卫星仿真模型验证和确认系统研制总结报告

卫星热设计是一个具有挑战性的问题。一颗卫星是由许多对温度敏感的部件组成的。传感器、照相机、收音机、电子器件、电池、姿态控制系统和太阳能电池板都需要保持在一定的温度范围内，甚至卫星结构本身也必须保持在一定的温度范围内，以防止过度的热变形。

随着计算机科学技术的不断发展，建模与仿真（M&S）技术不断应用到在轨卫星的热仿真预测分析中。建立复杂的卫星模型并对其进行热仿真研究，已成为卫星研究的重要途径。通过建模与仿真，对卫星的热力学性能做出分析与评价，不仅能够提升卫星的设计水平，而且还是缩短研制周期、降低研制风险与费用的有效途径。

目前，在卫星的研制过程中，大量的采用仿真手段进行设计方案的性能评估。根据卫星在轨及地面试验的工作过程，建立卫星的热仿真模型，利用计算机快速仿真达到快速性能评估的目的，并根据仿真模型的预测结果来指导型号产品的设计和优化。为了达到在各级试验中有效代替实物、减少地面试验带来损耗的目的，建立精确的卫星热仿真模型显得尤为重要。

具体仿真验证步骤如下：

• 仿真工程师建立卫星仿真模型，提交给验模工程师；

• 试验负责人将试验结果，以标准数据格式提交给验模工程师；

• 验模工程师通过求解器集成模块获得初始仿真结果；

• 验模工程师导入试验数据，根据验模工作对数据的要求进行试验数据处理与变换；

• 借助试验数据进行仿真模型的误差评估，量化模型精度；

• 基于仿真模型与试验数据的偏差，开展多工况参数协同优化；

• 对卫星模型进行参数灵敏度分析，获得参数灵敏度排序结果；

• 基于试验与仿真的误差（设计指标），对模型参数进行修正（优化），高灵敏度参数优先；

• 对卫星模型的部件进行单机不确定性分析，获得卫星单机不同置信度下的温度区间；

• 验模工程师提交验证结果，将通过V&V验证后的卫星仿真模型，发布到模型管理平台；

• 权限用户均可以在模型管理子系统内查看验模报告，查看调用归档模型及其相关文档。