CN105512372B - 模型化的星载数据处理仿真测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种模型化的星载数据处理仿真测试方法，其能够解决卫星姿态轨道控制、制导与导航***的数据处理部分处理难以有效测试的问题，使卫星姿轨控、制导与导航***的数据处理模块得到预期期望结果，用于动态测试的目的。
Description
技术领域
本发明涉及卫星数据处理仿真测试技术，尤其涉及一种模型化的星载数据处理仿真测试方法。
背景技术
数据处理模块是卫星型号软件***的重要组成部分，全面实现卫星的姿态及轨道控制、以及卫星制导与导航功能的各种算法，确保卫星满足指向精度、稳定性、卫星轨道确定以及远程交接班、近程伴飞、变轨时机等性能指标。数据处理模块计算的正确与否，直接关系到整个卫星的安全性与可靠性。
卫星姿态轨道控制、制导与导航***的数据处理部分具有数据采集量大和处理量大的特点，数据之间融合算法相对复杂。现有的第三方软件测评中，对于得到该部分的预期数据处理期望结果，均采用人工计算以及编写简单程序来计算得到结果，这样不能保证计算结果的正确性，影响了软件测试质量同时也降低了软件测试效率。
卫星姿态轨道控制、制导与导航***的数据处理部分常常受到各种控制信号的影响，通过不同信号的触发来完成不同计算过程以及不同的数据处理补偿工作。数据处理还涉及异常情况的数据处理及告警功能等。
因此必需研制出可靠且易用的卫星数据处理的仿真测试方法，用于解决卫星数据处理难以有效测试的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是卫星数据处理难以有效测试的问题。
为了解决这一技术问题，本发明提供了一种模型化的星载数据处理仿真测试方法，包括如下步骤：
S0：提供不同卫星型号的已测试过的卫星姿态轨道控制、制导与导航软件；
S1：提取软件的数据处理模块，并对其中的数据进行通用性划分为各卫星终端共有的通用模块和各卫星终端独有的特定模块，然后：
针对所述通用模块，进入步骤S2；
针对所述特定模块，进入步骤S4；
S2：对所述通用模块进行分析，进而进行相应数据仿真模型的建立；
S3：依据实际使用过的数据值或理论值对步骤S2得到的数据仿真模型进行正确性验证，若通过，将该数据仿真模型归入模型库；
S4：对各所述特定模块进行分析，进而进行相应数据仿真模型的建模；
S5：依据理论值对步骤S4得到的数据仿真模型进行正确性验证，若通过，将该数据仿真模型归入模型库；
S6：提供待测的软件；并自待测的软件中提取数据处理模块；
S7：针对步骤S6所提取的数据；
若所述模型库中存在相应的数据仿真模型，则在所述模型库中选取相应的数据仿真模型，进行仿真测试；
若所述模型库中不存在相应的数据仿真模型，则依据所提取的数据重复步骤S2至S5建立相应的数据仿真模型，再据此进行仿真测试。
可选的，在所述步骤S2中，进一步包括：
对所述通用模块进行分析，将其中的控制量和数据量进行通用化处理，进而进行最底层算法的设计，然后以最底层算法为基础设计得到完整的数据仿真模型。
可选的，在所述步骤S2和S4中，还包括在数据仿真模型中给出信息量、控制量的有效提示以及异常信息的反馈提示。
可选的，在所述步骤S3和S5中，将数据仿真模型归入模型库具体包括：将模型的源程序、可执行文件、设计文档归入到所述模型库中。
可选的，在所述步骤S7中，进行仿真测试的过程进一步包括：
给出所取数据仿真模型的输入值，运行后得到输出值，将该输出值作为测试用例的期望输出结果，从而设计测试用例，然后依据该测试用例进行动态测试。
本发明能够解决卫星姿态轨道控制、制导与导航***的数据处理部分处理难以有效测试的问题，使卫星姿轨控、制导与导航***的数据处理模块得到预期期望结果，用于动态测试的目的。
进一步来说，本发明通过步骤S2至S6提供了一个完整的卫星姿态轨道控制、制导与导航***软件的模型库建立的完整过程，同时通过步骤S7中对步骤S2和S6的重复提供了模型库的更新条件与方法，使该模型库具有不断增长的能力，以适应未来卫星型号姿态轨道控制、制导与导航***软件数据处理部分的测试工作。
附图说明
