一种卫星模拟器集成仿真系统及仿真方法
【专利摘要】本发明提供一种卫星模拟器集成仿真系统及仿真方法，包括：实时模拟器、实时模拟器代理、集成仿真服务器和实时网络。所述的方法通过为每个卫星模拟器设置实时模拟器代理，使得模拟器的接口方式、实现形式都被模拟器代理隐藏，实现了模拟器之间实现了相对解耦简化了模拟器集成的复杂程度，提高了系统模拟的有效性；本发明利用集成仿真服务器对集成仿真进行管理，明确了模拟器代理的集成方式和接口形式，为模拟器集成提供了一种规范化的集成系统及方法，提高了模拟器集成仿真的灵活性和扩展性。
【专利说明】一种卫星模拟器集成仿真系统及仿真方法
【技术领域】
[0001]本发明属于卫星仿真测试【技术领域】，具体涉及一种卫星模拟器集成仿真系统及仿真方法。
【背景技术】
[0002]卫星模拟器是对卫星进行地面仿真测试的有效手段，具有可信度高、适用范围广的优点。随着卫星系统复杂性的增强、对卫星地面测试要求的提高，卫星模拟器往往需要集成多个分系统模拟器进行联合仿真。同时在编队飞行、交会对接等空间任务中，涉及多个卫星的相互关系，需要多个卫星模拟器进行联合仿真。这些都要求进行卫星模拟器集成仿真。
[0003]目前针对这一需求，主要针对具体任务开展模拟器集成方案和各分模拟器设计，最终进行模拟器集成测试和仿真。这一方法的缺点是分系统模拟器之间紧密耦合，各模拟器之间的接口和数据关系复杂，单个模拟器的修改会影响到集成仿真系统，为模拟器修改和联调带来较大困难；同时模拟器总体方案扩展性差，如果需求改变需要做大量的工作，因而随着系统设计的深入，模拟器集成方案往往需要做大的调整甚至重新设计；由于缺乏通用的集成方法，针对每个具体任务都需要做较多构建和测试工作，影响了模拟器集成仿真的效率和可靠性。随着卫星模拟器集成仿真要求的提高，迫切需要灵活性和扩展性好的模拟器集成仿真系统及方法。
【发明内容】
[0004]本发明技术解决问题:克服现有技术的不足，提供一种卫星模拟器集成仿真系统及仿真方法；通过为每个卫星模拟器设置实时模拟器代理，解决了卫星模拟器之间接口类型匹配的问题；通过设置集成仿真服务器，完成了卫星模拟器之间信息交互关系的动态配对，实现了卫星模拟器之间的松耦合关系；通过规范模拟器代理间的信息交互，实现了较为通用的模拟器集成流程，较好的解决了上述集成仿真问题。
[0005]图1给出了本发明的原理示意图，发明所采用的技术方案如下:
[0006]一种卫星模拟器集成仿真系统，包括:集成仿真服务器、多个实时模拟器、每个实时模拟器对应一个模拟器代理、实时网络；
[0007]所述的实时模拟器包括卫星模拟器或者卫星分系统模拟器，所述卫星模拟器是指模拟卫星功能的实模拟系统，所述卫星分系统模拟器是指模拟卫星分系统的功能的实时模拟系统或者卫星分系统实物；集成仿真系统中能够根据仿真需要接入多个实时模拟器，每个实时模拟器均通过模拟器代理接入实时网络，实时模拟器与模拟器代理之间的输入输出接口在数据结构和连接方式上与真实系统接口完全一致，提高系统模拟的有效性。
[0008]所述的模拟器代理，完成实时模拟器的接口转换和控制，是实时模拟器与卫星模拟器仿真系统其它部分交互的唯一通道；模拟器代理一侧连接实时模拟器，模拟器代理另一侧连接实时网络；模拟器代理预存了实时模拟器的名称、网络地址端口和输入输出接口信息，启动后首先将这些信息打包成为注册信息发送至集成仿真服务器，并接收集成仿真服务器的注册确认信息和接口配对信息；收到注册确认信息后，模拟器代理建立信息监听服务，监听来自实时网络的连接请求；收到接口配对信息后，模拟器代理向接口配对信息中给定的服务器端口发送连接请求，与其它模拟器代理建立数据连接；随后实时模拟器接收来自集成仿真服务器的开始指令，进入如下循环过程:模拟器代理通过中断的方式接收来自实时网络的时间同步数据包获取仿真系统的全局时间，该数据包由集成仿真服务器发送；根据该全局时间和模拟器代理预设的控制周期逻辑向模拟器发送控制指令，控制模拟器的运行；收集其它模拟器代理通过实时网络发送的仿真数据，进行重新打包并发送至实时模拟器；收集来自于实时模拟器接口的仿真数据，重新打包并通过实时网络发送至其它模拟器代理，完成模拟器之间的数据交换。
