微小衛星是由控制、電子、力學等多學科、多系統構成的復雜系統，各學科間耦合嚴重，高精度、高置信度仿真要求將不同學科領域的分系統組合成為一個完整的系

統，在各種不同環境和工作模式下，進行相應的仿真分析。本論文緊密圍繞微小衛星多領域建模與仿真方法開展研究，探索多種微小衛星多學科建模與仿真的技術途

徑，取得如下創新研究成果：

提出了基于鍵合圖的微小衛星多學科統一建模方法。通過引入以能量守恒原理為基礎的鍵合圖理論，分別建立了衛星軌道動力學、帶有撓性太陽帆板的剛體衛星姿態

動力學以及反作用飛輪等的鍵合圖模型，并利用 20-SIM 仿真軟件建立了微小衛星多學科仿真模型。

為充分利用成熟的單領域仿真軟件及豐富的模型資源，提出了基于 STK、ADAMS、ModelSim 和 Matlab/Simulink

等商用軟件接口的微小衛星多領域建模與仿真方案，設計了基于軟件接口的小衛星多領域建模與仿真平臺體系結構，分析了典型領域間的耦合關系，完成了具有轉動

太陽帆板、反作用飛輪的多體衛星姿態動力學 ADAMS 仿真模型，建立了小衛星耦合關系緊密的控制、機械、電子及電源等多領域耦合仿真模型。

針對異構軟件環境下的多學科建模與仿真問題，為簡化軟件接口程序的開發工作，實現系統的通用化，提出了基于 HLA

的衛星多學科建模與仿真軟件集成方法。設計了基于 HLA 的微小衛星多領域建模與仿真平臺體系結構，開發了 Matlab、Adams 以及

ModelSim 等單領域仿真軟件與 HLA 的中間件，提出了適合微小衛星多領域協同仿真的運行管理方法，建立了基于 HLA

的微小衛星多領域建模與仿真平臺原型系統。

針對三種不同的微小衛星多學科建模方法，分別進行了仿真驗證，仿真結果驗證了本文所提出的多領域建模方法的有效性和仿真平臺的可行性。

與50位技術專家面對面20年技術見證，附贈技術全景圖

總結

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