CN104866585A - 一种试验试飞数据综合处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了试验试飞数据综合处理系统，能够解决待处理的试验试飞数据数量大、种类多，格式不统一的问题，能够兼容各种处理的需求。客户端平台提供人机交互界面，人机交互界面中提供固定功能，可选功能以算法UI的形式保存在客户端算法UI单元中，供客户端平台调用；服务器端算法服务平台集成了实现系统服务的系统服务模块和实现试验试飞数据处理所需各种算法的后台计算模块，根据客户端平台的指令调用相应模块，并结合服务器端磁盘阵列的存储内容运行所调用的相应模块；客户端平台和服务器端算法服务平台配合实现系统服务和算法实现。

Description

一种试验试飞数据综合处理系统

技术领域

本发明属于试验试飞数据事后处理领域，具体涉及一种试验试飞数据综合处理系统。

背景技术

试验试飞的方法种类繁多，所获取的测量数据也有来源多、格式不统一、数据量庞大等多个不利于处理的特点。试验试飞的效果很大程度依赖于事后的数据处理分析过程，能最大限度利用所得数据，利用合理、科学的手段进行计算，才能让试验试飞最大化实现其意义。

目前的试验试飞数据事后分析过程中，常用的处理方法是按着经验值手动计算，或通过零散的、不规范的程序对一种数据进行单方向的计算。在这种情况下，试验试飞数据处理过程不仅处理时间长、正确率需反复验证，所得的结论往往也是缺乏系统性，并且说明性不强的。同时，获取的试验试飞数据与处理后的结果数据没有规范的存储机制，不便于以后的查看与参考。

因此，需要实现一种可以适用于各类试验试飞数据，同时满足无论是为了下一步计算所需的预处理工作、或是对一组数据的统计整合、又或是一套复杂的数学计算流程等各种处理算法的实现方式，并需要这种方式支持对各个处理算法进行调用、组合、管理的机制来整理零散信息、统一测量数据、减少冗余工作，从而实现信息高度整合，提高试验试飞效率。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：待处理的试验试飞数据数量大、种类多，格式不统一，对处理的需求也各有不同，进而导致处理方法繁杂，不易管理、整合。如何能实现灵活、方便、适用于各种数据的处理算法实现方式，是本发明最先待解决的问题。

该一种试验试飞数据综合处理系统，包括客户端平台、客户端算法UI单元、服务器端算法服务平台、服务器端磁盘阵列，以及客户端平台与服务器端算法服务平台之间的交互接口；

客户端平台，提供人机交互界面，人机交互界面中提供固定功能，可选功能以算法UI的形式保存在客户端算法UI单元中，供客户端平台调用；所述可选功能的算法UI包括：系统服务的算法UI和试验试飞数据处理所需各种算法的算法UI，且每种功能和算法均对应一个算法UI；客户端平台接收用户指令并交由服务器端算法服务平台执行，然后展示执行结果；

服务器端算法服务平台，集成了实现系统服务的系统服务模块和实现试验试飞数据处理所需各种算法的后台计算模块，根据客户端平台的指令调用相应模块，并结合服务器端磁盘阵列的存储内容运行所调用的相应模块，将向客户端平台返回运行结果；

服务器端磁盘阵列，用于存储本系统所需的原始数据文件、结果数据文件、算法结构xml文件和参数配置文件，供服务器端算法服务平台调用；

客户端平台和服务器端算法服务平台的工作方式具体如下：

(a)所述客户端平台具有算法画布，客户端平台根据用户向算法画布拖入的算法UI图标，加载相应算法UI，同时修改本地的算法结构xml文件，以记录算法UI的属性；

(b)每个算法UI均具有输入输出标志，当客户端平台检测到用户通过鼠标点击和拖动将当前算法UI的输入输出标志与其他算法UI的输入输出标志相连时，且限制为单方向相连，根据连接方向修改本地的算法结构xml文件，以记录当前算法UI的前续算法和/或后续算法属性，并且修改前续算法和/或后续算法的属性，以形成完整的数据综合处理过程；

(c)当客户端平台检测到用户对算法UI图标的打开操作时，加载算法UI的界面窗口，根据用户在界面窗口中的操作产生相应指令通过交互接口发送给服务器端算法服务平台，由服务器端算法服务平台根据指令调用系统服务模块或后台计算模块完成相应处理，将处理数据以统一的格式保存到服务器端磁盘阵列，并同时向客户端平台返回所述处理数据的标识；服务器端算法服务平台中被调用的模块结合服务器端磁盘阵列的存储内容完成相应处理；客户端平台接收到服务器端算法服务平台返回的标识后，更新本地的算法结构xml文件中当前算法UI的属性；

