一种MATLAB应用系统与STK应用系统接口适配器和适配方法技术方案

本申请提出一种MATLAB应用系统与STK应用系统接口适配器和适配方法，所述适配器，包括：文件读取模块，根据所述进程控制模块的指示，读取所述航天应用系统发往卫星工具包STK应用系统的STK文件中的航天器轨道位置信息；数据存储模块，存储航天器轨道位置信息和控制信息；正向发送数据预处理模块，根据指示，提取航天器轨道位置信息，数据发送/接收模块，根据指示，向所述STK应用系统发送航天器轨道位置信息；接收所述STK应用系统向MATLAB应用系统返回的告知数据；返向控制数据处理模块，判断连接次数参数是否超过预设值；所述进程控制模块，发送指示；根据判断结果确定是否向所述STK应用系统发送航天器轨道位置信息。

An Interface Adapter and Adaptation Method between MATLAB Application System and STK Application System

This application proposes an interface adapter and an adaptation method between MATLAB application system and STK application system. The adapter includes: a file reading module which reads the position information of spacecraft orbit in the STK file sent by the space application system to the STK application system of the satellite toolkit according to the instruction of the process control module; and a data storage module which stores the position information of spacecraft orbit. The forward data preprocessing module extracts the orbital position information of the spacecraft according to the instructions, and the data sending/receiving module transmits the orbital position information of the spacecraft to the STK application system according to the instructions; receives the notification data returned by the STK application system to the MATLAB application system; and returns the control data processing module to determine whether the number of connections exceeds the number of parameters. Preset values; the process control module sends instructions; and determines whether or not to send spacecraft orbit position information to the STK application system based on the judgement results.

