衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，包括接口仿真端，通過網(wǎng)絡接口與iSystem系統(tǒng)、遙測遙控端及動力學模型端相連，用于接口仿真以進行數(shù)據(jù)傳輸；iSystem系統(tǒng)，用于運行姿軌控軟件并監(jiān)視其運行狀態(tài)，收集外部接口的數(shù)據(jù)；遙測遙控端，用于接受輸入的遙控指令并發(fā)送至姿軌控軟件，以及接收并處理遙測結(jié)果數(shù)據(jù)；動力學模型端，用于接收姿軌控軟件輸出的控制信息，完成衛(wèi)星外圍姿態(tài)軌道模型的計算，以及將輸入部件的數(shù)據(jù)發(fā)送給姿軌控軟件。該系統(tǒng)的接口仿真端構(gòu)成了數(shù)字模擬的運行環(huán)境和靈活自定義的外部接口，與外圍的動力學模型進行交互，實現(xiàn)了能夠以黑盒測試方法完成以往需白盒測試內(nèi)容的效果。
【專利說明】
衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星姿態(tài)軌道控制軟件的仿真測試領(lǐng)域，特別涉及一種可自由配置接口的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]姿軌控軟件為衛(wèi)星姿態(tài)軌道控制軟件，負責接收單機數(shù)據(jù)，姿態(tài)解算后輸出控制動作，完成衛(wèi)星實際任務，是衛(wèi)星所有單機和相應軟件的中樞，是一種嵌入式軟件，該軟件的可靠性和健壯性直接影響衛(wèi)星的成敗。
[0003]由于姿軌控軟件屬于嵌入式軟件，且擁有大量的外部接口，與眾多的下位單機進行通訊，因此，姿軌控軟件的黑盒測試平臺的搭建難點在于外圍環(huán)境的模擬。以往，姿軌控軟件的黑盒測試都在設(shè)計師平臺上進行，設(shè)計師平臺一般為半物理仿真平臺，具備真實的衛(wèi)星單機、真實的通訊接口單機以及由動力學模型仿真的下位機數(shù)據(jù)。該平臺外部仿真所有接入控制的單機，并由動力學模型進行統(tǒng)一計算，構(gòu)成閉環(huán)測試系統(tǒng)，因此，受到測試輸入的限制，平臺可以完成正常的模式控制功能測試，但針對某個單機的控制功能和故障、安全性相關(guān)用例則往往無法實現(xiàn)。且該平臺操作難度高，測試輸入有效性依據(jù)測試人員經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)問題后的軟件缺陷查找也較為費時。另一方面，對于黑盒測試無法實現(xiàn)的用例，以往一般使用白盒測試的方法進行補充，但白盒測試由于與代碼結(jié)合緊密，過于底層，難以發(fā)現(xiàn)較為復雜的功能性缺陷。
[0004]目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可自由配置接口的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的衛(wèi)星姿軌控軟件測試系統(tǒng)受黑盒測試平臺輸入手段的限制，很多測試用例只能使用白盒方法進行測試的問題。
[0006]本發(fā)明的第二目的在于提供一種可自由配置接口的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的衛(wèi)星姿軌控軟件測試系統(tǒng)存在的操作難度高，測試輸入有效性對測試人員依賴性過大，不利于發(fā)現(xiàn)測試軟件的功能性缺陷的問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，包括:
[0008]接口仿真端，通過網(wǎng)絡接口與iSystem系統(tǒng)、遙測遙控端及動力學模型端相連，用于接口仿真以進行數(shù)據(jù)傳輸；
[0009]iSystem系統(tǒng)，用于運行姿軌控軟件，監(jiān)視姿軌控軟件的運行狀態(tài)、收集外部接口的數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡接口將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述接口仿真端；
