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| 編輯推薦： |
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本书是航天器信息物理测试技术的完整指南。它集多学科智慧，详述核心原理、模型构建等关键内容，通过丰富案例展现理论到实践的转化。书中融合信息技术、计算机科学等多领域成果，实时仿真、人工智能等技术协同，应用前景广阔。无论是科研人员、工程师，还是技术人员、管理人员，都能借此深入理解技术核心，掌握实际应用方法，为航天器研发助力，为未来航天事业发展添砖加瓦。
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| 內容簡介： |
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随着航天器技术的发展，传统物理测试成本高、周期长，软件仿真真实性不足。航天器信息物理测试技术融合数字孪生、仿真建模与物理测试，兼具真实性、可靠性与灵活性、经济性，可提升测试效率、缩短周期、降低成本与风险。本书涵盖该技术从基础理论到实际应用，详解核心原理、模型构建、平台设计及关键技术，通过丰富案例展示应用过程。适合航天科研人员、工程师及管理人员学习，助力提升航天器研制效率与质量，为未来航天发展提供技术保障。
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| 關於作者： |
孙波，博士生导师，研究员，中国仿真学会理事，中国仿真学会数字试验与测试专业委员会主任委员，一直从事复杂装备健康管理和数字试验与测试等方面的研究工作。
张雷，高级工程师，长期从事装备仿真测试与数据评估，装备健康管理与故障诊断等方面的研究工作，曾获北京市、航天科技集团科技奖多项。
张其远，博士，主要从事将大语言模型、强化学习等人工智能技术应用于复杂系统的测试需求分析、测试用例生成等系统测试方面的研究工作。
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| 目錄：
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第1章 航天器信息物理测试技术概述1
1.1引言1
1.2航天器信息物理测试技术2
1.2.1航天器信息物理测试的定义与特点2
1.2.2航天器信息物理测试的技术基础4
1.2.3航天器信息物理测试的关键技术6
1.2.4测试流程设计8
1.2.5航天器信息物理测试技术的发展趋势10
1.3航天器信息物理测试平台设计11
1.3.1设计需求11
1.3.2设计原则12
1.3.3技术特点13
1.3.4平台架构13
1.3.5系统组成15
1.4本书内容简介16
第2章 仿真模型构建方法17
2.1背景概述17
2.2基于机理的建模方法17
2.2.1基于MATLAB/Simulink的模型构建方法20
2.2.2基于Modelica的模型构建方法20
2.3基于数据驱动的建模方法21
2.3.1数据驱动建模方法22
2.3.2数据驱动模型压缩25
2.4基于机理和数据驱动的混合建模方法28
2.4.1混合模型构建方法概述28
2.4.2混合模型结构及选择30
2.5航天器典型部件建模实例32
2.5.1蓄电池组仿真模型构建32
2.5.2飞轮仿真模型构建40
2.6模型验证46
2.6.1模型验证相关概念47
2.6.2模型验证过程与指标体系51
第3章 信息物理测试终端设计56
3.1背景概述56
3.2总体架构设计56
3.2.1设计目标56
3.2.2系统工作原理57
3.3仿真模型接口设计59
3.3.1功能模型接口设计60
3.3.2协议模型接口设计62
3.3.3硬件模型接口设计70
3.4仿真调度设计74
3.4.1代数环的识别74
3.4.2仿真执行顺序确定76
3.4.3仿真初始值确定79
3.4.4仿真数据计算与预测80
3.4.5仿真参数注入85
3.4.6分布式仿真调度管理86
3.4.7分布式仿真缓存管理91
3.5小结93
第4章 仿真测试管理系统设计95
4.1背景概述95
4.2总体架构设计95
4.3仿真模型管理96
4.3.1功能需求96
4.3.2架构与界面设计98
4.3.3功能模型管理100
4.3.4协议模型配置102
4.3.5硬件模型配置105
4.3.6模型版本管理107
