卫星姿态控制系统实时仿真是在实验室中模拟卫星在轨道上运动特性的一种试验方法，用于验证卫星控制系统方案和性能指标。卫星姿态控制系统实时仿真系统包括两个子系统：星载计算机仿真系统和星载计算机外部交联仿真环境。星载计算机仿真系统用来模拟卫星上的AOCC，实现卫星姿态控制和轨道控制；星载计算机外部交联仿真环境用来模拟除了星载计算机之外的所有外部功能，如：敏感器、执行机构、卫星轨道动力学和故障模拟等。

业务需求：

• 卫星研制周期短，如何快速地进行星载计算机的原型仿真设计

• 测试星载计算机的软件和硬件接口的实时性能，需要一个星载计算机外部实时仿真环境与星载计算机形成回路。该外部仿真环境能正确、灵活、实时地模拟卫星运动、姿态敏感器、执行机构、各种故障和边界条件等

• 需要建立一套地面卫星原型仿真环境满足对故障诊断系统的功能验证需求

特征优势：

• 本解决方案基于HRT 半实物仿真平台

• 模拟在轨卫星运动、姿态敏感器、执行机构等星载计算机外部实时仿真环境，可与真实的星载计算机形成闭环，测试计算机软件和硬件接口实时性能

• 提供外部接口库，允许用户在第三方环境中开发故障注入模型，并在实时仿真系统运行时加载故障状态，实现实时故障注入功能

• 具备与卫星接口相匹配的智能串口卡，并在Simulink 环境中集成了该串口卡的VxWorks 驱动

• 提供基于模型的先进设计手段，支持用户在Simulink 环境下进行模型设计，并自动生成目标代码，用户无需手写代码，只需专注于模型的设计与调试

• 采用VxWorks 实时系统，并结合PowerPC 高性能处理器，构成控制律目标代码的实时解算环境，实现10ms 的控制步长

• 提供完善的仿真过程管理功能支持，支持图形化监视、在线参数调整、实时数据存储等功能

• 通用性强，支持后续型号的开发测试

系统框图：

功能描述：

• 卫星姿态控制实时仿真系统主要由两个目标机组成。其中，星载计算机目标机通过Simulink 建模模拟卫星上的AOCC 软件；星载计算机外部实时仿真环境目标机也是通过Simulink 建模来模拟卫星的敏感器模型、动力学模型、运动学模型及执行机构模型

• 星载计算机由AOCC 软件，遥测单元、遥控单元以及与外部的测量部件接口、执行机构接口组成；星载计算机外部实时仿真环境由测量部件、执行机构、卫星轨道、动力学运动学等模块组成。当地面发送遥控指令给星载计算机时，星载计算机接受遥控指令，解算后输出给推力器等执行结构进行姿态及轨道的调整；同时，星载计算机外部实时仿真环境模拟的测量部件敏感到卫星姿态轨道的变化，将相关信息传递给卫星运动学动力学模型，完成了卫星姿态及轨道的调整

应用领域：

       本解决方案适用于机载娱乐系统集成、机载娱乐外围接口验证及功能验证，可用于概念验证阶段、产品研制阶段、产品验收试验阶段。