[0010]遙測遙控端，用于接受輸入的遙控指令并通過所述接口仿真端發(fā)送至所述iSystem系統(tǒng)的姿軌控軟件，以處理得到遙測結(jié)果數(shù)據(jù)，以及通過所述接口仿真端接收遙測結(jié)果數(shù)據(jù)并對遙測結(jié)果數(shù)據(jù)進行處理；[0011 ]動力學模型端，用于通過所述接口仿真端接收姿軌控軟件輸出的控制信息，完成衛(wèi)星外圍姿態(tài)軌道模型的計算，以及將輸入部件的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述姿軌控軟件。
[0012]較佳地，所述iSystem系統(tǒng)的核心為嵌入式處理器全數(shù)字仿真運行軟件，可加載運行被測的姿軌控軟件，并實現(xiàn)中斷、寄存器和內(nèi)存訪問以及可外部擴展相關(guān)功能的自定義函數(shù)接口 ；所述接口仿真端安裝有接口仿真軟件;所述遙測遙控端安裝有遙測顯示和遙控注數(shù)軟件;所述動力學模型端安裝有MATLAB軟件，用于根據(jù)所述控制信息加載動力學模型文件進行運算。
[0013]較佳地，所述iSystem系統(tǒng)包括一擴展1讀寫管理模塊，用于對外部接口進行監(jiān)視及收集外部接口的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存在臨時緩沖區(qū)中，以及在接收到來自接口仿真端的數(shù)據(jù)后將其映射到外部接口地址上，所述姿軌控軟件通過讀取外部地址獲得相應的接口數(shù)據(jù)。
[0014]較佳地，所述姿軌控軟件運行的周期、接口仿真端數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹芷诩皠恿W模型端的模型計算的周期相同，且與實際時間同步。
[0015]較佳地，所述接口仿真端包括接口仿真軟件，所述接口仿真軟件包括:
[0016]下行接口仿真模塊，用于與所述iSystem系統(tǒng)通信，并對收到的接口數(shù)據(jù)進行區(qū)分、對串口數(shù)據(jù)進行解包、對并口數(shù)據(jù)進行字節(jié)合并、及對A/D、D/A數(shù)據(jù)進行量綱轉(zhuǎn)化；
[0017]上行接口仿真模塊，用于與所述iSystem系統(tǒng)通信，并對待發(fā)送的接口數(shù)據(jù)進行區(qū)分、對串口數(shù)據(jù)進行組包、對并口數(shù)據(jù)進行字節(jié)分拆、及對A/D、D/A數(shù)據(jù)進行量綱轉(zhuǎn)化；
[0018]遙測發(fā)送模塊，用于在每周期中將串口數(shù)據(jù)中的遙測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述遙測遙控端；
[0019]遙控接收模塊，用于接收來自所述遙測遙控端的遙控指令，并將其保存為待發(fā)送的串口數(shù)據(jù)；
[0020]動力學參數(shù)發(fā)送模塊，用于將解包后及量綱轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)打包為動力學參數(shù)，并發(fā)送給所述動力學模型端；
[0021 ]動力學參數(shù)接收模塊，用于接收來自所述動力學模型端的姿態(tài)數(shù)據(jù)；
[0022]自定義接口模塊，包含人工操作界面，用于接收人工操作命令、設(shè)置開環(huán)輸入的單機的故障狀態(tài)、默認參數(shù)或人工設(shè)定的數(shù)值。
[0023]本發(fā)明還提供了一種衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試方法，用于上述的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)中，包括以下步驟:
[0024]S1:分別開啟接口仿真端、iSystem系統(tǒng)及動力學模型端；
[0025]S2:在所述iSystem系統(tǒng)上加載被測的姿軌控軟件，在所述動力學模型端加載動力學模型；
[0026]S3:打開接口仿真端處的接口仿真軟件，使其與iSystem系統(tǒng)及動力學模型端連接，并進行接口初始化；
[0027]S4:運行所述姿軌控軟件及動力學模型；
