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通过长期的卫星动力学试验,可知在进行卫星实体结构动态试验时,有些结构不得不用模型来代替,例如,小型固体发动机与其它推力结构、贵重的仪器、弹性约束结构变状态参数、或重量与尺寸太大的结构等等。因此,仅仅用数值分析方法或者实体振动试验方法已不能解决越来越复杂的卫星结构动力学问题,必须寻找一种试验与理论密切相结合的可靠方法。 本课题研究目的在于寻找一种可靠的、便捷的、通用性高的、易维护及模块化的系统用于小卫星动力学仿真测试系统,并为小卫星的综合仿真测试提供参考依据。 本文通过一系列的理论介绍与分析引出了虚拟仪器技术的概念,并基于此概念建立了一套基于PXI的实时仿真测试平台,给出了一种全新的仿真测试概念。通过此虚拟技术平台,可以大大缩短卫星研制周期、减少试验次数、节约研制费用,从而使得针对小卫星的仿真测试的研制得到很高的效费比。本文针对小卫星动力学仿真系统在虚拟试验技术中的几个关键问题进行了研究,主要研究内容包括以下几个方面:首先给出了虚拟仪器技术的概念。主要研究了LabVIEW下的多任务、LabVIEWRT的实时特性、LabVIEW环境下网络通信特点。为后续课题的进行打下基础;其次为了验证小卫星仿真代码及其算法的正确性,为物理仿真提供前期验证。本文在基于普通PC机的基础上,利用PC-RT技术将普通PC机转换成LabVIEWRT目标模块,并使用了实时性的DataSocket传输协议搭建了一个小型化的仿真平台,从而使得小卫星的数学仿真算法能够基于实时环境运行;利用LabVIEW提供的子VI为小卫星动力学仿真系统建立数据库系统。考虑到测试系统的完整性,必须为整个测试系统建立数据库系统。这样相关测试人员就可以从数据库中调出感兴趣的历史数据进行分析;根据CAN总线的特性,对CAN总线及其特点进行了研究,并着重对独立CAN控制器SJA1000进行了分析,给出了以CAN总线为系统总线的仿真测试平台;在完成对PXI系统的软硬件功能及其实现方式分析之后,将DSP电模拟器和C51电模拟器接入联试系统形成闭环进行整体测试。 本文中由试验和仿真得到的结论反映了虚拟仪器技术在卫星仿真测试领域的特点和优势,不仅对小卫星仿真测试平台的研究提供了参考依据,而且很好的满足了当今小卫星对仿真测试平台提出的高要求。因此本文所研究的基于PXI系统建立起来的小卫星动力学仿真测试系统具有一定的参考价值。