【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航天器数字模型设计，具体涉及一种面向综合测试的通用航天器数字模型设计方法及装置。
技术介绍
1、随着未来航天器功能的日益复杂，航天器可靠性越来越高，物理样机存在研制周期长、成本高、设计变更灵活性差等特点，数字航天器作为计算机生成的全数字化样机，能够一定程度上实现物理样机功能，可以克服周期长、价格高昂等缺点。航天器数字模型基于数字孪生技术，以数字化方式创建物理航天器实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，为物理实体增加或扩展提供新的能力，发挥连接物理世界和信息世界的桥梁和纽带作用。然而，当前的数字航天器主要基于功能需求进行模型设计，并结合空间环境数字模型，用于模拟航天器在轨运行、空间探索等功能性能，其设计往往忽略了实物研制后的地面综合测试阶段，这种设计方法弱化了数字转物理实体过程中的测试工具的继承性，无法使用当前已经成熟的航天器物理实体综合测试工具集。
2、当前阶段，对航天器数字模型的功能性能测试，主要通过设计工程师手动更改航天器数字模型或空间环境数字模型的属性参数，通过模型的响应结果来分析性能是否符合要求，缺少相应的自动化测试手段和智能化、一体化测试工具。因此，迫切需要一种面向自动化、智能化、一体化测试的航天器数字孪生模型的设计方法，改进航天器数字模型转物理实体的综合测试阶段工作。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种面向综合测试的通用航天器数字模型设计方法及装置，能够解决当前
2、为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的。
3、一种面向综合测试的通用航天器数字模型设计方法，所述方法包括如下步骤：
4、步骤s1：构建航天器数字模型，所述航天器数字模型具有分别与航天器空间环境数字模型、航天器地面测试设备数字模型交互的第一接口集合、第二接口集合；
5、步骤s2：构建航天器空间环境数字模型，将航天器数字模型与航天器空间环境数字模型通过第一接口集合进行关联，得到第一关联模型；
6、步骤s3：构建航天器地面测试设备数字模型，将第一关联模型与航天器地面测试设备数字模型通过第二接口集合进行关联，得到第二关联模型；
7、步骤s4：对第二关联模型进行关联测试模式的设置，得到第一优化模型；所述关联测试模式是为所述第二关联模型中的航天器数字模型中的每个单机模型配置的测试模式控制标志；
8、步骤s5：配置所述第一优化模型的控制接口，得到第二优化模型；
9、步骤s6：优化第二优化模型的状态属性，所述状态属性对应影响航天器的单机工作状态的方程系数和/或反映单机工作状态的参数；
10、步骤s7：基于优化后的第二优化模型进行综合测试。
11、优选地，所述步骤s4，其中，为所述第二关联模型的航天器数字模型中的每个单机模型配置测试模式控制标志flag，当flag为0时，与该测试模式控制标志flag对应的单机模型的工作模式为自测模式，即关闭与所述第二关联模型的航天器地面测试设备数字模型的交互接口；当flag为1时，该测试模式控制标志flag对应的单机模型的工作模式为交互测试模式，即打开与所述第二关联模型的航天器地面测试设备数字模型的交互接口。
12、优选地，所述第一优化模型的控制接口包括全数字模型的接口、面向测试系统的接口，所述面向全数字模型的接口是指构建控制表，该控制表是与所述第一优化模型中的航天器数字模型、航天器空间环境数字模型、航天器地面测试设备数字模型进行控制的接口，所述面向测试系统的接口是指控制表是与用于综合测试的航天器测试系统进行控制的接口。
13、优选地，所述全数字模型的接口的配置方式为：所述全数字模型的接口的配置方式为：对第一优化模型中的航天器数字模型scdm3，获取scdm3的航天器全遥控指令和遥测参数控制表scpt，所述航天器全遥控指令和遥测参数控制表scpt包括所有分系统和所有单机模型的全遥控指令和遥测参数；scpt中对scdm3的遥测参数、遥控指令与航天器物理实体的遥测参数、遥控指令建立一一对应；对所述第一优化模型中的航天器空间环境数字模型sedm2，获取sedm2的航天器空间环境子模型环境控制指令和环境属性参数控制表ecpt，所述航天器空间环境子模型环境控制指令和环境属性参数控制表ecpt包括所有航天器空间环境子模型的环境控制指令和环境属性参数；对所述第一优化模型中的航天器地面测试设备数字模型gtdm2，获取gtdm2的航天器地面测试设备单机模型的控制指令和属性参数表tcpt，所述航天器地面测试设备单机模型的控制指令和属性参数表tcpt包括所有航天器地面测试设备单机模型的控制指令和属性参数；
14、所述面向测试系统的接口的配置方式为：在配置了全数字模型的接口后，将scpt、ecpt和tcpt与航天器测试系统sts实现交互通信，所述交互通信指的是将scpt、ecpt和tcpt中的数据格式转换为测试系统sts规定的数据格式，实现测试系统sts与数字模型的双边数据通信。
15、优选地，所述步骤s6，包括：
16、对所述第二优化模型中的航天器数字模型、航天器空间环境数字模型、航天器地面测试设备数字模型分别添加动态控制功能，所述动态控制功能通过动态指令触发，能够动态设置所述状态属性。