[0028]S5:開啟所述遙測遙控端以運行遙測遙控軟件，并輸入控制指令，完成輸入閉環(huán)測試用例；
[0029]S6:通過所述接口仿真軟件設(shè)置需要開環(huán)的單機，輸入單機故障狀態(tài)或輸入輸出數(shù)據(jù)，結(jié)合遙測遙控軟件，實現(xiàn)閉環(huán)測試系統(tǒng)下的部分單機的開環(huán)輸入；
[0030]S7:通過所述遙測遙控軟件記錄測試結(jié)果，保存結(jié)果文件，并對測試結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析；
[0031]S8:測試完成后，停止iSystem系統(tǒng)和動力學模型的運行，關(guān)閉遙測遙控軟件，最后關(guān)閉接口仿真軟件，然后依次關(guān)閉iSystem系統(tǒng)、動力學模型端、遙測遙控端和接口仿真端設(shè)備。
[0032]本發(fā)明為一種可自由配置接口的衛(wèi)星姿態(tài)軌道控制軟件全數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，由于構(gòu)成了數(shù)字模擬的運行環(huán)境和靈活自定義的外部接口，與外圍的動力學模型進行交互，從而可以在整個系統(tǒng)保持閉環(huán)的前提下，對部分單機進行開環(huán)的輸入輸出配置，實現(xiàn)了能夠以黑盒測試方法完成以下以往需白盒測試內(nèi)容的效果:
[0033]下位單機的接口故障測試；
[0034]輸入敏感部件的數(shù)據(jù)異常測試；
[0035]輸出執(zhí)行部件的不敏感故障測試；
[0036]在特定控制模式下，單個部件或數(shù)個部件組合的功能測試；
[0037]閉環(huán)控制模式下，某些部件輸入數(shù)據(jù)與當前控制規(guī)律不符的異常處理測試；
[0038]本發(fā)明可自由配置接口的衛(wèi)星姿態(tài)軌道控制軟件全數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)能用于其他后續(xù)型號的姿軌控軟件測試，同時該測試方法亦可適用于其他的中大型控制軟件測試上。
【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)原理示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)組成圖。
【具體實施方式】
[0041]為更好地說明本發(fā)明，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖對本發(fā)明作詳細說明，具體如下:
[0042]如圖1所示，本實施例提供的可自由配置接口的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，包括:1System系統(tǒng)101、接口仿真端102、遙測遙控端103及動力學模型端104。其中，接口仿真端102通過網(wǎng)絡接口與iSystem系統(tǒng)101、遙測遙控端103及動力學模型端104相連，系統(tǒng)各設(shè)備間通過網(wǎng)絡接口進行數(shù)據(jù)交互，該網(wǎng)絡接口基于TCP協(xié)議進行數(shù)據(jù)交互，當然在其他實施例中，各設(shè)備間可基于其他合適的通訊網(wǎng)絡進行通信。
[0043]iSystem系統(tǒng)101的核心為嵌入式處理器全數(shù)字仿真運行軟件，其通過全數(shù)字仿真的方式來運行被測的姿軌控軟件以生成遙測結(jié)果及控制信息，監(jiān)視姿軌控軟件的運行狀態(tài)、收集外部接口的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)中斷、寄存器和內(nèi)存訪問以及可外部擴展相關(guān)功能的自定義函數(shù)接口，并通過網(wǎng)絡接口將數(shù)據(jù)發(fā)送給接口仿真計算機102。
[0044]接口仿真端102用于接口仿真以進行數(shù)據(jù)傳輸，具體用于模擬軟件的串口、并口、A/D 口、D/A 口、完成軟件上下行通道中數(shù)據(jù)的解包、編碼、傳輸、量綱轉(zhuǎn)換、各端口的計算機的時間同步，實現(xiàn)測試系統(tǒng)的閉環(huán)運行;接口仿真端102還可以通過自定義設(shè)置對各單機的開閉環(huán)狀態(tài)、故障狀態(tài)和手動設(shè)置輸入值等功能，實現(xiàn)閉環(huán)測試系統(tǒng)中的部分單機的開環(huán)輸入，完成自主開閉環(huán)測試任務。
