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重力卫星是唯一能实时监测全球重力场的技术手段,迄今为止已成功发射的重力卫星任务有CHAMP、GRACE与GOCE。静电悬浮加速度计是重力卫星的核心载荷,用来测量卫星所受的非保守力,用于消除重力场反演过程中非保守力的影响以提高全球重力场反演的精度。 高精度的数值仿真系统是卫星控制系统设计过程中必须具备的,也是在卫星发射之前检验控制算法的重要手段。目前已有的卫星仿真系统都是纯数字仿真,无法模拟卫星在太空中的实时运行情况。为了更真实的模拟加速度计在太空中的工作情况,本文设计了静电悬浮加速度计实时数据流仿真系统。该系统由仿真控制计算机、加速度计仿真计算机和轨道仿真计算机组成,以xPC Target为实时仿真平台。在Simulink下设计的加速度计仿真模型可以直接编译为实时仿真程序部署到运行xPC平台的计算机上,进行实时仿真。通过这种方式实现的仿真系统具有较高的实时性,而且易于实现。 针对加速度计实时仿真系统,本文通过选择性地加载噪声模型、偏值模块和标度因子模块,来判断加速度计能否响应这些模块对测量结果的影响,并与数字仿真结果进行比较,综合判断该仿真系统的正确性。结果表明采用xPC技术设计的实时仿真能够达到预期的目标。