(d)本地的算法结构xml文件可保存到服务器端磁盘阵列中，以及从服务器端磁盘阵列重新加载到客户端平台。

优选地，所述客户端算法UI单元中，系统服务功能的算法UI包括数据导入UI、数据选择UI、格式统一UI和数据编辑UI；所述服务器端算法服务平台中，实现系统服务功能的系统服务模块包括标示符管理模块、数据导入模块、数据选择模块和格式统一模块。

优选地，所述格式统一模块用于将待存储到服务器端磁盘阵列的原始数据文件、参数配置文件和服务器端算法服务平台处理后产生的结果数据文件统一为相同格式，再存储。

优选地，凡是原始数据文件和参数配置文件，均由标示符管理模块赋予唯一标示符，文件本身存储在服务器端磁盘阵列中，客户端平台利用唯一标示符告知服务器端算法服务平台需要处理哪些文件，具体处理过程由服务器端算法服务平台通过调用系统服务模块和/或后台计算模块实现，处理产生的数据以文件形式保存到服务器端磁盘阵列中，文件的唯一标示符反馈给客户端平台。

优选地，在数据导入时，所述客户端平台检测到用户向算法画布拖入数据导入图标并激活后，加载数据导入UI的界面窗口，并且查找和显示本地的原始数据文件；待用户选定原始数据文件并点击界面窗口上的导入按键后，客户端平台产生数据导入指令通过交互接口中的指令接口传至服务器端算法服务平台；服务器端算法服务平台根据数据导入指令调用系统服务模块中的数据导入模块，该数据导入模块调用标示符管理模块对每个原始数据文件生成一个唯一标示符，之后由数据导入模块将原始数据文件随其唯一标示符通过数据接口存储至服务器磁盘阵列中；

在数据选择时，所述客户端平台检测到用户向算法画布拖入数据选择图标后，修改本地的算法结构xml文件；当检测到用户激活数据选择图标后，加载数据选择UI的界面窗口，在UI加载时产生数据选择指令通过交互接口中的指令接口传至服务器端算法服务平台；服务器端算法服务平台根据数据选择指令调用数据选择模块，数据选择模块根据服务器端磁盘阵列中存储的原始数据文件，返回现有原始数据文件的名称；

所述客户端平台以列表形式显示返回的现有原始数据文件的名称以供用户选择，等待用户指定一个或多个原始数据文件作为输入；所述客户端平台检测到用户点击界面窗口上的确定按键后，修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点；数据选择UI获取用户指定输入的原始数据文件的唯一标示符，生成参数配置文件，并通过交互接口中的数据接口经由服务器端算法服务平台存储至服务器端磁盘阵列中，并由标示符管理模块产生参数配置文件的唯一标示符，并返回给客户端平台；获取到返回后，客户端平台修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点，将当前算法节点的输出数据属性修改为所选的原始数据文件的唯一标示符，多个原始数据文件的唯一标示符由分隔符分开。

优选地，在格式统一时，所述客户端平台检测到用户向算法画布拖入格式统一图标后，修改本地的算法结构xml文件；当检测到用户进行了图标间的连接操作，根据连接方向在两个图标间绘制单向箭头连线；同时客户端平台修改本地的算法结构xml文件中两个相连的当前算法节点；

所述客户端平台检测到双击格式统一图标后，加载格式统一UI以打开界面窗口，在格式统一UI加载时从前续算法中读取各个输入数据文件的名称、格式与内容，并在界面窗口中显示预判的数据类型，用户可根据具体情况修改以保证统一结果；所述客户端平台检测到用户点击确定按键后，格式统一UI获取用户指定输入的数据类型，生成参数配置文件，通过交互接口中的数据接口存储至服务器端磁盘阵列中，并通过交互接口中的指令接口将输入数据文件的唯一标示符与参数配置文件传入服务器端算法服务平台，服务器端算法服务平台调用格式统一模块并读取服务器端磁盘阵列中指定的原始数据文件，按设定规则与逻辑将其统一为规定的文件格式，在文件头标明算法名称“格式统一”、数据类型与设备信息，并通过调用标示符管理模块生成唯一标示符，将算法的结果数据文件保存至服务器端磁盘阵列中，并将参数配置文件的唯一标示符与结果数据文件的唯一标示符返回客户端平台；

