航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统技术方案

本发明专利技术提供一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统，所述方法包括：实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。本发明专利技术通过建立与航天器供配电大图中实体对象的驱动参数相匹配和关联的能源仿真模型库，按单步求解步长采集仿真数据，并自动融合、判别、调整，附着到供配电大图显示对象上，实现航天器供配电大图和能源仿真数据的信息融合，实现数字化建模、仿真、分析与验证。

Spacecraft power supply and distribution large graph and energy simulation data fusion method and fusion system

The invention provides a large spacecraft power distribution and energy simulation data fusion method and fusion system, the method includes: real-time access for entity object distribution in the enlargement of the driving parameters and the simulation model library is sent to the energy energy simulation, generating energy simulation data; including drive parameters of the object: electrical properties variable drive parameters of dynamic components, driving parameters and trajectory simulation animation, driving key parameter curve; real time receiving the energy simulation data and matched to the power supply in large display output. The base energy simulation model is established for spacecraft driving parameters and object distribution in the enlargement of the phase matching and correlation, according to the step for step simulation data acquisition, and automatic identification, integration, adjustment, attached to the distribution map display object, the realization of the space and information distribution map and energy simulation data fusion. The realization of digital modeling, simulation, analysis and verification.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天器供配电系统设计领域，主要涉及一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统。
技术介绍
航天器电气系统具有系统构成复杂、飞行阶段多、电气接口复杂等特点；航天器在不同飞行阶段有不同组合飞行状态，而不同组合状态下供配电系统配置和功率流向不一致。在设计阶段、综合测试阶段，为更好地反映和掌握整个航天器供配电系统工作状态和性能指标，优化抓总供配电系统设计，需要开展整型供配电能源流仿真验证。传统的航天器能源流仿真手段比较单一，表现为：只能根据事先设定好的参数对卫星在轨任务特点及所处空间环境等进行定性分析，缺乏数字化手段的有效介入，无法和航天器的实时数据进行关联，因此无法实时、动态反映全任务周期航天器能源流变化情况。另外，传统的航天器能源流仿真的动态效果比较差，只能等仿真结束之后才能看到仿真结果，无法在仿真时实时看到动态的仿真数据变化情况，无法让设计人员更直观的看到供配电信息的变化情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统。为了实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，所述方法包括以下步骤：实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述方法还包括：获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称，基于Modelica的供配电层次化专业模型库，建立对应的层次化的能源仿真模型库；将所述能源仿真模型库中的各个仿真变量与供配电大图中实体对象相互关联。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述能源仿真模型库中的能源仿真模型按层次划分包括：系统层仿真模型，设备层仿真模型，以及接口电路层仿真模型；所述能源仿真模型库中的仿真模型按功能划分包括：环境模型、太阳电池阵模型、蓄电池组模型、电源控制器模型、负载模型、配电模型。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，“建立对应的层次化的能源仿真模型库”后，所述方法还包括：对能源仿真模型库中的各个能源仿真模型进行仿真配置，所述仿真配置包括：仿真时间、仿真步长、仿真算法及仿真精度。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述方法还包括：对所述能源仿真模型初始化设置，所述初始化设置包括：参数初始化、处理线程初始化以及求解初始化。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述方法还包括：对获取的实体对象的驱动参数变化按照单步求解仿真，判断单步求解仿真是否完成；若是，退出当前单步求解仿真进程，释放仿真资源；若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，“若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出”具体包括：采集动态组件的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图中进行显示输出；采集关键曲线的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图，对供配电大图中的关键曲线进行实时绘制；采集仿真动画飞行轨道的驱动参数对应的仿真数据匹配至所述供配电大图，对供配电大图中的动画显示进行实时更新显示。为了实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合系统，所述系统包括：仿真模块，实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；数据处理模块，用于实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，仿真模块具体用于：获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称，基于Modelica的供配电层次化专业模型库，建立对应的层次化的能源仿真模型库；将所述能源仿真模型库中的各个仿真变量与供配电大图中实体对象相互关联。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，数据处理模块具体用于：对获取的实体对象的驱动参数变化按照单步求解仿真，判断单步求解仿真是否完成；若是，退出当前单步求解仿真进程，释放仿真资源；若否，继续执行当前单步求解仿真，并实时采集单步求解仿真数据进行显示输出。与现有技术相比，本专利技术的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法及融合系统，通过建立与航天器供配电大图中实体对象的驱动参数相匹配和关联的能源仿真模型库，按单步求解步长采集仿真数据，并自动融合、判别、调整，附着到供配电大图显示对象上，使供配电大图能全面反映包括时间、空间维度相关的供配电信息，从而实现航天器供配电大图和能源仿真数据的信息融合，实现数字化建模、仿真、分析与验证。附图说明图1是本专利技术一实施方式中航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法的流程示意图；图2是本专利技术一实施方式中航天器供配电大图和能源仿真数据融合系统的模块示意图；图3是本专利技术一具体示例中能源仿真模型库的结构示意图；图4A是本专利技术一具体示例中设备层供配电大图的显示效果图；图4B是本专利技术一具体示例中设备层供配电大图与能源仿真数据融合的显示效果图。具体实施方式以下将结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。如图1所示，本专利技术提供的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法包括：获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称，基于Modelica的供配电层次化专业模型库，建立对应的层次化的能源仿真模型库；所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数。所述供配电大图中包括若干实体对象，例如：设备、电连接器、电缆、导线等实体对象。每个实体对象对应不同的电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；所述电学特性变量例如：功率、电压、电流等；所述动态组件例如：柱状图、指示灯、仪表盘、数码等；所述能源仿真模型库中的能源仿真模型按层次划分包括：系统层仿真模型，设备层仿真模型，以及接口电路层仿真模型；所述系统层仿真模型用于验证各个分系统的功耗、功率流向以及能量平衡；所述设备层仿真模型用于验证各个设备的功率流向、导线压降、设备开关机；所述接口电路层仿真模型用于验证各个设备内部的接口电路开路、断路、电压、电流；所述能源仿真模型库中的仿真模型按功能划分包括：环境模型、太阳电池阵模型、蓄电池组模型、电源控制器模型、负载模型、配电模型。本实施方式中，匹配所述实体对象的驱动参数名称，建立对应的层次化的能源仿真模型库过程中，通过建模命名约定或交互手段使实体对象的驱动参数与能源仿真模型库中的仿真变量名称保持一致，从而达到同步采集仿真数据、设置数据和在所述供配电大图上实时更新显示的目的。本实施方式中，获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称具体包括：将能源仿真模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。

