1、概述

衛星姿軌控實時仿真系統是在實驗室中模擬衛星在軌道上運動特性的一種試驗方法，它通常用于驗證衛星控制系統方案和性能指標。在本系統中，衛星姿態控制系統實時仿真系統包括兩個實時仿真機：星載計算機實時仿真機、交聯環境實時仿真機。星載計算機實時仿真機用來模擬衛星上的AOCC，實現衛星姿態控制和軌道控制；交聯環境實時仿真機用來模擬衛星姿態控的制執行機構、衛星動力學及敏感器典型控制回路如下圖所示：

2、衛星姿軌控實驗平臺特征優勢

1、原型驗證：

在先進的航天工程領域，研制各種衛星費用且研制周期短，通過本平臺的搭建，可以在方案設計早期就開始星載計算機的原型仿真驗證。

2、正常工況測試：

為測試星載計算機的軟件和硬件接口的實時性能，就需要一個星載計算機外部實時仿真環境與星載計算機形成回路。這個外部仿真環境要能正確、靈活、實時地模擬衛星運動、姿態敏感器、執行機構、各種故障和邊界條件等。若采用特制的模擬仿真器測試星載計算機軟硬件，費時又不夠靈活，而通過本平臺可以快速低成本地模擬這種外部環境。

3、異常狀態模擬：

除了檢測正常狀態下星載計算機的軟硬件，還需要模擬異常狀態，以此來檢驗衛星計算機對異常狀態的處理是否有效且及時。

3、實驗內容

? 三維姿態變換及其可視化實驗  ? 衛星質量特性與自由運動可視化實驗 ? 偏置動量衛星姿態動力學實驗  ? 零動量衛星姿態動力學實驗 ? 基于磁阻尼的消旋控制實驗   ? 基于矢量觀測的衛星姿態確定實驗 ? 衛星三軸姿態控制原理可視化實驗

4、實驗示例

下圖是衛星姿軌控半實物仿真的示例模型，星載計算機原型通過CAN總線與飛輪實物設備進行通信，發送速度指令并采集實際轉速，同時通過RS422和AIO傳遞GPS、星敏、太陽敏等傳感器數據。

在半實物仿真驗證過程中，通過RT-Sim軟件可以對衛星姿軌控系統中的核心參數（如目標歐拉角、衛星轉動慣量、阻尼模式初始速度等）進行在線設置，同時對變量數據（如估計角速度XYZ、實際角度速度XYZ）進行監視，如下圖所示：

5、選型配置

6、現有用戶

?藍箭航天 ?清華大學  ?西安電子科技大學  ?南京理工大學  ?航天工程大學  ?哈爾濱工業大學  ?中南大學 ?上海航天空間技術有限公司 ?上海蔚星數據科技有限公司 ?四川省星時代智能衛星科技有限公司