客户端平台获取到返回后，修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点，将当前算法节点中的输出数据属性修改为结果数据文件的唯一标示符。

优选地，在需要计算时，一种方式是参照算法结构逐个算法计算，具体为：

客户端平台检测到用户点击单个算法UI界面窗口中的计算按键后，通过交互接口中的指令接口向服务器端算法服务器平台(3)发出指令，服务器端算法服务器平台(3)根据指令调用相应的算法后台计算模块，并结合服务器端磁盘阵列存储的原始数据文件与参数配置文件，按照算法的逻辑生成结果数据文件，保存至服务器端磁盘阵列的同时由标示符管理模块生成唯一标示符返回客户端平台；获取到返回后，客户端平台修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点中的输出数据属性和后续算法的输入数据属性；

算法后台计算模块在处理过程中发生或检测到异常，均中断计算过程，释放内存空间并同时返回错误信息至客户端平台，由客户端平台为用户展示错误的算法与错误信息。

优选地，在需要计算时，另一种方式是客户端平台自动进行计算，具体为：

所有算法UI的参数保存成功后，客户端平台通过解析算法结构xml文件，根据算法排序，依次向服务器端算法服务平台发送指令，以调用后台算法计算模块进行计算，每个后台算法计算模块计算完成产生的结果数据文件由标示符管理模块给予唯一标示符后返回至客户端平台，并赋值到后续算法的输入属性中；对于具有多个前续算法的后台算法计算模块，当其前续算法全部计算成功并返回了输出数据后，再开始这个后台算法计算模块的计算过程；客户端平台实时展示计算进度信息，当所有算法计算成功并拥有输出结果后，计算流程执行完毕；

如在执行计算流程过程中某一算法报错，即刻中止整个计算流程；当用户修改输入数据、配置参数或重新调整算法结构后，可重新执行计算流程。

优选地，客户端平台在检测到保存请求时，将本地的算法结构xml文件经由服务器端算法服务平台保存至服务器端磁盘阵列中；所述算法结构xml文件中存储了算法组成、算法图标位置、前续后续算法关系和输入输出数据；当用户通过客户端平台选择并重新加载时，客户端平台通过获取、解析算法结构xml文件即可还原计算流程至上次保存状态。

优选地，每个算法均分为客户端算法UI与服务端算法后台计算模块；添加新算法时，通过客户端平台人机交互界面提供的算法UI添加界面和后台算法编写界面实现算法UI和算法后台计算模块的编写；然后在算法加载界面实现加载，加载过程包括：

关闭客户端平台程序，关闭服务器端算法服务平台所有算法服务和系统服务，并备份当前系统状态；将算法UI的文件复制或覆盖至客户端平台指定的UI文件夹中，将算法后台计算模块的文件传输至服务器端算法服务平台，复制或覆盖至指定的算法服务文件夹中；重新启动服务器端算法服务平台，重新加载并启动算法服务文件夹下的所有服务。

有益效果：

本发明解决了试验试飞数据处理过程中，数据来源多、数据量大带来的数据格式不统一、处理方法复杂多样等问题。通过对算法的独立管理，增加了算法的灵活性与可维护性，前台与后台程序分离的方法也减轻了计算压力。连线实现算法间链接的方式操作简单，直观形象，可以清晰地展示出算法的执行流程与每一步的结果。将原始数据与结果数据存储成统一文件格式放置的服务器端，不仅统一了所有数据格式，也使大部分数据传输操作都在服务器端本地完成，即减小了网络传输压力，也节省了客户端的内存使用量。

附图说明

图1为本发明系统框图。

图2为人机交互界面的示意图。

具体实施方式

试验试飞数据量大、数据处理需求复杂、步骤繁多，从而给硬件带来沉重的处理压力和存储压力。如在多路数据同时处理或并发数据量过大时，这个问题尤其严重。需要设计合理的实现方式，既适用于各种数据的存储要求，又便于算法的查询、调用，同时尽可能的减小处理压力。

同时，原始的试验试飞数据与处理后的数据都应有适当的方式予以存储与展示，便于结果的查看与验证，也可为以后的处理提供依据与参考。同时为了实现复杂、系统的处理算法，还需搭建多个算法的流程结构，通过算法间数据的传递，实现简单算法的组合。

