一种基于V-I曲线模拟技术的能源供应测试系统技术领域
本发明属于飞行器电性能测试技术改进领域，尤其涉及一种基于V-I曲线模拟技
术的能源供应测试系统。
背景技术
为验证卫星能源组件的设计和制造是否能够符合技术要求，在卫星地面测试过程
中的电源模块测试、模拟飞行测试、热试验测试中，需通过V-I曲线模拟技术来控制地面太
阳能方阵模拟器的输出，模拟卫星在轨工作时的太阳能供给状况，以此来验证卫星能源组
件的设计。
目前，V-I曲线模拟技术是根据卫星在所在轨道、姿态等信息来计算卫星在轨道周
期内的进出地影的时间，以此控制地面太阳能方阵模拟器以全功率或部分功率输出来模拟
卫星在轨道周期的太阳能供给情况。一般情况下，为验证卫星在极限情况下的能源供给能
力，地影时间取寿命周期中最大，地影时方阵模拟器停止输出。
现有V-I曲线模拟软件控制方法是以卫星在轨期间最大地影时间为依据，控制太
阳能方阵模拟器以周期性的固定功率输出。因此，现有V-I曲线模拟软件控制方法主要有以
下几点不足：
1.卫星从发射到入轨稳定会有一个较为复杂的充放电过程，期间受到如分离角速度等
诸多因素的影响，在不同条件时，在此期间卫星太阳能帆板输出会出现较复杂的一个动态
变化过程，现有V-I曲线模拟软件模拟方法无法快速、准确的进行验证；
2.当卫星在轨执行任务时，由于较多姿态变化导致太阳帆板以非周期性功率输出时，
传统V-I曲线模拟软件控制无法对其进行模拟，因此导致无法验证其能源供应能力；
3.随着卫星并行测试技术的发展，现有软件仅能一次面对一颗卫星的测试任务，无法
同时对多颗卫星进行模拟。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于V-I曲线模拟技术的能源供应测试系统，旨在解
决上述的技术问题。
本发明是这样实现的，一种基于V-I曲线模拟技术的能源供应测试系统，所述能源
供应测试系统包括主控模块、STK模块、测试系统模块、信息配置模块及V-I曲线计算模块，
所述主控模块分别连接所述STK模块、测试系统模块、信息配置模块及V-I曲线计算模块进
行双向通信；所述主控模块，用于负责每颗星的V-I曲线展示、工作模式切换以及各模块之
间的数据流转；所述STK模块，用于通过调用STK的CONNECT模块与STK进行通信；所述测试系
统模块，用于负责测试系统之间的交互，根据工作模式不同，其功能至少包含从测试系统中
获取卫星遥测、遥测解析、发送V-I曲线至测试系统中供配电软件进行功率输出；所述信息
配置模块，用于对软件的基本信息进行配置；所述V-I曲线计算模块，用于负责每颗星的每
台方阵模拟器的V-I曲线的计算。
本发明的进一步技术方案是：所述主控模块的工作模式包括三种，分别为文档模
式、STK模式及遥测模式，所述主控模块通过三种模式的切换来完成整个能源供应系统的测
试。
本发明的进一步技术方案是：所述主控模块切换至文档模式时，所述V-I曲线计算
模块在指定文件夹读取预先配置的V-I曲线文件；所述STK模块中CONNECT模块将卫星姿态
与轨道信息发送给STK进行展示。
本发明的进一步技术方案是：所述主控模块切换至STK模式时，所述V-I曲线计算
模块从主控模块获取来自STK的信息并调用每颗星的DLL进行曲线计算；所述STK模块中
CONNECT模块从STK获取太阳光与每卫星的帆板夹角，并反馈给主控模块。
本发明的进一步技术方案是：所述主控模块切换至遥测模式时，所述V-I曲线计算
模块从测试系统获取遥测参数并调用DLL计算V-I曲线并将V-I曲线反馈回主控模块；所述