[0045]遙測遙控端103，具體為遙測遙控計算機，用于接受輸入的遙控指令并通過所述接口仿真端發(fā)送至所述iSystem系統(tǒng)的姿軌控軟件，以處理得到遙測結(jié)果數(shù)據(jù)，以及通過所述接口仿真端接收遙測結(jié)果數(shù)據(jù)并對遙測結(jié)果數(shù)據(jù)進行處理。具體為對測試結(jié)果進行列表或曲線顯示、分析，并支持動態(tài)數(shù)據(jù)的保存及回放。
[0046]動力學模型端104，具體為動力學模型計算機，用于通過所述接口仿真端接收姿軌控軟件輸出的控制信息，完成衛(wèi)星外圍姿態(tài)軌道模型的計算，以及將輸入部件的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述姿軌控軟件。其中，輸入部件包括星敏感器、地平儀、陀螺等設(shè)備，其得到的數(shù)據(jù)發(fā)送給姿軌控軟件以進行測試。
[0047]本實施例中，iSystem系統(tǒng)101的核心為嵌入式處理器全數(shù)字仿真運行軟件，可加載運行被測的姿軌控軟件，并實現(xiàn)中斷、寄存器和內(nèi)存訪問以及可外部擴展相關(guān)功能的自定義函數(shù)接口；接口仿真端102，安裝有接口仿真軟件;遙測遙控端102，安裝有遙測顯示和遙控注數(shù)軟件;動力學模型端104，安裝有MATLAB軟件，可根據(jù)控制信息加載動力學模型文件進行動力學模型的運算。
[0048]進一步地，iSystem系統(tǒng)101還包括一擴展1讀寫管理模塊，用于對外部接口的讀寫操作進行監(jiān)視及收集外部接口的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存在臨時緩沖區(qū)中，在軟件每周期運行結(jié)束后發(fā)送給接口仿真端102;接口仿真端102在每周期開始前，將打包好的遙控指令、接口數(shù)據(jù)等內(nèi)容發(fā)送給iSystem系統(tǒng)101; iSystem系統(tǒng)101在接收到來自接口仿真端的數(shù)據(jù)后將其映射到外部接口地址上，所述姿軌控軟件通過讀取外部地址獲得相應的接口數(shù)據(jù)。
[0049]本實施例中的姿軌控軟件運行的周期、接口仿真端數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹芷诩皠恿W模型端的模型計算的周期相同，且與實際時間同步。
[0050]其中，上述的接口仿真端102具體為一仿真用計算機，該計算機設(shè)有接口仿真軟件，根據(jù)軟件實現(xiàn)的功能，接口仿真軟件包括以下7個模塊:
[0051]下行接口仿真模塊201，用于與所述iSystem系統(tǒng)通信，并對收到的接口數(shù)據(jù)進行區(qū)分、對串口數(shù)據(jù)進行解包、對并口數(shù)據(jù)進行字節(jié)合并、及對A/D、D/A數(shù)據(jù)進行量綱轉(zhuǎn)化；
[0052]上行接口仿真模塊202，用于與所述iSystem系統(tǒng)通信，并對待發(fā)送的接口數(shù)據(jù)進行區(qū)分、對串口數(shù)據(jù)進行組包、對并口數(shù)據(jù)進行字節(jié)分拆、及對A/D、D/A數(shù)據(jù)進行量綱轉(zhuǎn)化；
[0053]遙測發(fā)送模塊203，用于在每周期中將串口數(shù)據(jù)中的遙測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述遙測遙控端103;
[0054]遙控接收模塊204，用于接收來自所述遙測遙控端103的遙控指令，并將其保存為待發(fā)送的串口數(shù)據(jù)；
[0055]動力學參數(shù)發(fā)送模塊，用于將解包后及量綱轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)打包為動力學參數(shù)，并發(fā)送給所述動力學模型端；
