求购 | 半实物仿真技术要求

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截止时间：2024-11-22 23:59:59

最后更新：2024-11-08 17:45:08

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采购详情

1. 概述

系统地面测试是控制系统研制过程必不可少的重要环节，在设计时应充分考虑测试系统对产品的安全性保障。

本地面测试系统主要用于验证控制系统动力学操作系统和编译环境是否满足要求，并优化控制系统参数，技术要求明确。

2. 适用范围

本电源系统适用于产品全阶段。

3. 依据和引用文件

4. 研制任务

4.1. 操作系统

操作系统：VxWorks6.X实时操作系统

动力学计算机单元采用VxWorks操作系统，VxWorks定制硬件的板级支持包（BSP），实现硬件抽象。硬件抽象层可以提高应用代码的移植性，使应用在各种目标硬件上的移植变得容易进行。VxWorks还提供各种流行硬件设备的驱动，如网卡、串口和存储器驱动等，使得开发者可以快速建立应用系统。

VxWorks本身和其应用程序都具有极好的可移植性。VxWorks库组件几乎都用C语言编写，可容易移植到不同CPU上实现。VxWorks的发行版本直接对多种支持，主要包括PowerPC、Pentium、MIPS、SH、Xscale、ARM、68K和ColdFire等。虽然有各种不同CPU版本的VxWorks，但提供的函数接口是一致的，加上BSP硬件抽象层的支持，而且VxWorks支持POSIX、ANSI和BSD Socket等通用标准，使得建立在VxWorks之上的应用代码也有较好的可移植性。

VxWorks提供高效的内核机制。系统调用采用普通的函数调用形式，而未采用操作系统通用的软件陷入机制，减少了系统调用花销，使得任务上下文切换速度加快，并使切换延迟确定。VxWorks内核具有开放特性。内核函数的Hook机制，可以帮助用户定制内核。

VxWorks可根据应用需求灵活配置，这主要是因为VxWorks软件平台具备组件式结构。VxWorks包括核心内核功能和依赖内核的外围功能，各种功能按组件形式提供。VxWorks可看作各种功能库的集合。各种功能库的选择加入，就能产生适应定制需求的各种不同功能集合的操作系统映象。

VxWorks适用于紧急任务应用，具有极高的可靠性。VxWorks经过多年的开发和应用，各内核组件都经过实践检验，已经相当稳定和成熟，包括军事、航天等在内的各种重要行业都有其应用。

动力学计算机采取如图所示设计结构。

图4.2下位机模型数据流结构图

在下位机中，我们将进行的三个功能的方案设计工作。

硬件接口模型是我们下位机的数据收发模型，是模型的数据通信接口。

综控模型的主要任务是将接收解析上位机的指令，并驱动算法模型进行相应的响应，同时综控模型还将算法模型中的遥测数据发送给上位机进行监控。

仿真模型的是我们的动力学模型。

4.2. 驱动

动力学的自研板卡驱动，均使用动态链接库的方式，独立于VxWorks操作系统镜像文件。

所有自研板卡驱动，均采用通用IO系统的形式，均以IO操作作为设备的操作，方便设备调试和移植。

所有的板卡驱动程序均在多个卫星姿轨控地面测试设备中使用。

设备	功能	方案
动力学模块-数值仿真	飞行器姿态和轨道动力学仿真计算	ADLINK计算机 + Vxworks C++ 生成可执行代码
半实物仿真	APS星敏感器*2	RS422 * 2
	大光纤惯组*2	RS422 * 2
	数字太阳敏感器 *2	RS422 *2
	0-1太敏 *1	AD采样、DA输出输出模块实现0V~5V模拟电压和0~100mA电流输出
	2500N推力器 * 0	/
	飞轮*4	RS422 *4
	25N推力器组件 *8个	RS422 * 1
中心控制单元通过CAN总线与星务通讯模拟	发送遥测数据，接收注入数据，每个控制周期中检查星箭分离开关的状态	can总线卡*2 CPCI板卡或MOXA N-Port系列
推进脉冲采集模块（电磁阀采集）	32路-30V~﹢30V电磁阀状态采集能力闭环控制	CPCI 采集卡
程控指令	星上产品输出电平信号或脉冲信号，通过下装定制IP可实现地检复位指令OC门（脉冲输出信号）、星箭分离指令（电平信号）和监标运行指令（电平信号）。	提供48OC＋8继电器（常开），OC单通道驱动能力最大500mA，继电器导通阻抗小于100mΩ；
数据判读软件	主控计算机软件、数据显示软件、数据存储。

5. 交付列表

设备	功能	说明
操作系统	l 提供vxworks操作系统，版本好6.X l C++开发编译环境
驱动	半实物仿真，相关板卡驱动： l RS422 l AD采样、DA输出 l CPCI 采集卡 l can总线卡 l 48OC＋8继电器等等其他相关驱动	具体见第4章节含源码
技术支持	配合完成驱动的运行提供demo演示程序，控制所有板卡的通讯与控制