CN103347025A - 一种空间飞行器的遥测数据处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空间飞行器的遥测数据处理方法，空间飞行器按照数据协议将数据量小的一组或多组遥测数据通过一个数据帧发送至地面；空间飞行器按照数据协议将数据量大的一组遥测数据通过多个数据帧发送至地面；地面根据数据协议对接收的数据进行处理获得有效数据帧；并根据有效数据帧的数据包标识查找与该有效数据帧对应的解析规则表，所述解析规则表存储了对有效数据帧中的遥测数据所进行的操作，以及有效数据帧中的遥测数据所写入的数据文件；根据解析规则表中的操作以及所写入的数据文件对有效数据帧进行处理，最终将遥测数据写入与之对应的数据文件中。在大数据量和小数据量遥测数据均有的情况下，本发明的处理方法能够准确地将遥测数据写入对应的数据文件中。
Description
技术领域
本发明涉及一种空间飞行器的遥测数据处理方法。
背景技术
大型空间飞行器的构成是许多单机分系统组成的，面对这种大型系统级的设备，在各飞行段，各个分系统的敏感器计算设备都会产生实时数据，为了掌握空间飞行器的飞行状态，一般都需要通过无线通讯技术将这些数据发送到地面，随着今后的空间飞行器用途的复杂程度越来越高，这样比如空间拍摄和录制的图像、声音遥测数据等等大型数据也就越来越多，这样就出现一个有效数据帧中无法完全把一段完整数据发送完；需要通过多个数据帧；除了大型数据外，还会存在小数据量的遥测数据，通过一个数据帧可以传输多组遥测数据。而现有的遥测数据解析方法针对的数据对象是下行数据量小，下传时间点基本一致的情况，无法满足上述大数据量和小数据量遥测数据均有的遥测解析的需要。
遥测数据处理可细化为三类：第一类实时处理，指实时接收并处理被监测的部分重要参数，即信号的处理速度能跟上信号的输入速度，并且将处理结果传送至指挥决策者。第二类准实时处理，通常指飞行结束后,为了能对试验作出初步评估，对某些重要的参数在一小时之内提供处理结果。第三类事后处理，即在规定的时间内，提供正式的结果数据报告,目的是全面分析评定被试空间飞行器的性能或进行故障分析。本发明主要应用于在遥测数据事后处理也就是处理离线遥测数据包的情况下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供了一种空间飞行器的遥测数据处理方法，在大数据量和小数据量遥测数据均有的情况下，能够将遥测数据写入对应的数据文件中。
本发明包括如下技术方案：
一种空间飞行器的遥测数据处理方法，包括如下步骤：
空间飞行器按照数据协议将数据量小的一组或多组遥测数据通过一个数据帧发送至地面；空间飞行器按照数据协议将数据量大的一组遥测数据通过多个数据帧发送至地面；所述数据协议包括帧头、标志字、数据包长度、数据包标识、遥测数据、校验和、和帧尾；
地面接收到空间飞行器发送的所有数据帧后将其存储为遥测数据大包；
将遥测数据大包转化为可读的二进制码格式的数据大包；
将二进制码格式的数据大包按照顺序逐一字节的与数据协议特征项进行比对获得有效数据帧；所述数据协议特征项包括帧头、帧尾、标志字、数据包长度和校验和；
根据有效数据帧的数据包标识查找与该有效数据帧对应的解析规则表，所述解析规则表存储了对有效数据帧中的遥测数据所进行的操作，以及有效数据帧中的遥测数据所写入的数据文件；根据解析规则表中的操作以及所写入的数据文件对有效数据帧进行处理，最终将遥测数据写入与之对应的数据文件中；所述解析规则表包括第一种类型的解析规则表、第二种类型的解析规则表和第三种类型的解析规则表；其中第一种类型的解析规则表中的操作为将相应的有效数据帧中的遥测数据写入相应的数据文件中；第二种类型的解析规则表中的操作为将相应的有效数据帧中的遥测数据存入相应的数据缓冲区中；第三种类型的解析规则表中的操作为将相应数据缓冲区的数据写入相应的数据文件中，并将相应的有效数据帧中的遥测数据写入相应的数据文件中。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明兼容了处理大数据量数据类型的处理能力，在不增加硬件的条件下，能够解决大数据量遥测数据段在不同一数据包产生问题，能够实现准确解析。本发明主要应用在遥测数据事后处理的情况下，当遇到遥测数据产生的有效数据帧内容与所安放数据文件要求发生冲突时，通过设计解析规则表，对相应数据进行缓存处理，使得完成遥测数据解析任务。
附图说明
图1地面对遥测数据进行处理的数据结构示意图；
图2地面对遥测数据进行处理的方法流程图。
具体实施方式
下面就结合附图对本发明做进一步介绍。
空间飞行器按照数据协议将数据量小的一组或多组遥测数据（例如惯组遥测数据和导航遥测数据）通过一个数据帧发送至地面；空间飞行器按照数据协议将数据量大的一组遥测数据（例如可见光导引头数据）通过多个数据帧发送至地面；所述数据协议包括帧头、标志字、数据包长度、数据包标识、遥测数据、校验和、和帧尾。所述数据协议的举例说明如表1所示。
表1遥测数据协议举例
地面接收到空间飞行器发送的所有数据帧后将其存储为遥测数据大包；如图1-2所示，地面对遥测数据大包进行如下处理：
1、该类数据大包一般以文本形式ACSII码形式保存，用公知的转换程序将ACSII格式的遥测数据大包进行处理转化为可读的二进制码格式的数据大包。