[0056]動力學參數(shù)接收模塊，用于接收來自所述動力學模型端的姿態(tài)數(shù)據(jù)；
[0057]自定義接口模塊，包含人工操作界面，用于接收人工操作命令、設(shè)置開環(huán)輸入的單機的故障狀態(tài)、默認參數(shù)或人工設(shè)定的數(shù)值。即軟件測試人員可以通過自定義接口模塊進行自由組合接入閉環(huán)系統(tǒng)的單機及手動修改各項參數(shù)，以實現(xiàn)軟件保持閉環(huán)運行的情況下，部分單機開環(huán)輸入的測試效果。
[0058]下面進一步對本發(fā)明的工作過程進行描述。
[0059]本發(fā)明的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)的操作過程包括如下的步驟:
[0060]I)開啟iSystem系統(tǒng)101，開啟接口仿真端102，開啟動力學模型端104;
[0061 ] 2)在iSystem系統(tǒng)101上加載被測姿軌控軟件，在動力學模型端104上加載動力學模型；
[0062]3)打開接口仿真軟件，連接iSystem系統(tǒng)101和動力學模型端104，完成接口初始化。
[0063]4)同時運行姿軌控軟件和動力學模型。
[0064]5)開啟遙測遙控端103，運行遙測遙控軟件，在遙測界面上觀察測試結(jié)果，在遙控界面上輸入控制指令，完成輸入閉環(huán)測試用例。
[0065]6)打開接口仿真軟件的人機交互界面，設(shè)置需要開環(huán)的單機，手動輸入單機故障狀態(tài)或輸入輸出數(shù)據(jù)，結(jié)合遙測遙控端103的遙控軟件，實現(xiàn)閉環(huán)測試系統(tǒng)下的部分單機的開環(huán)輸入。
[0066]7)在遙測界面上記錄測試結(jié)果，保存結(jié)果文件，對測試結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析。
[0067]8)測試完成后，停止iSystem系統(tǒng)和動力學模型的運行，關(guān)閉遙測遙控軟件，最后關(guān)閉接口仿真軟件，然后依次關(guān)閉iSystem系統(tǒng)、動力學模型計算解、遙測遙控計算機和接口仿真計算機。
[0068]為了達到發(fā)明目的，本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括一些關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)的突破也是本測試平臺的技術(shù)特征，包括:
[0069]1、全數(shù)字模擬的外部接口
[0070]以往半物理閉環(huán)測試平臺中，測試接口由真實硬件接口模擬，可控性差，故障狀態(tài)模擬不完備，輸入數(shù)據(jù)范圍受真實硬件限制。因此，為了實現(xiàn)閉環(huán)仿真測試系統(tǒng)中，對下位單機開環(huán)輸入的測試需求，本發(fā)明采用全數(shù)字的方式模擬外部接口。對于嵌入式軟件而言，與外部接口的通訊其本質(zhì)為軟件外部地址的讀寫操作，因此，平臺通過對iSystem系統(tǒng)自帶的粧程序進行二次開發(fā)，監(jiān)視CPU對特定地址的讀寫操作:對于姿軌控軟件每一個外部接口地址的寫操作，使用粧程序采集輸出的數(shù)據(jù)，每周期發(fā)送給接口仿真計算機;對于姿軌控軟件每一個外部接口地址的讀操作，粧程序在周期開始時預先從接口仿真計算機中接收數(shù)據(jù)，映射至該外部接口地址中。全數(shù)字模擬的外部接口，回避了真實硬件接口輸入的局限性，為測試打下了基礎(chǔ)。
[0071]2、周期同步
[0072]姿軌控軟件是嵌入式軟件，其主任務按周期時間定時運行。在閉環(huán)系統(tǒng)測試中，姿軌控軟件的運行周期必須與動力學模型的計算周期保持同步，以免控制系統(tǒng)產(chǎn)生偏差。在以往的半物理閉環(huán)仿真測試平臺中，姿軌控軟件運行于真實單機中，其軟件運行周期與現(xiàn)實時間一致，與模擬的下位單機、動力學模型異步通訊，存在掉幀可能，產(chǎn)生的時間誤差需要通過指令進行修正。