[0009]所述集成仿真服务器由上位机和下位机两部分组成，上位机采用windows平台，用于用户输入输出和数据显示，下位机以VxWorks操作系统为平台，通过实时网络与实时模拟器代理进行数据交换；集成仿真服务器启动后，下位机通过实时网络接收各模拟器代理的注册信息，收到注册信息后，记录各模拟器代理的名称、网络地址端口和输入输出接口信息，并根据其输入输出接口信息进行匹配，向各模拟器代理发送注册确认信息和接口配对信息；当仿真开始后，上位机向下位机发送仿真启动指令，下位机向各模拟器代理分别发送开始指令；之后下位机利用自身内部时钟源定时生成时间同步数据包，通过实时网络发送至各模拟器代理。
[0010]所述实时网络，用于完成各模拟器代理之间，及模拟器代理与集成仿真服务器之间的信息传输，是满足模拟器集成仿真实时性和速率要求的网络系统。
[0011]所述系统还包括:GPS授时服务器，通过实时网络连接于集成仿真系统，在实时性要求高的情况下，GPS授时服务器代替集成仿真服务器发送时间同步数据包，为各仿真模拟器代理提供更精确的仿真时钟基准，此时集成仿真服务器在仿真过程中不再发送时间同步数据包；仿真开始时，GPS授时服务器向集成仿真服务器发送注册信息，其中包含的输出信息为时间同步数据包；随后收到集成仿真服务器发送的接口配对信息后，建立与各模拟器代理的连接，之后利用内部GPS接收机获取精确的时间信息，按照预先设定的周期生成时间同步数据包并通过实时网络发送至各仿真模拟器代理。
[0012]所述系统还包括:数据记录和存储服务器，连接于实时网络，采用实时或非实时系统，完成集成仿真数据的记录和存储；仿真开始时，数据记录和存储服务器向集成仿真服务器发送注册信息，其中包含的输入信息为所有模拟器代理的输出；随后收到集成仿真服务器发送的注册确认信息，数据记录和存储服务器建立信息监听服务，等待各模拟器代理的连接，在仿真开始后，数据记录和存储服务器接收各模拟器代理发送的信息，并将其存储于硬盘。
[0013]所述的实时模拟器与模拟器代理之间的输入输出接口包含一种或多种传输方式，包括CAN总线、RS422、网络等接口方式，具体方式根据实时模拟器的接口和仿真需要确定，使模拟器与真实系统的接口尽可能一致。
[0014]实时网络可以使用反射内存卡、光纤、千兆以太网或CAN总线。
[0015]优选的，一种卫星模拟器集成仿真方法，其特征在于实现步骤如下:
[0016](I)依次启动集成仿真服务器上位机和下位机，下位机从上位机下载程序并建立服务，等待实时模拟器注册信息；[0017](2)启动各实时模拟器和模拟器代理；模拟器代理向集成仿真服务器下位机发送
注册信息；
[0018](3)集成仿真服务器收到模拟器代理发送的注册信息后，向对应模拟器返回注册确认信息；然后利用所有模拟器代理的注册信息，进行接口信息匹配，向各模拟器代理发送接口配对信息；
[0019](4)各模拟器代理收到注册确认信息后，分别建立信息监听服务，监听来自实时网络的连接请求；
[0020](5)各模拟器代理收到接口配对信息后，分别向接口配对信息中给定的服务器端口发送连接请求，与对应的模拟器代理建立数据连接；
[0021](6)用户点击集成仿真服务器上位机图形用户界面仿真开始指令，上位机通过实时网络将该指令发送至下位机，下位机向各模拟器代理发送仿真开始指令；利用自身内部时钟源定时生成时间同步数据包，通过实时网络发送至各模拟器代理；