17、优选地，所述步骤s7：基于优化后的第二优化模型进行综合测试，包括：
18、步骤s71：对航天器全遥控指令和遥测参数控制表scpt、航天器空间环境子模型环境控制指令和环境属性参数控制表ecpt与航天器地面测试设备单机模型的控制指令和属性参数表tcpt，在航天器测试系统sts中建立遥测参数与遥控指令表数据库；
19、步骤s72：基于所述遥测参数与遥控指令表数据库，并根据遥控指令与遥测参数之间的变化关系，建立基于状态机的数字模型健康状态评估规则模型，用于实时监测所述第二优化模型中的各个数字模型的工作状态的健康性，通过所述基于状态机的数字模型健康状态评估规则模型，对所述第二优化模型的状态作智能健康评估；
20、步骤s73：基于所述遥测参数与遥控指令表数据库，依据所述第二优化模型的功能验证需求，设计指令序列流程，作为功能验证用例；根据指令触发后遥测参数状态变化规则，设计判读内容，在预定时间内，对遥测参数状态进行实时检测。
21、本专利技术所提供的一种面向综合测试的通用航天器数字模型设计装置，所述装置包括：
22、航天器数字模型模块：配置为构建航天器数字模型，所述航天器数字模型具有分别与航天器空间环境数字模型、航天器地面测试设备数字模型交互的第一接口集合、第二接口集合；
23、第一关联模块：配置为构建航天器空间环境数字模型，将航天本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向综合测试的通用航天器数字模型设计方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4，其中，为所述第二关联模型的航天器数字模型中的每个单机模型配置测试模式控制标志Flag，当Flag为0时，与该测试模式控制标志Flag对应的单机模型的工作模式为自测模式，即关闭与所述第二关联模型的航天器地面测试设备数字模型的交互接口；当Flag为1时，该测试模式控制标志Flag对应的单机模型的工作模式为交互测试模式，即打开与所述第二关联模型的航天器地面测试设备数字模型的交互接口。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一优化模型的控制接口包括全数字模型的接口、面向测试系统的接口，所述面向全数字模型的接口是指构建控制表，该控制表是与所述第一优化模型中的航天器数字模型、航天器空间环境数字模型、航天器地面测试设备数字模型进行控制的接口，所述面向测试系统的接口是指控制表是与用于综合测试的航天器测试系统进行控制的接口。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述全数字模型的接口的配置方式为：对第一优化模型中的航天器数
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S6，包括：
6.如权利要求4-5所述的方法，其特征在于，所述步骤S7：基于优化后的第二优化模型进行综合测试，包括：
7.一种面向综合测试的通用航天器数字模型设计装置，其特征在于，所述装置包括：
8.一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如权利要求1-6中任一项所述方法。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种面向综合测试的通用航天器数字模型设计方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s4，其中，为所述第二关联模型的航天器数字模型中的每个单机模型配置测试模式控制标志flag，当flag为0时，与该测试模式控制标志flag对应的单机模型的工作模式为自测模式，即关闭与所述第二关联模型的航天器地面测试设备数字模型的交互接口；当flag为1时，该测试模式控制标志flag对应的单机模型的工作模式为交互测试模式，即打开与所述第二关联模型的航天器地面测试设备数字模型的交互接口。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一优化模型的控制接口包括全数字模型的接口、面向测试系统的接口，所述面向全数字模型的接口是指构建控制表，该控制表是与所述第一优化模型中的航天器数字模型、航天器空间环境数字模型、航天器地面测试设备数字模型进行控制的接口，所述面向测试系统的接口是指控制表是与用于综合测试的航天器测试系统进行控制的接口。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述全数字模型的接口的配置方式为：对第一优化模型中的航天器数字模型scdm3，获取scdm3的航天器全遥控指令和遥测参数控制表scpt，所述航天器全遥控指令和遥测参数控制表scpt包括所有分系...
【专利技术属性】
技术研发人员：栾晨辉，王华茂，刘鹤，刘一帆，韩小军，张欢，吕伟，王浩然，齐天哲，任亮，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：
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