數(shù)字化轉(zhuǎn)型｜五院航天東方紅建立通用數(shù)字衛(wèi)星架構(gòu)，數(shù)實融合提升測試效率
為全面貫徹集團公司第九次工作會、數(shù)字航天建設推進會和五院2024年戰(zhàn)略管理委員會會議關(guān)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的部署，五院航天東方紅衛(wèi)星有限公司（以下簡稱航天東方紅）按照“更真實、更全面、更靈活”的發(fā)展思路，構(gòu)建了具備“低耦合、高兼容、數(shù)實融合”等特點的小衛(wèi)星通用數(shù)字衛(wèi)星架構(gòu)，并基于此架構(gòu)率先完成了數(shù)字衛(wèi)星模型的研制、交付和集成。
建立通用架構(gòu)，滿足任務需求 航天東方紅接到數(shù)字衛(wèi)星模型研制任務后，針對前期數(shù)字衛(wèi)星交付過程中存在的問題，遵循“低耦合、高兼容、數(shù)實協(xié)同”等原則，歷經(jīng)多個版本迭代，構(gòu)建了基于“數(shù)字總線+數(shù)字單機+物理接口”的通用數(shù)字衛(wèi)星架構(gòu)。 該架構(gòu)用數(shù)字化手段孿生了衛(wèi)星的物理總線架構(gòu)，主要包括數(shù)字總線、數(shù)字單機以及物理擴展接口三個要素。其中，數(shù)字總線與星上信息流、能源流總線狀態(tài)和協(xié)議一致，數(shù)字單機依據(jù)仿真應用場景要求和星上單機接口協(xié)議、運行邏輯算法構(gòu)建，物理擴展接口則融合數(shù)字域與物理域接口協(xié)議，實現(xiàn)數(shù)實交互。 憑借靈活性高、兼容性強、數(shù)實融合、開放兼容等特點，通用數(shù)字衛(wèi)星架構(gòu)可根據(jù)不同的仿真場景要求，快速從數(shù)字單機庫中選用對應的單機，高效構(gòu)建數(shù)字衛(wèi)星，靈活適配各類仿真應用場景的需要。通過通用虛擬協(xié)議層設計，能夠?qū)崿F(xiàn)各類接口協(xié)議的快速轉(zhuǎn)換，匹配不同類型外部系統(tǒng)的接入和集成需求。基于數(shù)字衛(wèi)星各組成模塊之間以及與其他系統(tǒng)的解耦設計，還可以實現(xiàn)功能的快速優(yōu)化和更新迭代，大幅提升數(shù)字衛(wèi)星的可擴展性，適應未來新增應用需求。 目前，通用數(shù)字衛(wèi)星架構(gòu)已被推廣至國際合作、深空探測等領(lǐng)域數(shù)字衛(wèi)星的研制任務。隨著推廣應用不斷深入，航天東方紅已逐步建立了基于數(shù)字單機庫的數(shù)字衛(wèi)星增量開發(fā)模式，不僅滿足了數(shù)字衛(wèi)星在高等效性、快速集成交付、多場景仿真應用等方面的迫切需求，而且大幅縮短了數(shù)字衛(wèi)星的交付周期，降低了開發(fā)成本。 引入數(shù)實融合，設計測試平臺 為滿足衛(wèi)星空間段協(xié)同信息流和任務流測試驗證需求，航天東方紅引入了數(shù)實融合的方式，設計了基于任務場景的數(shù)字化協(xié)同測試平臺，提升了測試強度和效率，為在軌協(xié)同應用和快速高效發(fā)揮效能奠定基礎(chǔ)。 該平臺可以支持開展星上軟件優(yōu)化驗證、星上信息流任務流測試、多星協(xié)同任務流驗證、單機快速驗收測試，提升衛(wèi)星的可靠性和研制效率；還可以支持開展星座構(gòu)型調(diào)優(yōu)、基于數(shù)字化應用場景的整星效能測試以及在軌任務復盤等工作，提升衛(wèi)星的在軌應用效能和體系貢獻度。
