算机发送遥控指令，设定星载计算机闭环测试初始状态；接收星载计算机的遥测信息并显示。

本发明系统的具体工作过程如下：

(1)闭环测试准备

1)验证系统地面、星上部分顺次正常加电启动后，地面动力学参数设置计算机设定地面动力学测试设备发送的测距测速敏感器距离和速度为固定测量值。

2)星载计算机通过遥控遥测计算机注入指令使测距测速敏感器处于全工作状态后，再发送单条取数指令获取测距测速遥测信息，通过与地面动力学参数设置计算机设定的固定测量值对比来确定各个波束的距离和速度校准值。

3)完成地面测试设备和星端产品的加电重启，通过测距测速敏感器回波模拟器对距离和速度值进行校准补偿，使得测距测速敏感器的测量结果与地面动力学测试设备提供的距离和速度值之差符合测量误差要求，完成测距测速敏感器回波模拟器的校准。

4)如进行测距测速故障闭环测试，通过地面动力学参数设置计算机设置测距测速敏感器相关波束为常值故障输出、带随机或常值误差输出、不可用输出等故障模拟。该故障模拟值通过UDP网络发送给回波模拟器后，回波模拟器可按设定输出带故障的射频回波信号供测距测速敏感器采集使用。如不进行故障测试，则不进行设置，使用地面动力学测试设备实时计算输出的测距、测速模拟值及其有效性作为测距测速敏感器回波模拟器的输入值。

(2)闭环测试过程

1)在完成验证系统地面、星上部分顺次正常加电启动及测距测速敏感器回波模拟器校准补偿后，星载计算机根据遥控遥测计算机注入的初始位置、速度、姿态角、姿态角速度及星时等指令信息启动运行，并将其遥测信息发送给遥控遥测计算机显示；地面动力学设备根据设定的初始位置、速度、姿态角、姿态角速度和星时信息启动地面动力学的更新，同时完成星地时间同步；地面动力学测试设备根据动力学模拟的探测器状态信息，模拟生成惯性测量单元的测量信息供星载计算机采集。同时，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，开始将测距测速模拟测量值及其有效性通过UDP网络协议实时发送给测距测速敏感器回波模拟器使用。

2)星载计算机通过地检口获取惯性测量单元的测量数据，完成星上的惯性导航递推，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，通过RS422串行总线在每个控制周期获取测距测速敏感器的测距、测速测量值及其有效性和相对测量时间信息，在同一个控制周期内通过星载计算机上的惯性导航与测距测速鲁棒融合算法，实现对惯性导航递推数据的修正。同时，星载计算机通过地检口向地面动力学测试设备发送制导控制指令信息，实现对地面探测器动力学模型的驱动。

3)测距测速敏感器回波模拟器工作在点目标模式下，在开始运行后，回波模拟器会一直有点目标数据进行回放，初始值为0。在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度后，地面动力学测试设备采用UDP协议发送测距、测速模拟值及其有效性给回波模拟器，回波模拟器对每个波束的距离和速度值进行解析转换和更新。同时，对接收到的测距测速敏感器发送的模拟波束号及波形控制字、射频发射信号、参考基准时钟信号进行变频和调制处理，按照相应的距离延时实时计算回波数据，产生当前周期包含地外天体表面回波特性的点目标回波调制数据，在接收到测距测速敏感器同步控制信号后，实时向测距测速敏感器输出所需波束的射频回波信号。同时，对通过网络接收到的动力学数据进行本地存储，存储时标记数据接收的时刻。为满足实时模拟要求，射频回波信号数据刷新率不小于20Hz，时延不大于3ms。

4)测距测速敏感器通过对接收到的回波模拟器发送的射频回波信号进行采集和处理，获得当前的测距测速测量信息，并在星载计算机发送取数指令时，返回处理得到的测距测速测量信息。

5)地面动力学测试设备接收星载计算机的制导控制指令等信息，实现对执行机构(如推力器)数字模型的驱动，产生驱动探测器动力学本体的力和力矩等信息，实现动力学模拟的探测器状态信息的实时更新，并根据惯性测量单元和测距测速敏感器的测量特性和误差特性，进而模拟生成惯性测量单元的测量信息和发送给测距测速敏感器回波模拟器的测距、测速模拟值及其有效性信息。