[0022](7)各模拟器代理收到仿真开始指令后，通过中断的方式接收来自实时网络的时间同步数据包获取仿真系统的全局时间，根据该全局时间和模拟器代理预设的控制周期逻辑向模拟器发送控制指令，控制模拟器的运行；收集其它模拟器代理通过实时网络发送的仿真数据，进行重新打包并发送至模拟器；收集来自于模拟器接口的仿真数据，重新打包并通过实时网络发送至其他模拟器代理，完成模拟器之间的数据交换。
[0023]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0024](I)本发明通过为每个实时模拟器设置模拟器代理，解决了卫星模拟器之间接口类型匹配的问题，各实时模拟器的接口方式、实现形式都被模拟器代理隐藏，实现了模拟器之间实现了相对解耦简化了模拟器集成的复杂程度，提高了系统模拟的有效性；
[0025](2)本发明利用集成仿真服务器对集成仿真进行管理，通过规范模拟器代理间的信息交互，明确了模拟器代理的集成方式和接口形式，完成实时模拟器之间信息交互关系的动态配对，实现了较为通用的模拟器集成流程，提高了模拟器集成仿真的灵活性和扩展性。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明的原理示意图；
[0027]图2为本发明实施实例的结构示意图；
[0028]图3为本发明中GNCC模拟器实现流程图；
[0029]图4为本发明中GNCC模拟器代理实现流程图；
[0030]图5为本发明中动力学仿真模拟器实现流程图；
[0031]图6为本发明中动力学仿真模拟器代理实现流程图；
[0032]图7本发明中集成仿真服务器实现流程图。
【具体实施方式】
[0033]本发明的卫星模拟器集成仿真系统，包括:GNCC模拟器、GNCC模拟器代理、动力学仿真模拟器、动力学仿真模拟器代理、集成仿真服务器和以太网，各部分的关系如图2所
/Jn ο[0034]GNCC模拟器以星上软件为基础改造而成，完成卫星平台姿态与轨道控制计算；以Vxfforks操作系统为平台，其接口与星上计算机保持一致，主要包括CAN总线和RS422总线。
[0035]如图3所示，GNCC模拟器由GNCC模拟器代理通过CAN总线发送的启动指令开始一个控制周期的计算。每个控制周期的计算流程如下:
[0036](I)GNCC模拟器收到启动指令后，首先由CAN总线和RS422总线采集卫星平台姿态敏感器和导航敏感器的测量信息，完成卫星平台的位置和姿态测量仿真计算，得到卫星平台位置和姿态估计值；
[0037](2)利用预存的卫星位置姿态控制参数完成卫星平台的姿态和轨道控制计算，得到需要的控制力和控制力矩；
[0038](3)然后进行基于simplex算法完成控制力和力矩分配计算，得到飞轮、推力器等执行机构的控制指令，并通过CAN总线和RS422总线发送至GNCC模拟器代理；
[0039](4)等待从CAN总线收到下一个启动指令，进入下一控制周期，转入步骤(I)。
[0040]动力仿真模拟器，完成卫星姿态轨道动力学和测量过程以及执行机构模型计算，其外部接口为CAN总线。
[0041]如图4所示，动力学仿真模拟器采用被动运行方式，启动后首先读取预置的卫星初始位置和姿态，并用该数据初始化环境模型和卫星动力学模型。通过中断方式接收执行机构控制指令，每收到一条执行机构控制指令，完成一个控制周期的计算，并将结果通过CAN总线发送至动力学模拟器代理。动力学仿真模拟器运行流程如下:
[0042](I)动力学仿真模拟器收到执行机构控制指令后，首先根据指令中的飞轮和推力器的动作信息，计算得到执行机构在本控制周期内的控制力和力矩；