2、将二进制码格式的数据大包按照顺序逐一字节的与数据协议特征项进行比对获得有效数据帧；所述数据协议特征项包括帧头、帧尾、标志字、数据包长度和校验和。
a)首先确定对应的遥测数据通讯协议，具体协议特征项如下：帧头（两字节）、帧尾（两字节）、标志字（单/双字节）、数据长度（单字节）、校验和（单字节）。和这些协议特征项在数据帧中的具体确定位置；
b)按步骤a）中解析特征项，按如下一一比对判断，其中比对判断顺序如下：帧头→帧尾→标志字→数据长度→校验和。按照这个比对顺序进行一一比对，获得一帧一帧的有效数据帧。
3、获得一帧的有效数据帧后，还必须形成有用的数据信息，这就要找到对应解析规则表，这样就必须一一比对有效数据帧中的数据包标识与解析规则表的表头，找到对应的解析规则表，其中表2规定每个解析规则表的表头。
表2解析规则表表头示例
| 序号 | 解析规则表表头 |
| 1 | 0xA1 |
| 2 | 0xA2 |
| 3 | 0XB1 |
| 4 | 0XB2 |
| 5 | 0XB3 |
| 6 | 0XB4 |
| 7 | 0XB5 |
| 8 | 0XC1 |
| 9 | 0XC2 |
| 10 | 0XD1 |
所述解析规则表存储了对有效数据帧中的遥测数据所进行的操作，以及有效数据帧中的遥测数据所写入的数据文件。所述解析规则表包括第一种类型的解析规则表、第二种类型的解析规则表和第三种类型的解析规则表；其中第一种类型的解析规则表中的操作为将相应的有效数据帧中的遥测数据写入相应的数据文件中；第二种类型的解析规则表中的操作为将相应的有效数据帧中的遥测数据存入相应的数据缓冲区中；第三种类型的解析规则表中的操作为将相应数据缓冲区的数据写入相应的数据文件中，并将相应的有效数据帧中的遥测数据写入相应的数据文件中。
对于小数据量的一组或者多组遥测数据（例如惯组遥测数据和导航遥测数据）所对应的数据帧，适用于采用第一种类型的解析规则表。如表3所示为第一种类型的解析规则表与有效数据帧对应关系示例，将该有效数据帧中的惯组遥测数据写入惯组数据文件；将该有效数据帧中的导航遥测数据写入导航数据文件。
表3第一种类型的解析规则表与有效数据帧对应关系示例
对于大数据量的一组遥测数据（例如可见光导引头数据），适用于采用第二、第三种类型的解析规则表。对于先接收到的数据帧需要采用第二种类型的解析规则表，对于后接收到的数据帧需要采用第三种类型的解析规则表。如表4所示，为第二种类型的解析规则表与有效数据帧对应关系示例；将该有效数据帧的遥测数据直接写入数据缓存区1，其遥测数据最终要写入可见光导引头数据文件。如表5所示，为第三种类型的解析规则表与有效数据帧对应关系示例，将数据缓存区1的数据写入可见光导引头数据文件，同时将该数据帧中的遥测数据写入可见光导引头数据文件。
表4第二种类型的解析规则表与有效数据帧对应关系示例
表5第三种类型的解析规则表与有效数据帧对应关系示例
最终所有的解析规则表就分为如上方案一、二两种，根据这两种解析规则表设计方案，将所有对应的有效数据标识对应的有效数据帧的解析规则表一一事先设计好，在软件实现时，就做成一个个的函数，然后对比有效数据帧标识判断该调用那个解析规则表，调用那个解析规则表转化为调用事先做好的函数。
4、根据解析规则表中的操作以及所写入的数据文件对有效数据帧进行处理，最终将遥测数据写入与之对应的数据文件中；从而可以将看不懂的二进制数据，翻译成一个个具体物理量数据。
按照上述实施方式，就可以把遥测数据大包顺利翻译成有用的可读的数据文件。
本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
Claims (1)
1.一种空间飞行器的遥测数据处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
空间飞行器按照数据协议将数据量小的一组或多组遥测数据通过一个数据帧发送至地面；空间飞行器按照数据协议将数据量大的一组遥测数据通过多个数据帧发送至地面；所述数据协议包括帧头、标志字、数据包长度、数据包标识、遥测数据、校验和、和帧尾；
地面接收到空间飞行器发送的所有数据帧后将其存储为遥测数据大包；
将遥测数据大包转化为可读的二进制码格式的数据大包；
将二进制码格式的数据大包按照顺序逐一字节的与数据协议特征项进行比对获得有效数据帧；所述数据协议特征项包括帧头、帧尾、标志字、数据包长度和校验和；
根据有效数据帧的数据包标识查找与该有效数据帧对应的解析规则表，所述解析规则表存储了对有效数据帧中的遥测数据所进行的操作，以及有效数据帧中的遥测数据所写入的数据文件；根据解析规则表中的操作以及所写入的数据文件对有效数据帧进行处理，最终将遥测数据写入与之对应的数据文件中；所述解析规则表包括第一种类型的解析规则表、第二种类型的解析规则表和第三种类型的解析规则表；其中第一种类型的解析规则表中的操作为将相应的有效数据帧中的遥测数据写入相应的数据文件中；第二种类型的解析规则表中的操作为将相应的有效数据帧中的遥测数据存入相应的数据缓冲区中；第三种类型的解析规则表中的操作为将相应数据缓冲区的数据写入相应的数据文件中，并将相应的有效数据帧中的遥测数据写入相应的数据文件中。
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