6)重复步骤1)～5)，对测速测距敏感器的性能进行持续的硬件在回路闭环测试，直至满足测试要求。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统，其特征在于：包括星载计算机、测距测速敏感器、遥控遥测计算机、地面动力学参数设置计算机、地面动力学测试设备和测距测速敏感器回波模拟器，其中：

星载计算机：控制测距测速敏感器处于工作状态，从测距测速敏感器获取测距测速信息并通过星上遥测发送给遥控遥测计算机，通过与地面动力学参数设置计算机设定的初始测量值对比，确定测距测速敏感器各个波束的距离校准值和速度校准值；接收遥控遥测计算机通过遥控指令发送的探测器初始位置、速度、姿态角、姿态角速度及星时信息，形成制导控制指令信息并发送给地面动力学测试设备，获取地面动力学测试设备提供的惯性测量单元的模拟测量数据，完成星上的惯性导航递推；在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，在每个控制周期获取测距测速敏感器的测距测速测量值和相对测量时间信息，在同一个控制周期内完成对惯性导航递推数据的修正，并驱动地面动力学测试设备完成探测器动力学模型状态更新；

测距测速敏感器：向测距测速敏感器回波模拟器发送模拟波束号及波形控制字、射频发射信号、参考基准时钟信号、同步控制信号；从测距测速敏感器回波模拟器接收射频回波信号，获得当前的测距测速测量值和相对测量时间信息并反馈给星载计算机；

遥控遥测计算机：向星载计算机发送遥控指令，设定星载计算机闭环测试初始状态；接收星载计算机的遥测信息并显示；

地面动力学参数设置计算机：设定测距测速敏感器距离和速度的初始测量值；所述初始测量值既可以是测距测速敏感器正常工作时的数据，也可以是测距测速敏感器相关波束为常值故障输出、带随机或常值误差输出、不可用输出时的故障数据；

地面动力学测试设备：将测距测速敏感器距离和速度的初始测量值发送给测距测速敏感器回波模拟器；根据星载计算机发送的制导控制指令信息驱动更新探测器动力学模型的状态信息，模拟生成探测器惯性测量单元的测量信息供星载计算机采集，并完成星地时间同步；同时，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，实时生成测距测速模拟测量值发送给测距测速敏感器回波模拟器使用；

测距测速敏感器回波模拟器：利用测距测速敏感器距离和速度的初始测量值形成射频回波信号供测距测速敏感器采集，利用测距测速敏感器各个波束的距离校准值和速度校准值对测距测速敏感器的测距测速遥测信息进行校准补偿，使得测距测速敏感器的测量结果与地面动力学测试设备提供的距离和速度初始测量值之差符合测量误差要求；闭环测试验证时，产生初始值为0的点目标数据，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度后，接收地面动力学测试设备发送的测距测速模拟测量值，对每个波束的距离和速度值进行解析转换和更新，同时对接收到的模拟波束号及波形控制字、射频发射信号、参考基准时钟信号进行变频和调制处理，按照相应的距离延时实时计算回波数据，产生当前周期包含地外天体表面回波特性的点目标回波调制数据，在接收到同步控制信号后，实时向测距测速敏感器输出所需波束的射频回波信号。

2.根据权利要求1所述的用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统及方法，其特征在于：所述的星载计算机与测距测速敏感器之间采用RS422串口进行通信。

3.根据权利要求1所述的用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统及方法，其特征在于：所述的星载计算机对惯性导航递推数据的修正，采用惯性导航与测距测速信息鲁棒融合算法。

4.根据权利要求1所述的用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统及方法，其特征在于：所述的测距测速敏感器回波模拟器与地面动力学测试设备之间采用UDP网络协议进行通信。

5.用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证方法，其特征在于：所述方法包括校准环节和正常测试环节，