图1是本发明一可选实施例中模型化的星载数据处理仿真测试方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将结合图1对本发明提供的模型化的星载数据处理仿真测试方法进行详细的描述，其为本发明可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。
本发明提供了一种模型化的星载数据处理仿真测试方法，包括如下步骤：
S0：提供不同卫星型号的已测试过的卫星姿态轨道控制、制导与导航软件；
S1：提取软件的数据处理模块，并对其中的数据进行通用性划分为各卫星终端共有的通用模块和各卫星终端独有的特定模块，然后：
针对所述通用模块，进入步骤S2；
针对所述特定模块，进入步骤S4；
以上过程可以看做卫星型号姿态轨道控制、制导与导航软件的数据处理部分的模块类别划分：
首先需要对以往经过测试的卫星姿态轨道控制、制导与导航软件按照卫星型号进行划分，其次提取出各自的数据处理模块，最后通过模块之间的比对按照通用性进行划分，多个型号卫星所共有的模块划分到通用模块中，属于因特定卫星型号完成特定任务所独有的模块划分到特定模块中。
进一步细分其先后步骤，可以区分为：
1)获取测评中心以往测试过的卫星姿态轨道控制、制导与导航软件；
2)按照卫星的型号对这些软件进行划分；
3)提取出这些型号软件的数据处理模块；
4)对这些模块进行比对，按照模块的通用性进行划分。划分出型号中均使用的通用模块以及因为卫星的任务而独自具有的特定模块。
S2：对所述通用模块进行分析，进而进行相应数据仿真模型的建立；
在所述步骤S2中，进一步包括：
对所述通用模块进行分析，将其中的控制量和数据量进行通用化处理，进而进行最底层算法的设计，然后以最底层算法为基础设计得到完整的数据仿真模型。
在所述步骤S2中，还包括在数据仿真模型中给出信息量、控制量的有效提示以及异常信息的反馈提示。
S3：依据实际使用过的数据值或理论值对步骤S2得到的数据仿真模型进行正确性验证，若通过，将该数据仿真模型归入模型库；
在所述步骤S3中，将数据仿真模型归入模型库具体包括：将模型的源程序、可执行文件、设计文档归入到所述模型库中。
以上的步骤S2与S3可以看做模型的建立以及模型的正确性验证：
首先分析通用数据模块，将控制量和数据量进行通用化处理，根据教材理论以及相关的航天器控制理论，同时结合软件的设计文件资料，进行最底层算法的设计；其次，将设计出的底层算法进行封装，依次向上设计出完整的数据仿真模型，在模型中给出信息量、控制量的有效提示以及异常信息的反馈提示。最后，利用以往在实际中使用过的数据值或理论值，对模型的正确性进行验证，验证不通过的需要查找原因，并重新设计，直到正确为止。
S4：对各所述特定模块进行分析，进而进行相应数据仿真模型的建模；
在本发明可选的实施例中，在所述步骤S4中，还包括在数据仿真模型中给出信息量、控制量的有效提示以及异常信息的反馈提示；
S5：依据理论值对步骤S4得到的数据仿真模型进行正确性验证，若通过，将该数据仿真模型归入模型库；
在本发明可选的实施例中，在所述步骤S5中，将数据仿真模型归入模型库具体包括：将模型的源程序、可执行文件、设计文档归入到所述模型库中。
以上的步骤S4和S5可以看做模型的建立以及模型的正确性验证：
首先分析特定模块，根据软件的设计文件资料，进行模型设计；其次，在模型中给出信息量、控制量的有效提示以及异常信息的反馈提示。最后，利用理论值，对模型的正确性进行验证，验证不通过的需要查找原因，并重新设计，直到正确为止。
S6：提供待测的软件；并自待测的软件中提取数据处理模块；
S7：针对步骤S6所提取的数据；
若所述模型库中存在相应的数据仿真模型，则在所述模型库中选取相应的数据仿真模型，进行仿真测试；
若所述模型库中不存在相应的数据仿真模型，则依据所提取的数据重复步骤S2至S5建立相应的数据仿真模型，再据此进行仿真测试。
在所述步骤S7中，进行仿真测试的过程进一步包括：
给出所取数据仿真模型的输入值，运行后得到输出值，将该输出值作为测试用例的期望输出结果，从而设计测试用例，然后依据该测试用例进行动态测试。