【技术特征摘要】
1.一种航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：实时获取供配电大图中实体对象的驱动参数变化并发送至能源仿真模型库进行能源仿真，生成能源仿真数据；所述实体对象的驱动参数包括：电学特性变量，动态组件的驱动参数，仿真动画飞行轨道的驱动参数，关键曲线的驱动参数；实时接收所述能源仿真数据并匹配到所述供配电大图中进行显示输出。2.根据权利要求1所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，所述方法还包括：获取供配电大图中实体对象的驱动参数名称，匹配所述实体对象的驱动参数名称，基于Modelica的供配电层次化专业模型库，建立对应的层次化的能源仿真模型库；将所述能源仿真模型库中的各个仿真变量与供配电大图中实体对象相互关联。3.根据权利要求2所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，所述能源仿真模型库中的能源仿真模型按层次划分包括：系统层仿真模型，设备层仿真模型，以及接口电路层仿真模型；所述能源仿真模型库中的仿真模型按功能划分包括：环境模型、太阳电池阵模型、蓄电池组模型、电源控制器模型、负载模型、配电模型。4.根据权利要求2所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，“建立对应的层次化的能源仿真模型库”后，所述方法还包括：对能源仿真模型库中的各个能源仿真模型进行仿真配置，所述仿真配置包括：仿真时间、仿真步长、仿真算法及仿真精度。5.根据权利要求4所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述能源仿真模型初始化设置，所述初始化设置包括：参数初始化、处理线程初始化以及求解初始化。6.根据权利要求1至5任一项所述的航天器供配电大图和能源仿真数据融合方法，其特征在于，所述方法还包括：对获取的实体对象的驱动参数变化按照单步求解仿真，判断单步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘治钢，杨孟飞，陈琦，蔡晓东，彭兢，杜青，林文立，赵建军，刘奇，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京;11