[0043](2)进而基于卫星的当前位置和姿态，计算卫星所处位置的地球磁场强度、大气密度等空间环境参数，求解得到卫星所受的地磁力矩、重力梯度力矩、气动力和力矩、太阳光压等环境力和力矩；
[0044](3)综合上述控制力和力矩以及环境力和力矩，计算得到卫星平台所受合力和合力矩，将其输入卫星的轨道和姿态动力学模型，利用数值积分得到本周期卫星平台的真实位置和姿态，将其输出至敏感器模型和环境模型；
[0045](4)敏感器模型利用卫星平台的真实位置和姿态作为输入，利用卫星姿态敏感器和导航敏感器模型计算得到敏感器输出的测量信息；
[0046](5)之后完成姿态和导航敏感器测量信息打包，并通过CAN总线发送至动力学仿真模拟器代理；
[0047](6)随后等待从CAN总线收到下一条执行机构控制指令，进入下一控制周期，转入步骤⑴。
[0048]GNCC模拟器代理，完成GNCC模拟器的接口转换和控制，是GNCC模拟器与仿真系统其它部分交互的唯一通道，因此GNCC模拟器的接口和实现变化不会影响到其它模拟器的设计，实现了系统的灵活集成。GNCC模拟器代理以VxWorks操作系统为平台，包含CAN总线接口板、RS422接口板和以太网卡，分别GNCC模拟器和内部网络连接。
[0049]如图5所示，GNCC模拟器代理预存了 GNCC模拟器的名称、网络地址端口和输入输出接口信息，启动后首先将这些信息打包成为注册信息发送至集成仿真服务器，并接收集成仿真服务器的注册确认信息和接口配对信息；收到注册确认信息后，GNCC模拟器代理建立信息监听服务，监听来自以太网的连接请求；收到接口配对信息后，GNCC模拟器代理向信息中给定的服务器端口发送连接请求，与动力学仿真模拟器代理建立数据连接。随后，GNCC模拟器代理接收来自集成仿真服务器的开始指令，进入如下循环过程:
[0050](I)GNCC模拟器代理通过中断的方式接收来自以太网的时间同步数据包获取仿真系统的全局时间，该数据包由集成仿真服务器发送；
[0051](2)判断仿真全局时间达到预定的控制时间后，首先从内存区域获取飞轮、推力器等执行机构的控制指令,打包成以太网协议格式并发送；
[0052](3)然后从内存区域获取以太网接收动力学仿真机代理发送的姿态和导航敏感器测量信息，将姿态敏感器信息打包成CAN协议格式并发送至CAN总线，导航敏感器信息打包成RS422协议格式并发送至RS422总线；
[0053](4)随后，通过CAN总线向GNCC模拟器发送启动指令，并以中断的方式监视CAN总线、RS422总线以及以太网数据，收到飞轮、推力器等执行机构控制指令数据、姿态和导航敏感器测量信息以及时间同步数据包后将其存储至内存区域；
[0054](5)等待仿真全局时间达到下一个预定控制时间，进入下一个控制周期计算，转入步骤⑴。
[0055]动力学仿真模拟器代理以VxWorks操作系统为平台，包含CAN总线接口板和以太网卡，完成动力学仿真模拟器的接口转换和控制，是动力学仿真模拟器与仿真系统其它部分交互的唯一通道。
[0056]如图6所示，动力学模拟器代理预存了动力学模拟器的名称、网络地址端口和输入输出接口信息，启动后首先将这些信息打包成注册信息发送至集成仿真服务器，并接收集成仿真服务器的注册确认信息和接口配对信息；收到注册确认信息后，动力学仿真模拟器代理建立信息监听服务，监听来自以太网的连接请求；收到接口配对信息后，动力学仿真模拟器代理向信息中给定的服务器端口发送连接请求，与GNCC模拟器代理建立数据连接。随后，动力学仿真模拟器代理接收来自集成仿真服务器的开始指令，启动如下仿真循环:
[0057](I)动力学仿真模拟器通过中断的方式接收来自以太网的时间同步数据包获取仿真系统的全局时间，该数据包由集成仿真服务器发送；
[0058](2)动力学仿真模拟器以收到以太网的执行机构控制指令开始一个周期的仿真，首先将执行机构控制指令和全局时间通过CAN总线发送至动力学仿真模拟器；
