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全数字化高保真通用卫星信息仿真系统

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登记号:G20200934

所属行业:信息传输、软件和信息技术服务业

学科分类:航空、航天科学技术;

关键词: 低成本 全数字影子卫星 故障迁移反演 高保真试训 信息流

绿色分类:其他资源效率提升;

  • 基本信息
成果名称: 全数字化高保真通用卫星信息仿真系统
成果登记号: G20200934 学科分类: 航空、航天科学技术;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 低成本  全数字影子卫星  故障迁移反演  高保真试训  信息流
推荐单位:

上海微小卫星工程中心

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 面洽, 成果所属行业: 信息传输、软件和信息技术服务业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

数字化建设是我国重点发展的科技领域之一,本项目紧跟国家数字化发展战略的步伐,针对卫星研制过程中论证手段缺乏、联调验证方法落后、新型装备任务演练缺少演练平台等导致的方案反复、测试不充分、研制周期长等难题,项目团队对标国际先进仿真技术,采用虚拟CPU/硬件仿真、复杂高性能分布式通讯、数学建模组件化等关键技术。区别传统的任务级仿真,创造性地提出了针对卫星信息流的全数字化高保真仿真理论和方法。从2013年立项,经过长达六年的技术攻关和持续积累,本项目基于信息流,从底层芯片、电路级至单机、系统级分层仿真构建,研制出了具有自主知识产权的通用化卫星信息仿真系统,有力推动了航天产业数字化的进程。同国内外同类别软件相比,本系统的优点为:(1)通过良好的扩展性和通用性仿真体系框架,解决了缺少方案论证平台的问题,提供了整星级目标验证可行性评估平台。(2)通过低成本、低风险,高保真,高效率的模拟硬件行为,解决了硬件未全部就绪的情况下,开展软件全流程作业,提供了卫星研制单位低成本高灵活性并行开发研制平台。(3)通过提供通用的动力学、能源、热模型等专业化数学模型库,解决了仿真系统和真实卫星行为差异问题,提供了在轨卫星故障链预演和分析平台。(4)通过基于组件的建模开发,解决了不同型号卫星数字平台搭建效率低下的问题,提供快速标准化模型组装式仿真平台。本系统具有独创性、先进性、复杂性,获得4项发明专利及10项软件著作权,达到了国际先进、国内领先水平,具体创新点如下:(1)首次提出了基于卫星信息流的全数字化仿真技术,解决了精细颗粒度和多维度仿真的难题,实现了支持故障注入的卫星仿真系统,针对卫星故障预案的仿真覆盖率达到99%,数据流仿真和真实卫星系统完全一致,仿真控制精度误差小于1%,有效加快了卫星研制进度、提高了卫星研制质量,该成果成功应用于卫星的论证、设计、研制及在轨运行全过程;(2)首次提出了基于时钟脉冲状态池的复杂紧耦合软件系统运行状态高速动态切换技术,实现运行场景的快速装订和配置,场景切换速率小于1秒,有效解决了长期存在的跨任务剖面实时切换仿真难题;(3)首次提出了基于gsMap和DHT算法的不连续外设高速寻址仿真技术,解决了静态分配IO地址空间效率低的难题,实现不连续外设的高速寻址,仿真速率比物理系统运行速率快10倍,加快卫星信息流的高保真仿真速度,有效减少卫星模拟飞行的时间,为卫星在轨紧急状况下的状态推演提供有力支撑;(4)研制出了基于逻辑指纹扩展原理的卫星故障链分析系统,实现了整星的自动化故障分析复现,大幅减少了故障定位时间,在北斗三号导航卫星能源系统故障链分析中得到了有效应用。全数字化高保真通用卫星信息仿真系统先后保障了国家重大卫星型号任务,得到用户方高度认可,该系统的成功应用标志卫星制造业的数字化进程重大突破,在实现中国制造2025的目标上迈出了关键一步。

姓名: 常亮 性别:
出生日期: 2020-05-27 08:00:00.0 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市浦东新区海科路99号4号楼
电子邮件: luy@microsate.com
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