GNC系统硬件在环仿真教程

📚 共计 30 章节

GNC系统概述

什么是GNC系统 · 组成与功能 · 航天器应用

硬件在环仿真基础

HIL定义 · 优势 · 与纯软件仿真区别

HIL仿真系统架构

实时仿真机 · 接口板卡 · 被测对象 · 模型

实时操作系统与仿真环境

RT-Linux · VxWorks · Simulink Real-Time

传感器仿真建模

陀螺仪 · 加速度计 · 星敏感器 · 太阳敏感器

建模传感器

执行机构仿真建模

飞轮 · 推力器 · 磁力矩器 · 驱动信号

执行器建模

动力学与运动学仿真

刚体动力学 · 四元数 · 轨道动力学

动力学核心

环境模型仿真

引力场 · 地磁场 · 太阳光压 · 大气阻力

接口协议与通信

CAN · 1553B · RS422/232 · 以太网

信号调理与接口适配

电平转换 · 隔离 · 滤波 · 阻抗匹配

HIL仿真测试用例设计

边界测试 · 故障注入 · 性能 · 长时间运行

故障注入技术

传感器 · 执行机构 · 通信故障模拟

实时性能测试

任务周期抖动 · 延迟 · 超时测量优化

HIL仿真中的时间同步

GPS授时 · PTP · 硬件触发同步

数据采集与监控

实时记录 · 波形显示 · 参数在线调整

自动化测试框架

Python / Simulink Test 脚本编写执行

自动化脚本

HIL与MATLAB/Simulink集成

模型生成C代码 · 部署到实时机

HIL与dSPACE系统

dSPACE配置 · ControlDesk · RTI模块

HIL与NI PXI系统

PXI硬件 · VeriStand · FPGA编程

HIL与OPAL-RT系统

OPAL-RT配置 · RT-LAB · eHS电力电子

HIL中的半实物接口

AD/DA · DIO · PWM · 编码器信号

GNC算法在环测试

姿态确定/控制 · 轨道控制算法验证

HIL仿真中的可视化

3D视景 · 仪表盘 · 遥测可视化

HIL中的故障诊断

模型故障检测 · 残差分析 · 故障隔离

HIL中的冗余管理

硬件冗余 · 软件冗余 · 交叉比较表决

冗余可靠性

安全性与可靠性

看门狗 · 安全模式 · 异常处理

安全可靠性

系统校准与验证

传感器模型校准 · 执行机构验证 · 标定

卫星研制应用案例

初样到正样 · 全流程测试

无人机/导弹应用案例

飞控HIL测试 · 制导回路验证

无人机导弹

HIL仿真发展趋势

数字孪生 · 云HIL · AI辅助 · 硬件加速