一种基于飞行程序的多航天器联合模飞测试支撑方法与流程

本发明涉及航天器测试，具体涉及一种基于飞行程序的多航天器联合模飞测试支撑方法。

背景技术：

1、航天器综合测试是航天器研制过程中的重要环节，模拟飞行测试(简称模飞测试)是验证飞行程序设计、时序控制指令以及航天器软硬件设计是否满足任务需求的重要手段。当前，以深空领域探测器为代表的多器协同、组合式变结构航天器，具有技术新、标准高、任务过程环环相扣、时序紧张且不可逆、技术状态复杂等特点，任务可靠性要求非常高。

2、针对上述特点和难点，在探测器地面研制过程中，必须反复开展全系统级全任务模拟飞行测试，各分系统模拟真实飞行任务状态，按照与在轨飞行基本相同的程序，检验系统和分系统功能和性能指标是否满足设计要求，检验各分系统间电接口的正确性和匹配性，检验飞行程序设计的正确性和合理性，并为发射后在轨飞行控制提供参考。同时，在航天器研制和测试过程中，随着任务过程设计的不断深入和细化，飞行程序通常会经历多轮迭代和调整，对应的模飞测试也会经历反复迭代优化设计和测试验证，这对模飞测试设计的正确性和快速响应也提出了更高的要求。

3、由上述可见，合理且高效的模飞测试支撑方法对模飞测试的成功起到至关重要的作用。然而，传统多航天器联合模飞测试设计大量依赖设计师手工完成设计和修订，实施过程也存在手段单一、过程复杂、联合效率低的问题，因此，现有模飞测试支撑方法亟待改善。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于飞行程序的多航天器联合模飞测试支撑方法，以提高多航天器联合模飞测试设计的质量和效率。

2、为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

3、本技术公开了一种基于飞行程序的多航天器联合模飞测试支撑方法，包括：

4、通过状态转换矩阵的方式，将飞行程序要素自动转换为模飞测试程序要素；

5、基于转换得到的所述模飞测试程序要素，根据所述飞行程序生成模飞测试程序；

6、其中，所述根据飞行程序生成模飞测试程序至少包括：根据所述飞行程序匹配遥控指令和遥测数据上下行数据流，并体现在所述模飞测试程序中。

7、较佳的，所述通过状态转换矩阵的方式，将飞行程序要素自动转换为模飞测试程序要素可包括：

8、a1、将飞行程序要素抽象为一组状态矢量p＝[p1,p2,…,pn]t，其中，每个状态分量pi分别表示飞行程序中的一个要素，状态矢量p的维数n表示飞行程序中所有可能存在的要素；所有状态矢量p构成的集合p包含多个航天器多种状态下的所有飞行程序的所有可能存在的要素的集合；

9、a2、根据飞行程序和航天器基础数据库设置状态转换矩阵k＝{ki|i＝1,2,…,m}，其中，k表示所有转换关系的集合，m表示飞行程序种类的数量；

10、a3、根据p′＝k·p将飞行程序要素自动转换为模飞测试程序要素，其中：

11、

12、p表示飞行程序要素；

13、p’表示模飞测试程序要素；

14、p’i为对pi执行状态转换之后得到的状态，p’i表示对应于飞行程序要素pi的模飞测试程序要素；

15、kii表示状态分量pi到p’i的转换关系；

16、kij(i≠j)表示在执行状态转换的过程中其他状态分量对p’i的影响。

17、较佳的，所述状态转换矩阵k中的转换关系可包括以下的至少一种：直接映射、公式转换、内容合并、信息补充、字段分解、关联生成。

18、较佳的，所述根据飞行程序匹配遥控指令和遥测数据上下行数据流，并体现在模飞测试程序中包括：

19、设置如下遥控指令和遥测数据上下行通道定义方式：

20、遥测数据下行数据流定义规则：遥测数据统一代号+遥测下行通道+航天器标识+遥测数据类型；

21、遥控数据上行数据流定义规则：遥控数据统一代号+遥控上行通道+航天器标识+遥控数据类型。

22、较佳的，所述方法可进一步包括：

23、根据飞行程序中的延时指令相关信息，生成用于模飞测试程序的延时指令。

24、较佳的，根据从飞行程序的指令执行方法要素中解析到的指令执行时间和指令内容，结合关键飞行事件执行时刻表和星时，检索指令库中相应指令码字，通过相应的算法自动生成相应执行时间的延时指令指令块。

25、较佳的，所述方法可进一步包括：在修改飞行程序后，对新版本和旧版本的飞行程序进行一致性匹配检查，具体包括：

26、以行为单位，以飞行事件要素为关键字，逐行进行检查：

27、当新版本和旧版本的飞行事件要素一致时，则认定为同一行，依次比对两行的其余要素是否一致，不一致则为修改内容；

28、若飞行事件在旧版本中存在，而在新版本中不存在，则认定该飞行事件已被删除；

29、若飞行事件在旧版本中不存在，而在新版本中存在，则认定该飞行事件为新增的。

30、较佳的，在所述一致性匹配检查之后，可进一步包括：进行模飞测试程序的迭代修改，具体包括：

31、采用状态转换矩阵的方式，根据所述一致性匹配检查的结果，将模飞测试程序中对应的内容按照修改后的飞行程序进行迭代修改，并对修改性进行标注。

32、较佳的，在进行模飞测试程序的迭代修改之后，进一步包括：对迭代修改后的模飞测试程序进行预执行或执行验证，形成多航天器模飞测试的闭环控制。

33、较佳的，该方法可进一步包括：

34、结合状态转换矩阵进行飞行程序不同版本之间的一致性匹配检查、飞行程序与模飞测试程序对应项之间的一致性匹配检查、模飞测试程序不同版本之间的一致性匹配检查。

35、针对复杂的多航天器联合模飞测试需求，本发明提出了一种基于飞行程序的多航天器联合模飞测试支撑方法，该方法的实现以飞行程序为输入，将模飞测试程序设计和数字化验证纳入一体化平台，实现了模飞测试设计与飞行程序的自动关联、模飞可执行测试程序和测试细则的自动生成、模飞测试程序预验证等功能，免去了测试设计师在模飞测试设计中大量的转化和迭代工作，实现了高效设计的同时提升“一次做对”的能力，提高了多航天器联合模飞测试设计的质量和效率。

36、具体而言，与现有技术相比，本发明提出的技术方案具有以下有益效果：

37、(1)提供了飞行程序与模飞测试一体化设计方法，以飞行程序为输入，完成模飞测试程序设计与飞行程序的自动关联，在实现模飞测试程序高效设计的同时，做到了对飞行程序的忠实还原、准确表达和快速响应。

38、(2)提供了延时指令自动生成方法，通过对飞行程序的解析，自动获取延时指令相关信息，自动生成模飞测试程序执行所需延时指令，从而大大提高了指令制作效率及准确度，节约了人力资源。

39、(3)提供了基于飞行程序的模飞测试程序迭代优化方法，通过一致性匹配检查原则，实现了飞行程序与模飞测试程序的快速迭代和同步修改，大大减少了重复性工作。

40、(4)提供了针对多航天器模飞测试的测试程序预执行及执行方法，通过设计多通道执行方法，设计便于区分和使用的多航天器多遥控指令和遥测数据上下行数据流，实现了多航天器联合模飞，提高了多航天器联合模飞测试的有效性和测试效率。