4.4仿真工程管理设计109
4.4.1功能需求110
4.4.2界面设计111
4.4.3工程设计115
4.5仿真测试前端设计121
4.5.1仿真控制设计121
4.5.2数据注入管理123
4.5.3仿真调试124
4.6仿真结果数据库设计126
4.6.1需求分析126
4.6.2数据管理架构127
4.6.3数据发送接收模块128
4.6.4仿真数据存储129
第5章 信息物理测试平台在信息类控制器测试中的应用134
5.1背景概述134
5.2应用架构135
5.3测试流程137
5.4测试应用案例138
5.4.1卫星分离姿态扰动模拟器设计138
5.4.2基于模拟器的故障模拟注入146
5.5小结151
第6章 信息物理测试平台在系统测试中的应用154
6.1背景概述154
6.2应用架构155
6.3应用测试流程155
6.3.1功能模型设计155
6.3.2协议模型设计156
6.3.3硬件模型设计157
6.3.4工程搭建与模型测试158
6.3.5仿真测试并获取仿真结果159
6.4测试应用案例159
6.4.1卫星太阳电池阵工况模拟159
6.4.2卫星太阳电池阵故障模拟168
6.5小结172
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| 內容試閱：
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随着航天器技术的不断发展，航天任务的复杂性与系统的精密度要求也日益提升。传统的测试方法，尤其是物理测试方法，因其依赖昂贵的硬件、长时间的试验周期和较高的风险，已难以满足现代航天器研发对高效性和经济性的需求。与此同时，尽管软件仿真提供了低成本和低风险的解决方案，但其难以真实还原物理设备的行为及性能，导致无法全面评估航天器在实际任务中的表现。在此背景下，航天器信息物理测试技术应运而生，它为航天器的测试、验证和优化提供了全新的思路和方法。
信息物理测试技术通过集成数字孪生技术、仿真建模和物理系统测试，为航天器的研发和验证构建了一个多学科协同、高效且灵活的测试平台。该平台通过虚拟仿真和物理组件的结合，既保持了物理测试的真实性和可靠性，又具备了信息化测试的灵活性和经济性。这种创新的测试方法为航天器的设计验证、系统调试及故障诊断等方面提供了重要的技术支持。尤其是在航天任务日益复杂、航天器系统不断增多的今天，信息物理测试技术显得尤为重要，它不仅能提升测试的效率，缩短开发周期，还能大大降低传统测试所产生的高昂费用和安全隐患。
本书旨在为读者提供一部关于航天器信息物理测试技术的完整指南，涵盖了从基础理论到实际应用的各个方面。书中详细介绍了信息物理测试技术的核心原理、仿真模型的构建方法、测试平台的设计及其关键技术。通过对测试流程、模型设计、数据分析和系统优化的深入探讨，读者能够系统地掌握信息物理测试技术的全貌，并在实际项目中运用这一技术来提升航天器的研制效率与质量。
特别值得一提的是，本书不仅有详细的理论阐述，还通过丰富的实际案例展示了信息物理测试技术在航天器研制中的应用。这些案例涵盖了从早期的系统设计、模型构建到后期的测试验证、故障模拟等多个环节，帮助读者深入理解将理论知识转化为实际应用的过程，以及在复杂环境下灵活应对各种技术难题的方法。
航天器信息物理测试技术的快速发展，离不开信息技术、计算机科学和工程学等多学科的交叉融合。本书详细介绍了这些领域在信息物理测试技术中的应用，包括实时仿真、云计算、人工智能、大数据分析等现代技术在测试中的协同作用。这些技术的结合使得信息物理测试技术不仅在航天领域具有广泛的应用前景，也为其他工业领域的数字化转型提供了借鉴经验。
本书内容既适合航天器领域的科研人员、工程师，也适合正在从事航天器研发、测试与优化工作的技术人员、管理人员等。通过本书的学习，读者不仅能够深入理解信息物理测试技术的核心概念，还能够掌握如何在实际工程项目中应用这一技术，提升航天器的设计精度、验证效率和测试安全性。更重要的是，信息物理测试技术作为一项前沿技术，将为未来航天任务的成功实施提供强有力的技术保障，并推动航天器行业的进一步发展。
随着航天技术的不断进步，信息物理测试技术在航天器系统的全生命周期管理中将发挥越来越重要的作用。相信本书所展示的技术手段和方法将为航天器的设计、测试和优化提供新的动力，并为未来航天事业的发展作出贡献。
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