卫星姿态控制动态模拟技术

卫星姿态控制动态模拟技术
出版时间：2010年版
内容简介
　　本书介绍了卫星动态模拟器的概念、原理、组成、工作模式及其应用场景，分析了实时分布式仿真的同步技术、开发研制工具及开发平台、研制过程的耦合性、多模式协同开发技术、跨平台源代码级移植技术、软件开发与调试、系统测试验证流程等内容；详细叙述了星载计算机模拟器软硬件平台的研制、星载嵌入式应用软件的层次与模块划分问题，并讨论了基本的飞行控制模式；介绍了陀螺、太阳敏感器、地球敏感器、星敏感器、推力器、轮子、磁力矩器、帆板驱动机构、供电子系统、遥测遥控子系统等模拟器的原理模型、电信接口模型、误差模型和失效模型；给出了部件模型的研制、测试、联调方案、飞行环境与运动模拟器完整的计算方法及软件模块的层次划分；分析了飞行环境与运动模拟器的软硬件平台研制、仿真正确性测试与验证问题以及运行监测管理系统的研制与调试技术。本书可作为科研院所从事卫星研制的设计师和工程师的参考资料，为其提供了一个方便有效的卫星方案设计和验证的平台；也可作为在校学生学习的参考书，帮助其了解真实卫星和卫星动态模拟器的相关知识，学习工程方法论的运用。
目录
前言
第1章 卫星动态模拟器介绍
1.1 卫星动态模拟器概念
1.2 卫星动态模拟器发展历程
1.2.1 服务于卫星操作员培训的动态模拟器
1.2.2 与真实部件连接的动态模拟器
1.2.3 与卫星研制同步的动态模拟器
1.2.4 普及且具有人性化演示操作界面的动态模拟器
1.3 动态模拟器工作原理
1.3.1 飞行动力学模拟
1.3.2 部件的电信接口模拟
1.3.3 敏感器飞行工况性能测试
1.3.4 执行机构飞行工况性能测试
1.3.5 可维护性与可扩展性
1.4 动态模拟器组成
1.4.1 卫星姿态控制系统模拟器
1.4.2 飞行环境与运动模拟器
1.4.3 卫星基础子系统模拟器
1.4.4 运行监测与管理系统
1.5 动态模拟器结构与工作模式分析
1.5.1 单机非实时确定性执行逻辑全数字仿真
1.5.2 全数字分布式实时仿真
1.5.3 电信接口分布式实时仿真
1.5.4 基于转台的硬件在回路分布式实时仿真
1.6 动态模拟器的仿真模型
1.6.1 原理模型
1.6.2 电信接口模型
1.6.3 误差模型
1.6.4 失效模型
1.7 动态模拟器应用场景
1.7.1 方案可行性论证
1.7.2 方案演示验证
1.7.3 系统性能分析
1.7.4 产品测试与验收
1.7.5 操作人员培训与演练
1.7.6 故障重现与分析
1.8 动态模拟器相关知识
1.8.1 动态模拟器科学知识
1.8.2 动态模拟器技术知识
1.8.3 动态模拟器丁程知识
第2章 动态模拟器研制工具与方法
2.1 动态模拟器耦合性分析方法
2.2 动态模拟器系统层次分解
2.2.1 仿真运行平台分类及应用
2.2.2 应用软件的层次结构
2.3 实时分布式仿真的同步技术
2.3.1 分布式仿真的时间分辨率
2.3.2 动态模拟器的数据计算能力与传输能力需求
2.3.3 数据传输总线
2.3.4 计算机的数据计算与通讯能力
2.3.5 嵌入式系统数据计算与通讯能力
2.3.6 同步技术与方式
2.3.7 动态模拟器不同工作模式下的时间分辨率
2.4 开发研制工具及开发平台
2.4.1 开发研制工具及开发平台要求
2.4.2 常用的仪器和设备
2.4.3 嵌入式系统开发板
2.4.4 电路板研制工具
2.4.5 软件集成开发工具
2.4.6 Visual Source Safe-源代码共享工具
2.5 跨平台源代码级移植技术
2.5.1 代码移植所涉及的专业人员
2.5.2 一致的任务处理流程
2.5.3 一致的系统接口函数
2.5.4 一致的编程风格
2.6 系统测试验证流程
2.6.1 运行平台的测试验证
2.6.2 数学模型的正确性检测
2.6.3 分布式运行正确性检测
2.6.4 电信接口一致性检测
2.6.5 转台控制与测量精度检测
第3章 部件运行平台研制
3.1 系统接口函数定义
3.1.1 CAN接口函数
3.1.2 1553B接口函数
3.1.3 串口UART接口函数
3.1.4 数模转换AD／DA接口函数
3.1.5 数字通道D1／DO接口函数
3.1.6 占空比PWM接口函数
3.1.7 串行移位主动发送数据接口函数
3.1.8 串行移位被动发送数据接口函数
3.1.9 通用RTI接口
3.2 windows应用程序开发与调试
3.2.1 线程和信号处理
3.2.2 定时器模拟程序
3.2.3 CAN卡设备驱动程序
3.2.4 反射内存网设备驱动程序
3.2.5 PCI04-1553B卡设备驱动程序
3.2.6 PCI一1553B卡设备驱动程序
3.2.7 数模转换设备驱动程序
3.2.8 计数器设备驱动程序
3.2.9 UDP输入输出
3.3 Vxworks应用程序开发与调试
3.3.1 任务和信号处理
3.3.2 定时器模拟程序
3.3.3 串口设备驱动程序
3.3.4 CAN卡设备驱动程序
3.3.5 反射内存卡设备驱动程序
3.3.6 PCI04-1553B卡设备驱动程序
3.3.7 PCI-1553B卡设备驱动程序
3.3.8 数模转换设备驱动程序
3.3.9 计数器设备驱动程序
3.3.10 UDP输人输出
3.4 模拟传输接口
3.4.1 内存映射文件模拟反射内存网
3.4.2 UDP模拟串口
3.4.3 UDP模拟CAN总线
3.4.4 UDP模拟1553B总线
3.4.5 UDP模拟串行移位
3.4.6 UDP模拟RTI接口
3.4.7 RTI模拟串口
3.4.8 RTI模拟CAN总线
3.4.9 RTI模拟1553B总线
3.4.10 RTI模拟串行移位接口
3.5 工控机硬件平台
3.5.1 工控机的打开与关闭
3.5.2 扩展板卡
3.5.3 电压调整电路
3.6 F51芯片单板机平台
3.6.1 F51芯片简介
3.6.2 工作原理
3.6.3 PCB板研制
3.6.4 串口驱动函数开发
3.6.5 CAN总线驱动函数
3.6.6 定时器驱动函数
3.6.7 AD／DA驱动函数
3.6.8 串行移位接口驱动函数
……
第4章 星载计算机模拟器数学模型
第5章 部件模拟器
第6章 卫星动力学模型与计算方法
第7章 运行监测与管理系统
参考文献