基于上述考虑，本发明提供了一种试验试飞数据综合处理系统，其主要特点如下：

(1)将系统分为后台计算端与前台显示端两部分，后台部署于计算服务器端，前台部署于客户端便于平台调用，同时通过网络协议与后台进行通信，客户端只负责人机交互，服务器才是进行实际计算的实体，从而实现计算与显示分离，减轻客户端的处理压力。

(2)将每个算法独立编写，可以实现处理算法流程的搭建与算法的灵活管理。加载或重载算法时，只需将生成后的新算法部署在客户端与服务器端上，即可予以调用与计算。

(3)试验试飞数据导入时除了对原始文件进行存储外，先进行统一的预处理工作，将各种数据都统一生成为符合算法规范的可识别的数据格式。处理后的结果数据也以同样的格式生成，并可存储为文件格式永久保存。

(4)通过算法画布，用户可以对系统提供的算法进行组合，并可通过简明的操作对这种结构进行查看与编辑。算法间利用单向的数据传递实现链接，每个算法支持多路原始数据或算法结果的输入。算法的组合结构可存储为文件格式，便于后期的调用、查看或进一步的处理计算。

图1示出了本发明试验试飞数据综合处理系统的组成，如图1所示，该系统包括客户端平台1、客户端算法UI单元2、服务器端算法服务平台3、服务器端磁盘阵列4，以及客户端平台1与服务器端算法服务平台3之间的交互接口。优选地，服务器与客户端间的交互接口根据传递内容不同又分为数据接口与指令接口，分别实现了双向的数据文件和指令的传输，数据接口又可细分为输入数据接口、输出数据接口和配置文件接口。

客户端平台1，主要用于提供人机交互界面。该人机交互界面接收用户指令并交由服务器端算法服务平台3执行，然后展示执行结果，同时负责客户端算法UI的加载和服务器与客户端间的交互接口间的通信。该人机交互界面本身提供一些固定功能，例如图2所示，选择数据任务、执行数据流程、导出报告等。人机交互界面还提供了算法画布，用户可以通过拖入图标的方式，加载所需功能，这些可选功能以算法UI的形式保存在客户端算法UI单元2中。

客户端算法UI单元2，用于提供可选功能的算法UI，这些算法UI提供算法相关参数的录入窗口，以及对算法的一些操作控件，控件例如参数编辑、保持、修改、计算执行等。本发明中算法UI包括两类：系统服务的算法UI和试验试飞数据处理所需各种算法的算法UI，且每种功能和算法均对应一个算法UI。

本实施例中，系统服务的算法UI包括数据导入UI、数据输入UI、数据编辑UI、格式统一UI。试验试飞数据处理所需各种算法又分为基本算法和专业算法，其中，基本算法包括互差计算、微分计算、差分计算、牛顿插值、三差计算、坐标计算、平滑滤波、GPS速度解算、地球曲率修正、观目线距离计算、坐标初值解算、坐标精度估计、测站系坐标解算、误差修正与角度综合、估算参数精度、相对参数计算、野值检测与剔除、中垂线法计算坐标、大地坐标2000转化为靶场坐标、铅垂线坐标转化为靶场坐标、角坐标转化、弹道拼接算法；专业算法包括雷达经验分层、光测经验修正、视频经验修正、折光折射积分修正、电波折射修正、光波折射修正、激光测距大气折光修正、相遇段位置修正、内测弹道结算加速度积分求过载、内测弹道结算四元数求欧拉角、内测弹道解算加速度积分求速度、内测弹道解算加速度二次积分求位置、内测弹道解算欧拉角求四元数、外弹道解算EMBET弹道解算、外弹道解算EMD弹道重构算法、外弹道解算弹道微分求过载、弹道解算弹道微分求加速度、外弹道解算光雷交汇定位、外弹道解算偏角倾角及角速度求解、外弹道解算雷达单站定位、外弹道解算小波弹道重构、外弹道解算3R交汇定位、外弹道解算SPLINE样条融合弹道解算、外弹道解算多台设备交汇、外弹道解算两台光学交汇、外弹道速度微分求加速度算法。

服务器端磁盘阵列4，用于存储本系统所需的原始数据文件、结果数据文件、算法结构xml文件和参数配置文件，供服务器端算法服务平台3调用。其中，原始数据文件就是试验试飞数据，其通过客户端导入服务器端经由格式统一后存储在此；结果数据文件是服务器端处理后的数据所在文件；算法结构xml文件是有客户端产生的，其可以存储到此处，在需要时重复加载；参数配置文件是指算法中所需参数的保存文件。