换言之，本发明可选方案中，首先将通过正确性验证的模型归入到模型库中，模型库中包含模型的源程序，可执行文件以及模型涉及到的设计过程以及理论的文档；其次，在进行新软件测试时，将新软件中的数据处理模块提取出来后，根据提取出的模块选取模型，如果模型库中没有，则步骤S2至S6的方法进行模型的建立，以便当前型号以及后续型号的使用；最后，给出所选取模型的输入值，运行得出输出值，将该输出值作为测试用例的预期期望结果，指导用例设计以及动态测试。
除此以外，在本发明可选的实施例中，模型库中的数据仿真模型均配置有可供互相调用的接口。不同模型之间根据相互调用情况设计了接口，以便模型的相互组合，以完成不同的功能测试。
可见，本发明及其可选实施例提供了一个完整的卫星姿态轨道控制、制导与导航***软件的模型库建立的完整过程，同时提供了模型库的更新条件与方法，使该模型库具有不断增长的能力，以适应未来卫星型号姿态轨道控制、制导与导航***软件数据处理部分的测试工作。
模型中将所需的控制量和数据量进行了通用化处理，并且按照先从最底层设计，逐层向上封装的方法进行模型设计，不同模型之间根据相互调用情况设计了接口，以便模型的相互组合，以完成不同的功能测试。在模型库中提供了源程序、可执行文件以及与该模型的相关文件，以便后续模型库开发人员和软件测试人员的使用。模型中给出了信息量、控制量的有效提示以及异常信息的反馈提示，以便测试人员的使用。
通过本发明所提供的一种模型化的星载数据处理仿真测试方法，可以缩短卫星姿态轨道控制、制导与导航软件数据处理模块的测试时间，提高测试效率和质量。
综上所述，本发明能够解决卫星姿态轨道控制、制导与导航***的数据处理部分处理难以有效测试的问题，使卫星姿轨控、制导与导航***的数据处理模块得到预期期望结果，用于动态测试的目的。
Claims (6)
1.一种模型化的星载数据处理仿真测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
S0：提供不同卫星型号的已测试过的卫星姿态轨道控制、制导与导航软件；
S1：提取软件的数据处理模块，并对其中的数据进行通用性划分为各卫星终端共有的通用模块和各卫星终端独有的特定模块，然后：
针对所述通用模块，进入步骤S2；
针对所述特定模块，进入步骤S5；
S2：对所述通用模块进行分析，进而进行相应数据仿真模型的建立；
S3：依据实际使用过的数据值或理论值对步骤S2得到的数据仿真模型进行正确性验证，若通过，将该数据仿真模型归入模型库；
S4：对各所述特定模块进行分析，进而进行相应数据仿真模型的建模；
S5：依据理论值对步骤S4得到的数据仿真模型进行正确性验证，若通过，将该数据仿真模型归入模型库；
S6：提供待测的软件；并自待测的软件中提取数据处理模块；
S7：针对步骤S6所提取的数据；
若所述模型库中存在相应的数据仿真模型，则在所述模型库中选取相应的数据仿真模型，进行仿真测试；
若所述模型库中不存在相应的数据仿真模型，则依据所提取的数据重复步骤S2至S5建立相应的数据仿真模型，再据此进行仿真测试。
2.如权利要求1所述的模型化的星载数据处理仿真测试方法，其特征在于：在所述步骤S2中，进一步包括：
对所述通用模块进行分析，将其中的控制量和数据量进行通用化处理，进而进行最底层算法的设计，然后以最底层算法为基础设计得到完整的数据仿真模型。
3.如权利要求1所述的模型化的星载数据处理仿真测试方法，其特征在于：在所述步骤S2和S4中，还包括在数据仿真模型中给出信息量、控制量的有效提示以及异常信息的反馈提示。
4.如权利要求1所述的模型化的星载数据处理仿真测试方法，其特征在于：在所述步骤S3和S5中，将数据仿真模型归入模型库具体包括：将模型的源程序、可执行文件和设计文档归入到所述模型库中。
5.如权利要求1所述的模型化的星载数据处理仿真测试方法，其特征在于：在所述步骤S7中，进行仿真测试的过程进一步包括：
给出所取数据仿真模型的输入值，运行后得到输出值，将该输出值作为测试用例的期望输出结果，从而设计测试用例，然后依据该测试用例进行动态测试。
6.如权利要求1所述的模型化的星载数据处理仿真测试方法，其特征在于：模型库中的数据仿真模型均配置有可供互相调用的接口。
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