校准环节包括：

1)地面动力学参数设置计算机设定地面动力学测试设备发送的测距测速敏感器距离和速度为固定测量值；

2)遥控遥测计算机向星载计算机注入指令使测距测速敏感器处于全工作状态后，再发送单条取数指令获取测距测速遥测信息，通过与地面动力学参数设置计算机设定的固定测量值对比来确定各个波束的距离和速度校准值；

3)通过测距测速敏感器回波模拟器对距离和速度值进行校准补偿，使得测距测速敏感器的测量结果与地面动力学测试设备提供的距离和速度值之差符合测量误差要求，完成测距测速敏感器回波模拟器的校准；

正常测试环节包括：

1)星载计算机根据遥控遥测计算机注入的初始位置、速度、姿态角、姿态角速度及星时指令信息启动运行，并将其遥测信息发送给遥控遥测计算机显示；地面动力学设备根据设定的初始位置、速度、姿态角、姿态角速度和星时信息启动地面动力学的更新，同时完成星地时间同步；地面动力学测试设备根据动力学模拟的探测器状态信息，模拟生成惯性测量单元的测量信息供星载计算机采集；在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，开始将测距测速模拟测量值及其有效性实时发送给测距测速敏感器回波模拟器使用；

2)星载计算机获取惯性测量单元的测量数据，完成星上的惯性导航递推，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度时，在每个控制周期获取测距测速敏感器的测距、测速测量值及其有效性和相对测量时间信息，在同一个控制周期内完成对惯性导航递推数据的修正；同时星载计算机向地面动力学测试设备发送制导控制指令，实现对地面探测器动力学模型的驱动；

3)测距测速敏感器回波模拟器工作在点目标模式下，在开始运行后，回波模拟器一直回放初始值为0的点目标数据，在探测器距地外天体表面的高度小于测距测速敏感器允许引入的高度后，地面动力学测试设备发送测距测速模拟值及其有效性给回波模拟器，回波模拟器对每个波束的距离和速度值进行解析转换和更新；同时，对接收到的测距测速敏感器发送的模拟波束号及波形控制字、射频发射信号、参考基准时钟信号进行变频和调制处理，按照相应的距离延时实时计算回波数据，产生当前周期包含地外天体表面回波特性的点目标回波调制数据，在接收到测距测速敏感器同步控制信号后，实时向测距测速敏感器输出所需波束的射频回波信号；

4)测距测速敏感器通过对接收到的回波模拟器发送的射频回波信号进行采集和处理，获得当前的测距测速测量信息，并在星载计算机发送取数指令时，返回处理得到的测距测速测量信息；

5)地面动力学测试设备接收星载计算机的制导控制指令信息，实现对执行机构数字模型的驱动，产生驱动探测器动力学本体的力和力矩信息，实现动力学模拟的探测器状态信息的实时更新，并根据惯性测量单元和测距测速敏感器的测量特性和误差特性，进而模拟生成惯性测量单元的测量信息和发送给测距测速敏感器回波模拟器的测距、测速模拟值及其有效性信息；

6)重复步骤1)～5)，对测速测距敏感器的性能进行持续的硬件在回路闭环测试，直至满足测试要求。

6.根据权利要求5所述的用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证方法，其特征在于：如果进行测距测速故障闭环测试，通过地面动力学参数设置计算机设置测距测速敏感器相关波束为常值故障输出、带随机或常值误差输出、不可用输出，并通过地面动力学测试设备发送给回波模拟器，回波模拟器按设定输出带故障的射频回波信号供测距测速敏感器采集使用。

7.根据权利要求5所述的用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证方法，其特征在于：所述的射频回波信号数据刷新率不小于20Hz，时延不大于3ms。

8.根据权利要求5所述的用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证方法，其特征在于：所述的星载计算机与测距测速敏感器之间采用RS422串口进行通信。

9.根据权利要求5所述的用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证方法，其特征在于：所述的星载计算机对惯性导航递推数据的修正，采用惯性导航与测距测速信息鲁棒融合算法。

10.根据权利要求5所述的用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证方法，其特征在于：所述的测距测速敏感器回波模拟器与地面动力学测试设备之间采用UDP网络协议进行通信。

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