[0059](3)等待直到从CAN总线收到动力学仿真模拟器发挥的姿态和导航敏感器测量信息，将该信息打包通过以太网发送至GNCC模拟器代理；
[0060](4)等待直到收到新的执行机构控制指令，进入下一个处理周期，转入步骤(I)。
[0061]集成仿真服务器用于提供用户操作界面、管理仿真系统中的模拟器代理以及为整个仿真系统提供时间同步数据包。集成仿真服务器由上位机和下位机两部分组成，上位机采用windows平台,用于用户输入输出和数据显示,下位机以VxWorks操作系统为平台,通过以太网与与GNCC模拟器代理、动力学仿真模拟器代理进行数据交换。
[0062]如图7所示，集成仿真服务器运行流程如下:
[0063](I)集成仿真服务器启动后，下位机首先从上位机下载程序完成初始化；
[0064](2)之后，下位机通过以太网接收GNCC模拟器代理和动力学仿真模拟器代理的注册信息，收到注册信息后，记录GNCC模拟器代理和动力学仿真模拟器代理的服务器地址和端口信息，并根据其输入输出接口信息进行匹配，向两个模拟器代理发送注册确认信息和接口配对信息。
[0065](3)当用户在上位机点击仿真开始按钮后，上位机向下位机发送仿真启动指令，下位机向GNCC模拟器代理和动力学仿真模拟器代理分别发送开始指令。
[0066](4)之后下位机利用自身内部时钟源定时生成时间同步数据包，通过以太网发送至GNCC模拟器代理和动力学仿真模拟器代理。
[0067]实时网络采用千兆以太网，用于完成GNCC模拟器代理、动力学仿真模拟器代理和集成仿真服务器之间的实时数据传输。
[0068]本发明卫星模拟器集成仿真方法实现步骤如下:
[0069](I)依次启动集成仿真服务器上位机和下位机，下位机从上位机下载程序并建立服务，等待模拟器注册信息；
[0070](2)启动GNCC模拟器和GNCC模拟器代理；GNCC模拟器代理向集成仿真服务器下位机发送注册信息，包括模拟器的控制周期、名称、网络地址端口和输入输出数据；
[0071](3)启动动力学仿真模拟器和动力学仿真模拟器代理，进行与GNCC模拟器相同的确认和注册动作；
[0072](4)集成仿真服务器收到GNCC模拟器代理和动力学模拟器代理发送的注册信息后，向对应模拟器返回注册确认信息；然后进行接口信息匹配，向各模拟器代理发送接口配对信息；
[0073](5) GNCC模拟器代理和动力学模拟器代理收到注册确认信息后，分别建立信息监听服务，监听来自以太网的连接请求；
[0074](6)GNCC模拟器代理和动力学模拟器代理收到接口配对信息后，分别向信息中给定的服务器端口发送连接请求，与对应的模拟器代理建立数据连接；
[0075](7)用户点击集成仿真服务器上位机图形用户界面仿真开始指令，上位机通过以太网将该指令发送至下位机，下位机向GNCC模拟器代理和动力学模拟器代理发送仿真开始指令；利用自身内部时钟源定时生成时间同步数据包，通过以太网发送至GNCC模拟器代理和动力学仿真模拟器代理。
[0076](8)GNCC模拟器代理收到仿真开始指令后，通过中断的方式接收来自以太网的时间同步数据包获取仿真系统的全局时间，该数据包由集成仿真服务器发送；判断仿真全局时间达到预定的控制时间后，首先从内存区域获取飞轮、推力器等执行机构的控制指令，通过以太网发送至动力学仿真模拟器代理；随后，通过CAN总线向GNCC模拟器发送启动指令；然后从内存区域获取以太网接收动力学仿真机代理发送的姿态和导航敏感器测量信息，将姿态敏感器信息打包成CAN协议格式并发送至CAN总线，导航敏感器信息打包成RS422协议格式并发送至RS422总线。
