航天测控体系仿真测试软件之构计与实现

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1、航天测控体系仿真测试软件之构计与实现1绪论1.1研究背景某型号工程具有型号新、规模大、技术状态变化大、系统复杂、可靠性高等特点⑴，测量船现有的仿真测试条件和技术已经无法满足某型号等项目海上测控软件的仿真测试需求。为了适应项目需求，在采用传统的人工软件排错、代码审查、白盒测试、黑盒测试等手段外，如何满足项目需求，进一步提高测控软件的正确性和可靠性保证测控软件在有限的时间内完成调试、测试、系统演练，培养和训练一批操作熟练、能在复杂条件下善于应急的测控人员，并配合测控中心和地面测控站完成整个测控系统的演练，确保整个项目执行的万无一失。为此

2、，采用数字仿真技术，研发一套完整的仿真测试软件势在必行，意义十分重大[3]。航天测控系统仿真测试软件能有效的仿真中心机与测控网各外测、遥测等设备和测控中心进行的信息交换。满足测量船测控程序调试、联调、合练、校飞等测控过程模拟演练，检查、验证地面测控系统的软硬件技术状态以及培训操作人员的需要。航天测控系统仿真测试软件用于实时产生船载外测设备测控信息，及航天器的遥、外测信息，分别通过测控局域网送到测量船中心机数据处理机进行处理，完成系统仿真测试环境建立实现测控系统联调、演练和软件测试。仿真测试过程中，实时性和数据传输格式都必须与测控时序

3、状态保持一致，且数据处理精度满足实时数据处理要求，在测试过程中可以根据项目需求对测控软件进行功能、性能、负荷性、可靠性和和健壮性等方面的测试[6]。1.2系统概述航天测控系统仿真测试软件运行于测量船中心机，实时仿真火箭数据、卫星数据、船载测控设备数据和测控中心数据，通过测量船局域网发送到处理机进行处理，以满足测控系统的联调、演练和测试要求。仿真数据的实时性和传输格式与测控真实状态一致，而且数据处理精度也必须满足测控总体要求；航天测控系统仿真测试软件根据测控工程项目的需求，灵活、快捷的自动生产或人工产生测试数据，测试过程充分考虑各种异

4、常情况，采用黑盒测试和灰盒测试的方法，重点对对测控软件进行可靠性、健壮性、容错性、正确性和负荷性等测试[']。(1)重点测试支持子系统与测控中心的接口和数据处理方法的稳定性、正确性、容错性、健壮性和可靠性。模拟仿真测控中心，依据接口文件总体要求，自动生产或人工设计测试数据，测试测控中心与测量船之间的通讯接口：主要包括遥测、遥控、外测和常规数据接口。测试过程中考虑各种参数状态的多种组合方式，实时修改数据长度、代号和设置异常数据及边界值，充分考虑测控网络传输中可能出现的错巾贞、漏巾贞和丢顿等各种情形，并对遥控类信息进行严格的容错

5、测试[8]。模拟建立船载各雷达、变形和惯导等设备，自动生产或人工设计测试数据，测试各船载测量设备与各测控软件子系统的接口：遥测、遥控、外测和常规数据接口，实时修改数据内容，动态设置异常数据和边界值，充分考虑测控网络传输中可能出现的错中贞、漏中贞和丢顿等各种情形，严格测试各船载测控设备与支持子系统之间数据接口的正确性；测试过程中全面考虑重复数据、断续数据、高信道误码率数据、异常数据和非法数据，设置不同的发送频率和发送时间进行数据发送；(2)重点测试外测软件处理方法的容错性、正确性、稳定性、负荷性、健壮性和可靠性。仿真惯导、变形、雷达等

6、设备，实时动态产生测试数据，主要包括：动态改变设备状态码，模拟设备的各种故障、异常状态，根据船用外测数据处理的特殊性，组合雷达设备、变形和惯导的状态码数据巾贞格式错，数据跳变不稳定、断续和中断；动态改变数据的时间信息，使时标混乱；模拟产生数据频率与实际设备采样率不符；测量数据时间不匹配；惯导、变形和各雷达设备的时间不统一；连续或断续出现野值数据；变轨时，轨道未变化或未达到目标轨道[9]。模拟雷达、惯导、变形等设备，长时间实时随机加大或减小数据流量，随机仿真数据的发送周期，对外测软件进行稳定性、可靠性、负荷性和健壮性测试。2航天测控系

7、统原理和测控系统模型建立航天测控系统仿真测试软件根据遥测、遥控和外测的各类理论数据或已执行项目所取得的测控数据，按照系统中各仿真测试对象的构建模型和测量数据处理模型的逆向过程，实时计算生成各测控设备的测量数据，并按照实际测量数据的网络传输通道进行设备与计算机之间的数据传输同时，根据需要，产生各类设备的正常工作状态和故障状态以及异常数据，以测试系统测控软件的正确性以及功能、性能和精度等特性是否满足测控工程项目要求。模型是进行系统仿真测试设计的先决条件，而反过来，仿真测试技术又是建立模型的重要手段，即通过仿真测试可以检验模型并不断使之趋

8、于完善。3仿真测试软件系统分析与设计..........143.1系统运行环境分析..........143.2系统需求分析..........153.2.1系统功能需求分析..........153.2.2开发运行环境分析.....