【技术实现步骤摘要】
一种MATLAB应用系统与STK应用系统接口适配器和适配方法
本专利技术涉及MATLAB与STK两个应用软件接口及数据交换指令领域，具体涉及一种MATLAB应用系统与STK应用系统接口适配器和适配方法。
技术介绍
MATLAB应用系统是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。STK(SatelliteToolKit，卫星工具包)应用系统是美国AnalyticalGraphics公司开发的一款在航天领域处于领先地位的商业分析软件。STK支持航天任务的全过程，包括设计、测试、发射、运行和任务应用等。把这两个应用系统结合起来，利用MATLAB强大的系统功能和数学计算分析功能，利用STK丰富的仿真、显示功能，可以实现许多航天系统的设计、测试、仿真、显示。它们之间是通过MATLAB应用系统的Cannact命令实现互联功能的。但是，在互联的过程中限于Cannact启动次数属性，STK只能响应2次，即当在MATLAB程序中使用2次Cannact命令之后，必须重新启动MATLAB、STK以及自行设计的航天应用系统，而Cannact命令中的启动次数属性和其它属性不同，是不能由用户修改的。这种做法存在以下问题：一般来说，航天应用系统是由发射、运行、回收、多舱段、多时段等特色场景组成，MATLAB系统是由一些分布式函数组成，在每一个函数甚至这个函数中的任何一个子程序中，都存在调用Cannact命令的可能，需要STK系统多方位、多角度、多内涵甚至重复表达这些场景，但是受到Cannact命令属性启动次数的限制，系统只能启动2次，启动2次之后用MATLAB编辑的系统就无法正常调用STK，必须关闭航天应用系统、MATLAB和STK应用系统这3个系统，然后再分别启动，造成了系统的多次关闭、启动。系统多次的关闭、再启动，将造成程序运行的不连续，使系统的完整性受到破坏，表现力遭到消弱。航天应用系统的仿真程序往往是设计成一个内容接着下一个内容自动运行的，显示程序的频繁中断、人工操作不断介入，带来操作方面的不便。而且，达到Cannact命令中的启动次数属性缺省值规定的2次后，航天应用系统程序、MATLAB应用系统和STK应用系统必须关闭退出。这3个软件系统的重新启动，需要较长的时间，一般在5分钟左右，具体要视设计的航天应用系统指令的数量和系统运行的计算机的性能而定，会使系统的效率大大降低。
技术实现思路
本专利技术提供一种MATLAB应用系统与STK应用系统接口适配器和适配方法，实现在MATLAB/STK环境下，完整、连续显示、测试、多种航天器、多种运行场景下系统性能。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种MATLAB应用系统与STK应用系统接口适配器，包括：进程控制模块、文件读取模块、数据存储模块、正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和数据发送/接收模块；所述文件读取模块，分别与所述进程控制模块、所述数据存储模块和外设的航天应用系统相连，设置为根据所述进程控制模块的指示，读取所述航天应用系统发往卫星工具包STK应用系统的STK文件中的航天器轨道位置信息；并将所述航天器轨道位置信息转换为符合STK要求的格式，传输至所述数据存储模块；所述数据存储模块，分别与所述进程控制模块、所述文件读取模块和正向发送数据预处理模块相连，设置为存储所述文件读取模块发送的航天器轨道位置信息和所述进程控制模块的控制信息；所述正向发送数据预处理模块，分别与所述数据存储模块、进程控制模块和数据发送/接收模块相连，设置为根据所述进程控制模块的指示，从所述数据存储模块提取所述航天器轨道位置信息，并且根据所述STK应用系统的显示命令的数据格式要求，将所述航天器轨道位置信息转换为相应的数据格式，发送至所述数据发送/接收模块；所述数据发送/接收模块，分别与正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和进程控制模块相连，并且通过MATLAB应用系统的Cannact命令连接MATLAB应用系统与STK应用系统，设置为根据所述进程控制模块的指示，按照STK应用系统的命令格式要求向所述STK应用系统发送所述航天器轨道位置信息；还设置为接收所述STK应用系统在处理所述航天器轨道位置信息后，向MATLAB应用系统返回的告知数据，并将所述告知数据发送至所述返向控制数据处理模块，所述告知数据包括连接次数参数；所述返向控制数据处理模块，分别与数据发送/接收模块和进程控制模块相连，设置为判断所述连接次数参数是否超过预设值，并将判断结果反馈至进程控制模块；所述进程控制模块，分别与文件读取模块、数据存储模块、正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和数据发送/接收模块相连，设置为向文件读取模块、数据存储模块、正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和数据发送/接收模块发送指示；还设置为根据所述判断结果确定是否向所述STK应用系统发送航天器轨道位置信息。优选地，所述数据存储模块包括：数据判断/控制处理单元、数据流存储处理单元和非数据流存储处理单元；所述数据判断/控制处理单元；设置为判断接收到的所述航天器轨道位置信息是否为流数据；当接收到的所述航天器轨道位置信息是流数据，触发所述数据流存储处理单元；当接收到的所述航天器轨道位置信息不是流数据，触发所述非数据流存储处理单元；数据流存储处理单元，设置为根据所述数据判断/控制处理单元的触发，将所述航天器轨道位置信息存储在流数据存储空间；非数据流存储处理单元，设置为根据所述数据判断/控制处理单元的触发，将所述航天器轨道位置信息存储在非流数据存储空间。优选地，所述进程控制模块根据所述判断结果确定是否向所述STK应用系统发送航天器轨道位置信息包括：当所述连接次数参数小于或者等于预设值，控制所述文件读取模块读取航天应用系统发往STK应用系统的STK文件中的航天器轨道位置信息；当所述连接次数参数大于预设值，控制所述文件读取模块停止读取航天应用系统发往STK应用系统的STK文件中的航天器轨道位置信息。优选地，所述预设值为3。优选地，所述航天器轨道位置信息包括以下至少之一：航天器经度、纬度、高程、发射时间、发射轨道、入轨卫星的轨道根数。优选地，所述正向发送数据预处理模块将所述航天器轨道位置信息转换为相应的数据格式之后还包括：对转换格式后的所述航天器轨道位置信息按MATLAB应用系统和/或STK应用系统要求的数据排列顺序进行排列。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种MATLAB应用系统与STK应用系统接口适配方法，包括：读取航天应用系统发往卫星工具包STK应用系统的STK文件中的航天器轨道位置信息；将所述航天器轨道位置信息转换为符合STK要求的格式，存储所述航天器轨道位置信息和控制信息；根据所述控制信息的指示，提取所述航天器轨道位置信息，并且根据所述STK应用系统的显示命令的数据格式要求，将所述航天器轨道位置信息转换为相应的数据格式；根据所述控制信息的指示，按照STK应用系统的命令格式要求向所述STK应用系统发送所述航天器轨道位置信息；接收所述STK应用系统在处理所述航天器轨道位置信息后，向MATLAB应用系统返回的告知数据，所述告知数据包括连接次数参数；判断所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MATLAB应用系统与STK应用系统接口适配器，其特征在于，包括：进程控制模块、文件读取模块、数据存储模块、正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和数据发送/接收模块；所述文件读取模块，分别与所述进程控制模块、所述数据存储模块和外设的航天应用系统相连，设置为根据所述进程控制模块的指示，读取所述航天应用系统发往卫星工具包STK应用系统的STK文件中的航天器轨道位置信息；并将所述航天器轨道位置信息转换为符合STK要求的格式，传输至所述数据存储模块；所述数据存储模块，分别与所述进程控制模块、所述文件读取模块和正向发送数据预处理模块相连，设置为存储所述文件读取模块发送的航天器轨道位置信息和所述进程控制模块的控制信息；所述正向发送数据预处理模块，分别与所述数据存储模块、进程控制模块和数据发送/接收模块相连，设置为根据所述进程控制模块的指示，从所述数据存储模块提取所述航天器轨道位置信息，并且根据所述STK应用系统的显示命令的数据格式要求，将所述航天器轨道位置信息转换为相应的数据格式，发送至所述数据发送/接收模块；所述数据发送/接收模块，分别与正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和进程控制模块相连，并且通过MATLAB应用系统的Cannact命令连接MATLAB应用系统与STK应用系统，设置为根据所述进程控制模块的指示，按照STK应用系统的命令格式要求向所述STK应用系统发送所述航天器轨道位置信息；还设置为接收所述STK应用系统在处理所述航天器轨道位置信息后，向MATLAB应用系统返回的告知数据，并将所述告知数据发送至所述返向控制数据处理模块，所述告知数据包括连接次数参数；所述返向控制数据处理模块，分别与数据发送/接收模块和进程控制模块相连，设置为判断所述连接次数参数是否超过预设值，并将判断结果反馈至进程控制模块；所述进程控制模块，分别与文件读取模块、数据存储模块、正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和数据发送/接收模块相连，设置为向文件读取模块、数据存储模块、正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和数据发送/接收模块发送指示；还设置为根据所述判断结果确定是否向所述STK应用系统发送航天器轨道位置信息。...

