空间操控任务控制仿真平台设计

doi:10.16182/j.issn1004731x.joss.201809018

系统仿真学报 ›› 2018, Vol. 30 ›› Issue (9): 3366-3376.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201809018

空间操控任务控制仿真平台设计

袁静¹, 袁建平¹, 王明明¹, 王菲¹, 张弛²

1. 西北工业大学航天学院航天飞行动力学技术国家级重点实验室,西安 710072;
2. 北京世冠科技有限公司,北京 100027

收稿日期:2016-11-07 出版日期:2018-09-10 发布日期:2019-01-08
作者简介:袁静(1967-),女,四川,硕士,高工,研究方向为航天飞行动力学建模与仿真; 袁建平(1957-),男,陕西,博士,教授,博导,研究方向为航天飞行动力学。
基金资助:
国家“863”计划(2015AA2247)

Design of Simulation Platform for Space Operation Mission

Yuan Jing¹, Yuan Jianpin¹, Wang Mingming¹, Wang Fei¹, Zhang Chi²

1. National Key Laboratory of Aerospace Flight Dynamic, College of Astronautics, Northweatern Polytechnical Univesity, Xi'an 710072, China;
2. Global Crown Technology Co. Limited, Beijing 100027, China

Received:2016-11-07 Online:2018-09-10 Published:2019-01-08

摘要/Abstract

摘要： 提出一种空间操控任务控制仿真平台设计方案,具有通用性强、任务组建速度快、操控过程模拟逼真度高等特点。平台采用FMI实现多源模型耦合,通过Python脚本进行任务控制,基于Unity3D实现虚拟视景仿真,通过配置工具建立复杂空间操控机构的虚拟场景模型与数字仿真模型变量的映射,提高了平台的通用性和可扩展性。以典型在轨维护机械臂抓捕过程为例,进行了仿真验证。

关键词: 空间操控, 仿真系统, 视景显示, 通用模型接口标准FMI

Abstract: The design of simulation platform for space mission operations is investigated. The platform has the advantages of high generality and extensibility, being easy to build up new task. FMI (Functional Mockup Interface) standard is adopted to achieve integration of multisource models, and Python scripts are used to realize the task schedule. Unity3D is adopted to implement the visual display system which could display space manipulation process with high fidelity 3D virtual scenes. Configuration tool is developed to map the 3D objects in visual scene with simulation physical variables for complex space control mechanism, which greatly improves the platform's generality and extensibility. Finally a typical space operation mission of capturing an on-orbit target by deployed robotic arm is taken to demonstrate the functions of the platform.

Key words: space operation, simulation system, visual display, FMI standard

中图分类号:

TP391.3

袁静, 袁建平, 王明明, 王菲, 张弛. 空间操控任务控制仿真平台设计[J]. 系统仿真学报, 2018, 30(9): 3366-3376.

Yuan Jing, Yuan Jianpin, Wang Mingming, Wang Fei, Zhang Chi. Design of Simulation Platform for Space Operation Mission[J]. Journal of System Simulation, 2018, 30(9): 3366-3376.

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