[0073]本發(fā)明中，姿軌控軟件運行于PC機模擬的軟件環(huán)境中，其實際運行周期時間遠小于軟件設(shè)計時間，因此，采用時間同步的方式，使整個測試系統(tǒng)保持同步運行。整個系統(tǒng)流程為:iSystem系統(tǒng)每運行一個周期后掛起等待新的消息;動力學模型每解算一個周期后暫停等待新的參數(shù);接口仿真計算機精確定時每個周期，周期達到后，先向iSystem系統(tǒng)發(fā)數(shù)后收數(shù)，再向動力學模型計算機發(fā)送參數(shù)后接收解算結(jié)果，之后等待周期時間到達，再重復下一周期。由于遙測結(jié)果顯示數(shù)據(jù)較多，占用時間較長，且即使漏幀也不影響測試系統(tǒng)運行，而發(fā)送遙控指令為隨機偶發(fā)事件，所以遙測遙控指令并不接入閉環(huán)系統(tǒng)，與另外三臺計算機異步運行。
[0074]3、接口仿真軟件設(shè)計
[0075]為實現(xiàn)在測試系統(tǒng)保持閉環(huán)運行的前提下，能夠注入部分單機的開環(huán)測試輸入，本發(fā)明中對接口仿真軟件進行模塊化的設(shè)計。將所有的輸入輸出數(shù)據(jù)按照硬件類型(串口、A/D、D/A等)、單機類型(星敏感器、飛輪、陀螺等)、單機(星敏A、星敏B等)進行劃分，并調(diào)用相應的模塊進行處理，將處理后的中間結(jié)果顯示在操作界面上。測試人員根據(jù)測試需要和當前接口的輸出情況，操作單機接入閉環(huán)或保持開環(huán)，設(shè)置故障狀態(tài)或手動輸入接口數(shù)據(jù)，接口仿真軟件將用戶輸入作為參數(shù)傳入模塊，在打包接口數(shù)據(jù)、量綱轉(zhuǎn)化和故障模擬時實現(xiàn)相應的輸入效果，達成部分單機的開環(huán)輸入，并保持整個測試系統(tǒng)的閉環(huán)仿真運行。當開環(huán)輸入完畢，軟件進入下一控制模式后，用戶還可以通過操作界面將已經(jīng)開環(huán)的單機重新接入閉環(huán)進行控制，令一些復雜的測試用例繼續(xù)執(zhí)行下去，以完成后續(xù)測試工作。
[0076]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明所做的變形或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述的權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，其特征在于，包括: 接口仿真端，通過網(wǎng)絡接口與iSystem系統(tǒng)、遙測遙控端及動力學模型端相連，用于接口仿真以進行數(shù)據(jù)傳輸； iSystem系統(tǒng)，用于運行姿軌控軟件，監(jiān)視姿軌控軟件的運行狀態(tài)、收集外部接口的數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡接口將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述接口仿真端； 遙測遙控端，用于接受輸入的遙控指令并通過所述接口仿真端發(fā)送至所述iSystem系統(tǒng)的姿軌控軟件，以處理得到遙測結(jié)果數(shù)據(jù)，以及通過所述接口仿真端接收遙測結(jié)果數(shù)據(jù)并對遙測結(jié)果數(shù)據(jù)進行處理； 動力學模型端，用于通過所述接口仿真端接收姿軌控軟件輸出的控制信息，完成衛(wèi)星外圍姿態(tài)軌道模型的計算，以及將輸入部件的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述姿軌控軟件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，其特征在于，所述iSystem系統(tǒng)的核心為嵌入式處理器全數(shù)字仿真運行軟件，可加載運行被測的姿軌控軟件，并實現(xiàn)中斷、寄存器和內(nèi)存訪問以及可外部擴展相關(guān)功能的自定義函數(shù)接口；所述接口仿真端安裝有接口仿真軟件;所述遙測遙控端安裝有遙測顯示和遙控注數(shù)軟件;所述動力學模型端安裝有MATLAB軟件，用于根據(jù)所述控制信息加載動力學模型文件進行運算。