服务器端算法服务平台3，集成了实现系统服务的系统服务模块和实现试验试飞数据处理所需各种算法的后台计算模块，根据客户端平台1的指令调用相应模块，并结合服务器端磁盘阵列4的存储内容运行所调用的相应模块，将向客户端平台1返回运行结果。本实施例中，实现系统服务功能的系统服务模块至少包括标示符管理模块、数据导入模块、数据选择模块、格式统一模块。其中，数据导入模块、数据选择模块后面会介绍到，这里先单独描述一下格式统一模块和标示符管理模块的具体功能，后面涉及到时，不再赘述。

格式统一模块：用于将待存储到服务器端磁盘阵列的原始数据文件、参数配置文件和服务器端算法服务平台3处理后产生的结果数据文件统一为相同格式，再存储。

标示符管理模块：用于产生文件的唯一标示符，凡是原始数据文件和参数配置文件，均由标示符管理模块赋予唯一标示符，文件本身存储在服务器端磁盘阵列中，客户端平台利用唯一标示符告知服务器端算法服务平台3需要处理哪些文件，具体处理过程由服务器端算法服务平台3通过调用系统服务模块和/或后台计算模块实现，处理产生的数据以文件形式保存到服务器端磁盘阵列4中，文件的唯一标示符反馈给客户端平台1。

客户端平台1和服务器端算法服务平台3涉及到的主要工作模式如下：

(a)所述客户端平台1具有算法画布，客户端平台1根据用户向算法画布拖入的算法UI图标，加载相应算法UI，同时修改本地的算法结构xml文件，以记录算法UI的属性；

(b)每个算法UI均具有输入输出标志，当客户端平台1检测到用户通过鼠标点击和拖动将当前算法UI的输入输出标志与其他算法UI的输入输出标志相连时，且限制为单方向相连，根据连接方向修改本地的算法结构xml文件，以记录当前算法UI的前续算法和/或后续算法属性，并且修改前续算法和/或后续算法的属性，以形成完整的数据综合处理过程；

(c)当客户端平台1检测到用户对算法UI图标的打开操作时，加载算法UI的界面窗口，根据用户在界面窗口中的操作产生相应指令通过交互接口发送给服务器端算法服务平台3，由服务器端算法服务平台3根据指令调用系统服务模块或后台计算模块完成相应处理，将处理数据以统一的格式保存到服务器端磁盘阵列4，并同时向客户端平台1返回所述处理数据的标识；服务器端算法服务平台3中被调用的模块结合服务器端磁盘阵列4的存储内容完成相应处理；客户端平台1接收到服务器端算法服务平台3返回的标识后，更新本地的算法结构xml文件中当前算法UI的属性。

基于本系统的设计，可以实现如下功能，包括但不限于导入数据、选择数据、格式统一、数据编辑、算法结构编辑、算法参数保存、计算、结果展示保存与重新加载、算法更新。下面就逐一进行介绍。

(1)导入数据

客户端平台1将算法UI以图标形式展示在算法栏中。进入试验试飞数据综合处理算法平台后，用于从算法栏中拖入数据导入算法的图标到算法画布。

客户端平台1检测到用户向算法画布拖入数据导入图标并激活(双击)后，加载数据导入UI的界面窗口，并且查找和显示本地的原始试验试飞数据文件。待用户选定原始试验试飞数据文件并点击界面窗口上的导入按键后，客户端平台1产生数据导入指令通过交互接口中的指令接口传至服务器端算法服务平台3，服务器端算法服务平台3根据数据导入指令调用系统服务模块中的数据导入模块，该数据导入模块对每个原始数据文件生成一个唯一标示符，之后将原始数据文件连同唯一标示符一起通过数据接口存储至服务器磁盘阵列中。

通过此步骤可将本地的原始数据保存至服务端的磁盘阵列中,以供后续的处理算法调用。

本发明在上述导入过程中，或在后续计算开始阶段，可以将各类数据统一为xml文件格式，以一级节点中的属性标明该数据的名称、类型、所属设备、数据范围等相关信息，并在二级节点中列出数据。数据量大的试验试飞数据可采取分片存储的方式，以降低计算和网络传输的压力。生成后的xml文件以一定的存储结构规则进行存储，并在被算法的前台程序选中时，提供此xml文件的唯一标示符作为一个输入数据。后台程序接收到的输入数据为一系列的文件标示符，直接在文件系统或本地读取、计算，并生成同样格式的一个或多个xml结果文件，赋予唯一标示符，最终将这些结果文件标示符作为输出数据返回给前台。只有在前台查看原始数据或结果数据时，具体数据才会通过服务端的统一接口传至客户端，以生成表格或图片格式进行展示。

