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随着空间任务实施的复杂度越来越高,航天器、有效载荷和其他星上设备的数量不断增多,不同系统之间的交互更加密切,因此仿真模拟的载荷数量日益增加,仿真试验的复杂程度日益提高,这对有效载荷运控仿真系统性能有了更高的要求,同时也使得了系统的重构成为必然趋势。有效载荷运控仿真系统是一个分布式系统,它包括卫星平台、有效载荷等多个子系统,分布式平台的构建是系统实现的关键。
本研究主要内容包括:首先从高层体系结构的基础理论人手,研究了HLA的规则、HLA接口规范、HLA的对象模型模版以及联邦运行支撑环境,并介绍了分布式仿真设计。其次,对有效载荷仿真系统进行了概述,在此基础上,按照FEDEP,对仿真系统进行了联邦设计,将系统分成了仿真控制联邦成员、卫星平台联邦成员和有效载荷联邦成员,并对每个联邦成员的功能以及模块组成进行了详细设计。再次,根据联邦设计的结果,确定了各个联邦成员所需发布/订购的交互类,设计了联邦对象模型FOM。在以上工作的基础上完成了仿真控制联邦成员、卫星平台联邦成员以及有效载荷联邦成员的开发;此外,对联邦的关键功能模块进行了开发,分别实现了数据管理模块、轨道计算模块、姿态调整模块的功能。最后,在系统设计的基础上完成对各个联邦成员的实现,并对联邦实现进行了验证,结果表明联邦成员之间的互操作程度达到了仿真系统的要求。