[0077](9) GNCC模拟器收到GNCC模拟器代理发送的启动指令后，首先由CAN总线和RS422总线采集卫星平台姿态敏感器和导航敏感器的测量信息，完成一个控制周期的控制计算，得到飞轮、推力器等执行机构的控制指令，并通过CAN总线和RS422总线发送至GNCC模拟器代理；GNCC模拟器代理收到该指令后，将其打包并通过以太网发送至动力学仿真模拟器代理；随后等待来自GNCC模拟器代理发送的启动指令，进入下一控制周期。
[0078](10)动力学仿真模拟器收到仿真开始指令后，通过中断的方式接收以太网数据，利用集成仿真服务器发送的时间同步数据包更新全局时间；收到从GNCC模拟器发送的执行机构控制指令后，将执行机构控制指令和全局时间通过CAN总线发送至动力学仿真模拟器；动力学仿真模拟器收到执行机构控制指令和全局时间后，完成一个周期的动力学计算，生成导航和姿态敏感器测量信息，通过CAN总线发送至动力学仿真模拟器代理；动力学仿真模拟器收到该信息后，将其打包通过以太网发送至GNCC模拟器代理，然后等待直到收到新的执行机构控制指令，进入下一个处理周期。
[0079]通过发明提出的模拟器集成方法，模拟器的接口方式、实现形式都被模拟器代理隐藏，通过规定模拟器代理的集成方式和接口形式，可以实现模拟器的集成，使模拟器集成仿真具有较好的灵活性和可扩展性。
[0080]以上所述实施方式包含GNCC模拟器和动力学仿真模拟器集成，这是根据特定卫星仿真需要确定的。但需要说明的是，本发明并不局限于此，本发明还适用于更多模拟器集成的情况，凡是符合该种构想的情况均在本发明保护范围之内。
【权利要求】
1.一种卫星模拟器集成仿真系统，其特征在于包括:集成仿真服务器、多个实时模拟器、每个实时模拟器对应一个模拟器代理、实时网络；其中: 所述的实时模拟器包括卫星模拟器或者卫星分系统模拟器，所述卫星模拟器是指模拟卫星功能的实模拟系统，所述卫星分系统模拟器是指模拟卫星分系统的功能的实时模拟系统或者卫星分系统实物；集成仿真系统中能够根据仿真需要接入多个实时模拟器，每个实时模拟器均通过模拟器代理接入实时网络，实时模拟器与模拟器代理之间的输入输出接口在数据结构和连接方式上与真实系统接口完全一致，提高系统模拟的有效性； 所述的模拟器代理，完成实时模拟器的接口转换和控制，是实时模拟器与卫星模拟器仿真系统其它部分交互的唯一通道；模拟器代理一侧连接实时模拟器，模拟器代理另一侧连接实时网络；模拟器代理预存了实时模拟器的名称、网络地址端口和输入输出接口信息，启动后首先将这些信息打包成为注册信息发送至集成仿真服务器，并接收集成仿真服务器的注册确认信息和接口配对信息；收到注册确认信息后，模拟器代理建立信息监听服务，监听来自实时网络的连接请求；收到接口配对信息后，模拟器代理向接口配对信息中给定的服务器端口发送连接请求，与其它模拟器代理建立数据连接；随后实时模拟器接收来自集成仿真服务器的开始指令，进入如下循环过程:模拟器代理通过中断的方式接收来自实时网络的时间同步数据包获取仿真系统的全局时间，该数据包由集成仿真服务器发送；根据该全局时间和模拟器代理预设的控制周期逻辑向模拟器发送控制指令，控制模拟器的运行；收集其它模拟器代理通过实时网络发送的仿真数据，进行重新打包并发送至实时模拟器；收集来自于实时模拟器接口的仿真数据，重新打包并通过实时网络发送至其他模拟器代理，完成模拟器之间的数据交换； 所述集成仿真服务器由上位机和下位机两部分组成，上位机采用windows平台，用于用户输入输出和数据显示，下位机以VxWorks操作系统为平台，通过实时网络与实时模拟器代理进行数据交换；集成仿真服务器启动后，下位机通过实时网络接收各模拟器代理的注册信息，收到注册信息后，记录各模拟器代理的名称、网络地址端口和输入输出接口信息，并根据其输入输出接口信息进行匹配，向各模拟器代理发送注册确认信息和接口配对信息；仿真开始时，上位机向下位机发送仿真启动指令，下位机向各模拟器代理分别发送开始指令；之后下位机利用自身内部时钟源定时生成时间同步数据包,通过实时网络发送至各模拟器代理； 所述实时网络，用于完成各模拟器代理之间，及模拟器代理与集成仿真服务器之间的信息传输，是满足模拟器集成仿真实时性和速率要求的网络系统。