STK模块中CONNECT模块将卫星姿态与轨道信息发送给STK进行展示。
本发明的进一步技术方案是：所述信息配置模块中的基本配置包括卫星代号、卫
星数量、卫星帆板信息、方阵模拟器数量、方阵模拟器输出安全配置、测试系统网络接口信
息及STK接口信息。
本发明的有益效果是：在保留原有方法的同时，本发明利用卫星姿态、轨道信息，
通过实时计算的方式，提供一种更加便利、准确、高效的V-I曲线仿真方法，有效的解决原有
软件技术在卫星入轨过程中以及执行复杂任务时的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于V-I曲线模拟技术的能源供应测试系统的框图。
图2是本发明实施例提供的文档模式曲线模拟流程图。
图3是本发明实施例提供的遥测模式曲线模拟流程图。
图4是本发明实施例提供的STK模式曲线模拟流程图。
具体实施方式
图1示出了本发明提供的基于V-I曲线模拟技术的能源供应测试系统，所述能源供
应测试系统包括主控模块、STK模块、测试系统模块、信息配置模块及V-I曲线计算模块，所
述主控模块分别连接所述STK模块、测试系统模块、信息配置模块及V-I曲线计算模块进行
双向通信；所述主控模块，用于负责每颗星的V-I曲线展示、工作模式切换以及各模块之间
的数据流转；所述STK模块，用于通过调用STK的CONNECT模块与STK进行通信；所述测试系统
模块，用于负责测试系统之间的交互，根据工作模式不同，其功能至少包含从测试系统中获
取卫星遥测、遥测解析、发送V-I曲线至测试系统中供配电软件进行功率输出；所述信息配
置模块，用于对软件的基本信息进行配置；所述V-I曲线计算模块，用于负责每颗星的每台
方阵模拟器的V-I曲线的计算。
所述主控模块的工作模式包括三种，分别为文档模式、STK模式及遥测模式，所述
主控模块通过三种模式的切换来完成整个能源供应系统的测试。
所述主控模块切换至文档模式时，所述V-I曲线计算模块在指定文件夹读取预先
配置的V-I曲线文件；所述STK模块中CONNECT模块将卫星姿态与轨道信息发送给STK进行展
示。
所述主控模块切换至STK模式时，所述V-I曲线计算模块从主控模块获取来自STK
的信息并调用每颗星的DLL进行曲线计算；所述STK模块中CONNECT模块从STK获取太阳光与
每卫星的帆板夹角，并反馈给主控模块。
所述主控模块切换至遥测模式时，所述V-I曲线计算模块从测试系统获取遥测参
数并调用DLL计算V-I曲线并将V-I曲线反馈回主控模块；所述STK模块中CONNECT模块将卫
星姿态与轨道信息发送给STK进行展示。
所述信息配置模块中的基本配置包括卫星代号、卫星数量、卫星帆板信息、方阵模
拟器数量、方阵模拟器输出安全配置、测试系统网络接口信息及STK接口信息。
所述主控模块主要负责每颗星的V-I曲线展示、三种工作模式切换（文档模式、STK
模式及遥测模式）以及各模块之间的数据流转。
信息配置模块是对软件的基本配置，其中至少包含卫星代号、卫星数量（最多三
颗）、卫星帆板信息、方阵模拟器数量、方阵模拟器输出安全配置、测试系统网络接口信息、
STK接口信息等。
V-I曲线计算模块负责每颗星的每台方阵模拟器的V-I曲线的计算。通过主控模块
获取当前工作模式及方阵信息，当工作模式为文本模式时，在指定文件夹读取预先配置的
V-I曲线文件；当工作模式为STK模式时，从主控模块获取来自STK的信息并调用每颗星的
DLL进行曲线计算；当选择遥测模式时，从测试系统获取遥测参数并调用DLL计算V-I曲线。
该模块将V-I曲线反馈回主框架。