(2)数据选择

客户端平台1检测到用户向算法画布拖入数据选择图标后，修改本地的算法结构xml文件，包括增加算法节点并赋予唯一序号属性(如为第一个算法则序号为activity1，以此类推)，保存坐标属性为算法图标在画布上位置，标题属性为“数据输入”。

当检测到用户激活(双击)数据选择图标后，加载数据选择UI的界面窗口，在UI加载时产生数据选择指令通过交互接口中的指令接口传至服务器端算法服务平台3；服务器端算法服务平台3根据数据选择指令调用数据选择模块，数据选择模块根据服务器端磁盘阵列4中存储的原始数据文件，返回现有原始数据文件的名称。此时，客户端平台1以列表形式显示返回的现有原始数据文件名称以供用户选择，等待用户指定一个或多个原始数据文件作为输入。

客户端平台1检测到用户点击界面窗口上的确定按键后，修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点；数据选择UI获取用户指定输入的原始数据文件的唯一标示符，生成参数配置文件，并通过交互接口中的数据接口经由服务器端算法服务平台3存储至服务器端磁盘阵列4中，并由标示符管理模块产生参数配置文件的唯一标示符，并返回给客户端平台1；获取到返回后，客户端平台1修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点，将算法节点的输出数据属性修改为所选的原始数据文件的唯一标示符，多个原始数据文件的唯一标示符由分隔符分开。

(3)格式统一

在格式统一时，客户端平台1检测到用户向算法画布拖入格式统一图标后，修改本地的算法结构xml文件，包括，增加算法节点并赋予唯一序号属性(如为第二个算法则序号为activity2)，保存坐标属性为算法图标在画布上位置，标题属性为“格式统一”。

当用户终止鼠标左键点击数据输入的输出标志并拖动鼠标至格式统一的算法图标上，此时，客户端平台1会检测到用户进行了图标间的连接操作，那么其会根据连接方向在两个图标间绘制单向箭头连线，注意这里只允许单向链接；同时客户端平台1修改本地的算法结构xml文件中两个相连的当前算法节点，包括修改当前算法节点，将其前续算法属性修改为数据输入算法的序号(如为第一个数据输入的后续算法则前续算法为activity1)，输入数据属性修改为前续算法的输出数据属性，还需要修改前续算法节点的后续算法数据为当前算法序号。

所述客户端平台1检测到双击格式统一图标后，加载格式统一UI以打开界面窗口，在格式统一UI加载时从前续算法中读取各个输入数据的名称、格式与内容，并在界面窗口中显示预判的数据类型，用户可根据具体情况修改以保证统一结果；所述客户端平台1检测到用户点击确定按键后，格式统一UI获取用户指定输入的数据类型，生成参数配置文件，通过交互接口中的数据接口存储至服务器端磁盘阵列4中，并通过交互接口中的指令接口将输入数据文件的唯一标示符与参数配置文件流传入服务器端算法服务平台3，服务器端算法服务平台3调用系统服务中的格式统一模块并读取服务器端磁盘阵列4中指定的原始数据文件，按设定规则与逻辑将其统一为规定的文件格式，在文件头标明算法名称“格式统一”、数据类型与设备信息，并通过调用标示符管理模块生成唯一标示符，将算法的结果数据文件保存至服务器端磁盘阵列4中，并将参数配置文件的标示符与结果数据文件的标示符返回客户端平台1。

客户端平台1获取到返回后，修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点，将当前算法节点中的输出数据属性修改为结果数据文件的唯一标示符，多个文件时以逗号隔开，参数配置数据属性为参数配置文件的唯一标示符。

通过此步骤可根据所选的输入数据类型与数量进行格式统一，将原始数据统一转化为后续算法可使用的xml文件格式作为算法的输出。

(4)数据编辑

格式统一成功后，从算法栏中拖入数据编辑算法UI到算法画布。客户端平台1检测到该事件后修改本地的算法结构xml文件，包括增加算法节点并赋予唯一序号属性，保存坐标属性为算法图标在画布上位置，将标题属性记为“数据编辑”。

