(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211306142.1 (22)申请日 2022.10.25 (71)申请人 中国人民解 放军国防科技大 学 地址 410073 湖南省长 沙市开福区德雅路 109号 (72)发明人 刘文祥　王飞雪　欧钢　孙广富　 叶小舟　聂苇　肖伟　李蓬蓬　 吕志成　陈飞强　谢名赞　李相君　 (74)专利代理 机构 北京盛询知识产权代理有限 公司 11901 专利代理师 郭成文 (51)Int.Cl. H04B 17/391(2015.01) H04B 7/185(2006.01) H04B 17/40(2015.01)G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种航天系统大规模星地节点仿真运行方 法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种航天系统大规模星地节 点仿真运行方法及系统， 其中， 该方法包括以下 步骤： 建立不同颗粒度的分系统软件模型； 根据 仿真评估目的确定需要重点关注的节点模型编 号及其在 整个系统中的物理位置； 按照距离重点 业务逻辑关系越远， 仿真模型精度越低建模越抽 象的原则配置整个仿真系统所使用的软件模型； 仿真模拟高中低轨卫星系统运行全过程并存储 试验数据； 对试验数据进行评估得到系统性能。 本发明充分考虑了距离重点业务逻辑关系越远 的节点对重点业务影响越小的特点， 使用大、 中、 小尺度仿真模 型， 在海量节点卫星系统的仿真效 率和仿真精度之间取得较好的折中， 采用该技术 的仿真系统能够支撑高中低轨巨型系统的研究 及工程建 设。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115378531 A 2022.11.22 CN 115378531 A 1.一种航天系统大规模星地节点仿真运行 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 建立不同颗粒度的分系统软件 模型； S2： 根据仿真评估目的,确定重点关注节点的分系统软件模型编号及其在整个仿真系 统中的物理位置； S3： 按照距离重点关注节点的业务逻辑关系远近的原则， 配置整个仿真系统的分系统 软件模型； S4： 基于整个仿真系统配置的分系统软件模型， 仿真模拟高中低轨卫星系统运行全过 程， 并存储每个节点输入和输出 数据； S5： 对每个节点输入和输出 数据进行评估， 得到所述高 中低轨卫星系统的性能。 2.根据权利要求1所述的航天系统大规模星地节点仿真运行方法， 其特征在于， 所述S1 中， 所述不同颗粒度的分系统软件模型包括： 大尺度仿 真模型、 中尺度仿 真模型和小尺度仿 真模型； 所述大尺度仿真模型， 用于对核心体制、 算法、 系统架构和星座构型中粗颗粒度要素的 建模； 所述中尺度仿真模型， 用于对接口、 处理流程和模块行为中已经收敛但还需优化的要 素的建模； 所述小尺度仿真模型， 用于对真实系统的数字 孪生式的建模。 3.根据权利要求1所述的航天系统大规模星地节点仿真运行方法， 其特征在于， 所述重 点关注的节点包括： 卫星馈电链路的关键节点 或者用户接入卫星的典型节点； 其中， 所述卫 星馈电链路的关键节点包括： 信关站的可 见卫星和数据拥塞节点。 4.根据权利要求1所述的航天系统大规模星地节点仿真运行方法， 其特征在于， 在所述 S3中， 按照距离重点关注的业务逻辑关系远近的原则， 配置整个仿真系统的分系统软件模 型的方法包括： S301： 所述重点关注的节点使用小尺度仿真模型； S302： 根据需要， 确定靠近重点关注的节点的周边的第二层节点的范围大小， 在第二层 节点中使用中尺度仿真模型； S303： 最外层的节点使用大尺度仿真模型。 5.根据权利要求1所述的航天系统大规模星地节点仿真运行方法， 其特征在于， 所述S4 中， 基于整个仿 真系统配置的分系统软件模型， 仿 真模拟高中低轨卫星系统运行全过程， 并 存储每个节点输入和输出 数据的方法包括： S401： 按照仿真评估目的， 设定 仿真参数， 制定 仿真场景； S402： 按照距离重点关注的节点业务逻辑关系越远， 仿真模型精度越低建模越抽象的 原则配置整个仿真系统所使用的分系统软件 模型； S403： 基于整个仿真系统配置的分系 统软件模型， 仿真引擎驱动系统按照相关时序运 行， 仿真模拟 高中低轨卫星系统运行全过程， 在运行过程中记录存储每个节点输入和输出 数据。 6.根据权利要求1所述的航天系统大规模星地节点仿真运行方法， 其特征在于， 在所述 S5中， 依据高中低轨星座的功能对每个节点输入和输出数据进行评估， 其中， 评估内容包 括： 通信性能和导航性能， 所述通信性能包括： 丢包率、 时延和吞吐量， 所述导航性能包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115378531 A 2定位精度和授时精度。 7.一种航天系统大规模星地节点仿真运行系统， 其特征在于， 包括： 模型构建模块、 重 点节点确定模块、 配置模块、 仿真模块和评估 模块； 所述模型构建模块， 用于建立 不同颗粒度的分系统软件 模型； 所述重点节点确定模块， 用于根据仿真评估目的,确定重点关注节点的分系统软件模 型编号及其在整个仿真系统中的物理位置； 所述配置模块， 用于按照距离重点关注节点的业务逻辑关系远近的原则， 配置整个仿 真系统的分系统软件 模型； 所述仿真模块， 用于基于整个仿真系统配置的分系统软件模型， 仿真模拟高中低轨卫 星系统运行全过程， 并存 储每个节点输入和输出 数据； 所述评估模块， 用于对每个节点输入和输出数据进行评估， 得到所述高中低轨卫星系 统的性能。 8.根据权利要求7所述的航天系统大规模星地节点仿真运行系统， 其特征在于， 所述模 型构建模块中， 所述不同颗粒度的分系统软件模型包括： 大尺度仿 真模型、 中尺度仿 真模型 和小尺度仿真模型； 所述大尺度仿真模型， 用于对核心体制、 算法、 系统架构和星座构型中粗颗粒度要素的 建模； 所述中尺度仿真模型， 用于对接口、 处理流程和模块行为中已经收敛但还需优化的要 素的建模； 所述小尺度仿真模型， 用于对真实系统的数字 孪生式的建模。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115378531 A 3