STK模块，本软件通过调用STK的CONNECT模块与STK进行通信，当选择STK模式时，
该模块从STK获取太阳光与每卫星的帆板夹角，并反馈给主控模块。其他模式时，该模块将
卫星姿态与轨道信息发送给STK进行展示。
测试系统模块负责本软件与测试系统之间的交互，根据工作模式不同，其至功能
少包含从测试系统中获取卫星遥测、遥测解析、发送V-I曲线至测试系统中供配电软件进行
功率输出。
以下分别介绍三种工作模式下的工作流程：
如图2所示，当选取文档模式时的V-I曲线模拟方法，包括如下步骤：
步骤0：登录界面，登录进入主界面；
步骤1：配置信息，对卫星代号、数量、与其对应方阵模拟器代号、数量、方阵模拟器输出
安全配置、测试系统网络接口信息、STK接口信息等进行配置，并将其存入指定配置文件中；
步骤2：模式选取，选择文档模式，初始化与STK及测试系统交互接口；
步骤3：选取各星与之对应的包含曲线信息的文件，文件按规定格式描述卫星姿态、轨
道信息及各方阵的V-I曲线信息；
步骤4：根据配置信息，至少校验卫星与方阵对应关系、方阵输出V-I曲线是否符合安全
阈值，若不符合提示错误信息并返回步骤3；
步骤5：等待人工指令；
步骤6：按顺序以固定周期提取文档中信息，将V-I曲线信息发送给测试系统进行功率
输出，将轨道信息等发送给STK实时显示；
步骤7：判断是否有人工干预或文件播放完毕，若无继续执行6，若有则执行8结束
步骤8：结束发送。
如图3所示，以下介绍选取遥测模式时，V-I曲线模拟方法，包括如下步骤：
步骤0：登录界面，登录进入主界面；
步骤1：配置信息，对卫星代号、数量、与其对应方阵模拟器代号、数量、方阵模拟器输出
安全配置、测试系统网络接口信息、STK接口信息等进行配置，并将其存入指定配置文件中；
步骤2：模式选取，选择遥测模式，初始化与STK及测试系统交互接口；
步骤3：等待人工指令；
步骤4：从测试系统中获取各卫星遥测信息，对遥测信息解析并提取出所需遥测信息；
步骤5：调用各星计算曲线动态库（DLL），根据所需遥测信息计算每颗卫星太阳帆板的
输出功率，并结合各星方阵模拟器配置信息计算每个方阵模拟器V-I曲线；
步骤6：将V-I曲线信息发送给测试系统进行功率输出并在主界面显示，将轨道信息等
发送给STK实时显示；
步骤7：判断是否有人工干预，若无继续执行4，若有则执行8结束
步骤8：结束发送。
图 3 遥测模式曲线模拟流程图
以下结合图4介绍选取遥测模式时，V-I曲线模拟方法，包括如下步骤：
步骤0：登录界面，登录进入主界面；
步骤1：配置信息，对卫星代号、数量、与其对应方阵模拟器代号、数量、方阵模拟器输出
安全配置、测试系统网络接口信息、STK接口信息等进行配置，并将其存入指定配置文件中；
步骤2：模式选取，选择STK模式，初始化与STK及测试系统交互接口；
步骤3：等待人工指令；
步骤4：启动STK仿真，通过CONNECT接口获取各卫星帆板与太阳光矢量夹角；
步骤5：调用各星计算曲线动态库（DLL），根据，各夹角结合各星方阵模拟器配置信息，
计算每颗卫星的各个方阵模拟器V-I曲线；
步骤6：将V-I曲线信息发送给测试系统进行功率输出并在主界面显示；
步骤7：判断是否有人工干预，若无继续执行4，若有则执行8结束
步骤8：结束发送。
在保留原有方法的同时，本发明利用卫星姿态、轨道信息，通过实时计算的方式，
更加便利、准确、高效的V-I曲线仿真方法，有效的解决原有软件技术在卫星入轨过程中以
及执行复杂任务时的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。