空中客车国防与空间模拟木星冰卫星探测任务数据流

为JUICE任务计划的每个仪器最多产生四个数据流，数据速率随时间而变化。每个流都链接到一个SSMM目录，其中包含将通过X或Ka频段传输到地球的文件。如果文件在下行链路中损坏，地面站将请求重新传输。只有在确认传输成功后，才会删除文件。

系统变量，包括分配给每个仪器的目录数量和每个目录的下行优先级，增加了系统的复杂性。这种复杂性使得操作架构师很难预测各种参数配置和子系统之间的交互如何影响系统性能。

空中客车公司国防和航天部希望创建一个模型，使架构师能够运行仿真，以验证其作战概念，并根据分配的优先级调整参数，以满足任务对文件延迟的要求（机载采集和地面完全接收之间的时间）。模型需要在初步设计审查之前准备好。关键要求是模拟时间：模拟器必须能够在不到10分钟的时间内运行15天的任务，以允许架构师运行大量具有代表性的模拟。

空客国防和航天工程师开发了一个事件驱动模型，使用SimEvents来模拟JUICE科学数据流。

他们创建了三个离散的事件组件块:建模仪器行为的Equipment块，建模目录管理逻辑的SSMM Directories Manager块，以及建模传输控制逻辑的Downlink Band management块。

这些块具有操作架构师可以调整的参数，以探索各种配置和模拟场景。参数包括仪器的数量，每个仪器的流的数量，目录的数量，目录大小和优先级，以及下行传输速率和错误率。

该团队从单个组件块组装了一个参考系统模型，其中包括10个设备块、一个SSMM目录管理块和两个下行频带管理块，一个用于ka频带传输，一个用于x频带传输。

实施团队使用SimEvents DES模块开发了模拟器。他们使用MATLAB App Designer构建了一个图形界面，以便于操作架构师和其他用户配置、运行仿真和分析结果。

运营架构师使用这种离散事件模型来模拟具有代表性的任务场景，并对各种系统配置进行假设分析。

由于他们在JUICE项目中使用事件驱动模型的积极经验，空客国防部和航天工程师为一个内部项目开发了类似的模型，以验证新的运行概念。

• 超过模拟速度要求。“我们的要求是，运营架构师必须能够在10分钟内模拟15个任务天，”Cortier说。”由于我们与SimEvents的合作，我们开发的JUICE模型对此类任务的模拟时间不到5分钟。”
  
• 使开发时间减少30%。Cortier说：“我们在几周内开发了我们的初始模型和用户界面。”。“在即将到来的项目中，我们希望通过重用用户界面和直接从UML模型生成MATLAB代码，能够将开发时间减少约30%。”
• 模拟关键任务场景。Cortier说：“使用我们的SimEvents模型及其MATLAB界面的运营架构师告诉我们，他很欣赏能够针对特定问题快速运行具有代表性的模拟。”。“该模型已在多种场景中使用，并帮助有效载荷仪器经理更好地了解JUICE数据存储和下行链路系统，并调整他们负责的配置参数。”