用户通过鼠标左键点击格式统一的输出标志并拖动鼠标至数据编辑的算法图标上，客户端平台1检测到该事件后在两个图标间绘制指向数据编辑的单向箭头连线，表明已将格式统一后的输出数据传输至数据编辑算法作为算法输入。同时客户端平台1修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点，前续算法属性为数据输入算法的序号，输入数据属性为前续算法的输出数据属性，修改前续算法节点的后续算法数据位当前算法序号。

用户双击算法图标，客户端平台1检测到该事件后打开数据编辑的UI界面窗口，在UI加载时通过指令接口与数据接口请求并获取输入数据至客户端平台，可用列表格式对各个数据进行浏览，并支持针对数据单元的修改，针对数据行的添加、野值剔除，针对数据行或数据列的删除等操作。

用户点击确定按键后，客户端平台1中的算法UI获取用户所进行的操作与输出数据，分别生成参数配置文件和输出数据文件。其中输出数据文件的文件头保留输入数据的文件头，不进行修改。通过数据接口存储至磁盘阵列中，并通过系统服务分别生成输出数据文件和参数配置文件的唯一标示符返回客户端平台。

获取到返回后，客户端平台1修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点，即将输出数据属性修改为输出数据文件的唯一标示符，多个文件时以逗号隔开，参数配置数据属性为参数配置文件的唯一标示符。

通过此步骤可对输入数据进行查看、整理与编辑，从而使其满足后续算法的输入。由于此算法实现了对数据的查看与直接操作，所以与其他算法不同的，将数据传至客户端并将算法逻辑部署在客户端。如前续算法的输出已满足后续算法要求，此步骤可以省略，此外，此步骤也可在处理过程中，将后续算法的输出作为输入进行使用。

(5)算法结构编辑

数据编辑成功后，用户根据算法流程从算法栏中拖入后续算法，并用连线连接。一个算法可以有多个算法作为前续算法，也可将多个算法作为后续算法。鼠标停留在算法图标上时有删除图标出现在算法图标的右上角，点击并确认则删除此算法和与其连接的所有连线。右键点击连线并确认，则删除此连线。

拖入一个算法、用连线连接两个算法、拖动算法图标修改位置、删除算法或删除连线的操作后，客户端平台1会根据实际情况修改本地的算法结构xml文件，赋予每个算法唯一序号，并保存坐标属性为算法图标在画布上位置，标题属性为算法名称。用连线连接两个算法时，分别修改两个算法的前续算法、后续算法属性，有多个算法作为前续或后续算法时，算法序号间以逗号隔开，如前续算法已有输出数据，则将后续算法的输入赋值为前续算法的输出数据。删除算法或删除连线时，有更改前续后续关系操作时，修改后续算法的前续算法属性同时修改输入数据属性，但输出数据属性只在重新计算后修改。

算法结构的编辑也可在算法参数保存和计算过程中随时进行。

通过此步骤可将所需算法组合起来形成格式化的算法结构，将复杂的计算过程拆分为一步一步的算法，进而确定算法组成与数据流向。本发明生成一个以算法模块为节点的单向链状结构，有利于后续计算过程中可以实现自动计算。每个节点可拥有多个输入节点与多个输出节点，在前台人机界面中，通过连线方式将算法模块前后连接，一个算法模块节点可拥有多个原始数据或其他节点作为前置节点，并可拥有多个其他节点作为后置节点，连线的同时将前置节点的输出数据增加至后置节点的输入数据中，从而实现支持灵活的算法编辑。

通过以上设置，在执行算法结构时，前台就可以通过单向链状结构获取算法执行顺序，并依此向后台程序发送指令。此单向链状结构同样可存储为xml文件格式，用属性值存储各个节点所关联的算法，其输入数据、输出数据、配置参数，前后关联节点等，加载此xml文件获取所有编辑完成或编辑中算法结构的组成与计算数据，即可进行后续的操作。

(6)算法参数保存

算法结构编辑成功后，双击需要输入参数的算法图标，客户端平台1检测到该事件后打开该算法UI的界面窗口，接受用户输入参数并点击保存参数按键，此时算法UI获取用户所进行的操作生成参数配置文件，通过数据接口存储至服务器端磁盘阵列4中，并通过系统服务中的标示符管理模块生成唯一标示符返回客户端平台。获取到返回后，客户端平台1修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点，参数配置数据属性为返回的唯一标示符。