2.根据权利要求1所述的卫星模拟器集成仿真系统，其特征在于:所述系统还包括:GPS授时服务器，通过实时网络连接于集成仿真系统，在实时性要求高的情况下，GPS授时服务器代替集成仿真服务器发送时间同步数据包，为各仿真模拟器代理提供更精确的仿真时钟基准，此时集成仿真服务器在仿真过程中不再发送时间同步数据包；仿真开始时，GPS授时服务器向集成仿真服务器发送注册信息，其中包含的输出信息为时间同步数据包；随后收到集成仿真服务器发送的接口配对信息后，建立与各模拟器代理的连接，之后利用内部GPS接收机获取精确的时间信息，按照预先设定的周期生成时间同步数据包并通过实时网络发送至各仿真模拟器代理。
3.根据权利要求1或2所述的卫星模拟器集成仿真系统，其特征在于:所述系统还包括:数据记录和存储服务器，连接于实时网络，采用实时或非实时系统，完成集成仿真数据的记录和存储；仿真开始时，数据记录和存储服务器向集成仿真服务器发送注册信息，其中包含的输入信息为所有模拟器代理的输出；随后收到集成仿真服务器发送的注册确认信息，数据记录和存储服务器建立信息监听服务，等待各模拟器代理的连接，在仿真开始后，数据记录和存储服务器接收各模拟器代理发送的信息，并将其存储于硬盘。
4.根据权利要求1或2所述的卫星模拟器集成仿真系统，其特征在于:所述实时模拟器与模拟器代理之间的输入输出接口包含一种或多种传输方式，包括但不限于CAN总线、RS422、网络接口方式，具体方式根据实时模拟器的接口和仿真需要确定，使模拟器与真实系统的接口尽可能一致。
5.根据权利要求1或2所述的卫星模拟器集成仿真系统，其特征在于:还包括:所述的实时网络使用反射内存卡、光纤、千兆以太网或CAN总线方式实现。
6.一种卫星模拟器集成仿真方法，其特征在于实现步骤如下: (1)依次启动集成仿真服务器上位机和下位机，下位机从上位机下载程序并建立服务，等待实时模拟器注册信息； (2)启动各实时模拟器和模拟器代理；模拟器代理向集成仿真服务器下位机发送注册信息； (3)集成仿真服务器收到模拟器代理发送的注册信息后，向对应模拟器返回注册确认信息；然后利用所有模拟器代理的注册信息，进行接口信息匹配，向各模拟器代理发送接口配对信息； (4)各模拟器代理收到注册确认信息后，分别建立信息监听服务，监听来自实时网络的连接请求； (5)各模拟器代理收到接口配对信息后，分别向接口配对信息中给定的服务器端口发送连接请求，与对应的模拟器代理建立数据连接； (6)用户点击集成仿真服务器上位机图形用户界面仿真开始指令，上位机通过实时网络将该指令发送至下位机，下位机向各模拟器代理发送仿真开始指令；利用自身内部时钟源定时生成时间同步数据包，通过实时网络发送至各模拟器代理； (7)各模拟器代理收到仿真开始指令后，通过中断的方式接收来自实时网络的时间同步数据包获取仿真系统的全局时间，根据该全局时间和模拟器代理预设的控制周期逻辑向模拟器发送控制指令，控制模拟器的运行；收集其它模拟器代理通过实时网络发送的仿真数据，进行重新打包并发送至模拟器；收集来自于模拟器接口的仿真数据，重新打包并通过实时网络发送至其它模拟器代理，完成模拟器之间的数据交换。
【文档编号】G05B17/02GK103970031SQ201410209163
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】李智, 宋旭民, 陈勇, 樊鹏山, 刘海洋, 林琪 申请人:中国人民解放军装备学院