【技术特征摘要】
1.一种MATLAB应用系统与STK应用系统接口适配器，其特征在于，包括：进程控制模块、文件读取模块、数据存储模块、正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和数据发送/接收模块；所述文件读取模块，分别与所述进程控制模块、所述数据存储模块和外设的航天应用系统相连，设置为根据所述进程控制模块的指示，读取所述航天应用系统发往卫星工具包STK应用系统的STK文件中的航天器轨道位置信息；并将所述航天器轨道位置信息转换为符合STK要求的格式，传输至所述数据存储模块；所述数据存储模块，分别与所述进程控制模块、所述文件读取模块和正向发送数据预处理模块相连，设置为存储所述文件读取模块发送的航天器轨道位置信息和所述进程控制模块的控制信息；所述正向发送数据预处理模块，分别与所述数据存储模块、进程控制模块和数据发送/接收模块相连，设置为根据所述进程控制模块的指示，从所述数据存储模块提取所述航天器轨道位置信息，并且根据所述STK应用系统的显示命令的数据格式要求，将所述航天器轨道位置信息转换为相应的数据格式，发送至所述数据发送/接收模块；所述数据发送/接收模块，分别与正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和进程控制模块相连，并且通过MATLAB应用系统的Cannact命令连接MATLAB应用系统与STK应用系统，设置为根据所述进程控制模块的指示，按照STK应用系统的命令格式要求向所述STK应用系统发送所述航天器轨道位置信息；还设置为接收所述STK应用系统在处理所述航天器轨道位置信息后，向MATLAB应用系统返回的告知数据，并将所述告知数据发送至所述返向控制数据处理模块，所述告知数据包括连接次数参数；所述返向控制数据处理模块，分别与数据发送/接收模块和进程控制模块相连，设置为判断所述连接次数参数是否超过预设值，并将判断结果反馈至进程控制模块；所述进程控制模块，分别与文件读取模块、数据存储模块、正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和数据发送/接收模块相连，设置为向文件读取模块、数据存储模块、正向发送数据预处理模块、返向控制数据处理模块和数据发送/接收模块发送指示；还设置为根据所述判断结果确定是否向所述STK应用系统发送航天器轨道位置信息。2.如权利要求1所述的适配器，其特征在于：所述数据存储模块包括：数据判断/控制处理单元、数据流存储处理单元和非数据流存储处理单元；所述数据判断/控制处理单元；设置为判断接收到的所述航天器轨道位置信息是否为流数据；当接收到的所述航天器轨道位置信息是流数据，触发所述数据流存储处理单元；当接收到的所述航天器轨道位置信息不是流数据，触发所述非数据流存储处理单元；数据流存储处理单元，设置为根据所述数据判断/控制处理单元的触发，将所述航天器轨道位置信息存储在流数据存储空间；非数据流存储处理单元，设置为根据所述数据判断/控制处理单元的触发，将所述航天器轨道位置信息存储在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘倬民，黄川北，胡刚，陈光林，
申请(专利权)人：北京北斗星通导航技术股份有限公司，北京北斗星通信息装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11