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，其特征在于，所述iSystem系統(tǒng)包括一擴展1讀寫管理模塊，用于對外部接口進行監(jiān)視及收集外部接口的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存在臨時緩沖區(qū)中，以及在接收到來自接口仿真端的數(shù)據(jù)后將其映射到外部接口地址上，所述姿軌控軟件通過讀取外部地址獲得相應的接口數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，其特征在于，所述姿軌控軟件運行的周期、接口仿真端數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹芷诩皠恿W模型端的模型計算的周期相同，且與實際時間同步。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)，其特征在于，所述接口仿真端包括接口仿真軟件，所述接口仿真軟件包括: 下行接口仿真模塊，用于與所述iSystem系統(tǒng)通信，并對收到的接口數(shù)據(jù)進行區(qū)分、對串口數(shù)據(jù)進行解包、對并口數(shù)據(jù)進行字節(jié)合并、及對A/D、D/A數(shù)據(jù)進行量綱轉(zhuǎn)化； 上行接口仿真模塊，用于與所述iSystem系統(tǒng)通信，并對待發(fā)送的接口數(shù)據(jù)進行區(qū)分、對串口數(shù)據(jù)進行組包、對并口數(shù)據(jù)進行字節(jié)分拆、及對A/D、D/A數(shù)據(jù)進行量綱轉(zhuǎn)化； 遙測發(fā)送模塊，用于在每周期中將串口數(shù)據(jù)中的遙測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述遙測遙控端；遙控接收模塊，用于接收來自所述遙測遙控端的遙控指令，并將其保存為待發(fā)送的串口數(shù)據(jù)； 動力學參數(shù)發(fā)送模塊，用于將解包后及量綱轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)打包為動力學參數(shù)，并發(fā)送給所述動力學模型端； 動力學參數(shù)接收模塊，用于接收來自所述動力學模型端的姿態(tài)數(shù)據(jù)； 自定義接口模塊，包含人工操作界面，用于接收人工操作命令、設(shè)置開環(huán)輸入的單機的故障狀態(tài)、默認參數(shù)或人工設(shè)定的數(shù)值。6.—種衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試方法，其特征在于，用于權(quán)利要求1至5任意一項所述的衛(wèi)星姿軌控軟件數(shù)字閉環(huán)測試系統(tǒng)中，包括以下步驟: SI:分別開啟接口仿真端、iSystem系統(tǒng)及動力學模型端；S2:在所述iSystem系統(tǒng)上加載被測的姿軌控軟件，在所述動力學模型端加載動力學模型； 53:打開接口仿真端處的接口仿真軟件，使其與i System系統(tǒng)及動力學模型端連接，并進行接口初始化； 54:運行所述姿軌控軟件及動力學模型； S5:開啟所述遙測遙控端以運行遙測遙控軟件，并輸入控制指令，完成輸入閉環(huán)測試用例； S6:通過所述接口仿真軟件設(shè)置需要開環(huán)的單機，輸入單機故障狀態(tài)或輸入輸出數(shù)據(jù)，結(jié)合遙測遙控軟件，實現(xiàn)閉環(huán)測試系統(tǒng)下的部分單機的開環(huán)輸入； S7:通過所述遙測遙控軟件記錄測試結(jié)果，保存結(jié)果文件，并對測試結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析； S8:測試完成后，停止iSystem系統(tǒng)和動力學模型的運行，關(guān)閉遙測遙控軟件，最后關(guān)閉接口仿真軟件，然后依次關(guān)閉iSystem系統(tǒng)、動力學模型端、遙測遙控端和接口仿真端設(shè)備。
【文檔編號】G05B17/02GK105911880SQ201610206626
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】宋力立, 魏冬冬
【申請人】上海航天測控通信研究所