通过此步骤可将算法所需的用户输入传输并保存至服务器端，为之后的计算过程做准备。此步骤可在算法结构编辑过程中执行，也可跳过此步骤，在输入参数后直接执行计算过程，在此情况下参数配置文件和输出数据文件的唯一标示符将一起返回。

(7)计算过程

算法参数输入成功后，可用两种方法进行算法的计算过程。

第一种方法是参照算法结构逐个算法计算，具体为：

客户端平台1检测到用户点击单个算法UI界面窗口中的计算按键后，通过交互接口中的指令接口向服务器端算法服务器平台3发出指令，服务器端算法服务器平台3根据指令调用相应的算法后台计算模块，并结合服务器端磁盘阵列存储的原始数据文件与参数配置文件，按照算法的逻辑生成结果数据文件，保存至服务器端磁盘阵列的同时由标示符管理模块生成唯一标示符返回客户端平台；获取到返回后，客户端平台修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点中的输出数据属性和后续算法的输入数据属性，多个输出时以逗号隔开。在这种方法下如没有执行算法参数保存步骤而直接进行计算，则将两个步骤合并，同时修改参数配置文件和输出数据属性。

算法后台计算模块在处理过程中发生或检测到异常，均中断计算过程，释放内存空间并同时返回错误信息至客户端平台，由客户端平台为用户展示错误的算法与错误信息。

第二种方法是客户端平台自动进行计算，具体为：

所有算法UI的参数保存成功后，通过客户端平台1通过解析算法结构xml文件，根据算法排序，依次向服务器端算法服务平台3发送指令，以调用后台算法计算模块进行计算，每个后台算法计算模块计算完成产生的结果数据文件由标示符管理模块给予唯一标示符后返回至客户端平台，并赋值到后续算法的输入属性中；对于具有多个前续算法的后台算法计算模块，当其前续算法全部计算成功并返回了输出数据后，再开始这个后台算法计算模块的计算过程；客户端平台1实时展示计算进度信息，当所有算法计算成功并拥有输出结果后，计算流程执行完毕。

如在执行计算流程过程中某一算法报错，即刻中止整个计算流程；当用户修改输入数据、配置参数或重新调整算法结构后，可重新执行计算流程。

无论哪一种方法中，单个算法后台服务中的计算过程又均分为以下几个步骤。首先，根据客户端平台指令调用相应算法的后台计算服务；获取输入数据与参数配置文件标示符，并从磁盘阵列中提取、读入内存；在算法计算服务中解析输入数据文件头与参数配置，根据算法逻辑判断是否符合算法的输入格式要求；根据算法逻辑对数据进行计算，将结果数据按统一规则生成结果数据文件，在文件头标明算法名称、数据类型与设备信息，并通过系统服务提供的标示符管理模块生成唯一标示符保存至磁盘阵列中；将结果数据文件的标示符返回客户端。

通过此步骤完成算法的逐步计算或统一计算，实现了对数据的综合处理与计算。两种方法可单独使用也可结合使用，所有计算过程均在服务器端完成，计算结果数据均保存在磁盘阵列中。

(8)结果展示、保存与重新加载

展示：算法计算过程执行成功后，将鼠标停留在算法图标上，点击出现的查看输出数据图标，弹出数据查看窗口。在窗口加载时，读取当前算法输出数据的标示符并通过指令接口传输至服务器端算法服务平台，服务器端算法服务平台从服务器端磁盘阵列中获取结果数据文件，通过数据接口返回客户端平台，最终在数据查看窗口中以表格、曲线图等格式予以展示。可通过数据查看窗口将输出数据以文本格式导出至本地，用于后期查看或其他数据分析软件。

保存和重新加载：执行完成或进行至中间步骤的计算流程可通过客户端平台中的保存数据功能保存至服务器端，以便下次查看、继续计算或重新计算。点击保存数据按键，在弹出的窗口中输入相应的描述信息并点击确定按键从而激发保存请求，客户端平台1在检测到该保存请求时，将本地的算法结构xml文件经由服务器端算法服务平台保存至服务器端磁盘阵列中；所述算法结构xml文件中存储了算法组成、算法图标位置、前续后续算法关系和输入输出数据；当用户通过客户端平台1选择并重新加载时，客户端平台通过获取、解析算法结构xml文件即可还原计算流程至上次保存状态。那么通过修改输入数据、改变算法参数或修改部分算法结构等方法，可在简化重复操作的情况下实现计算过程。

通过此步骤完成计算结果的查看与计算流程的保存、加载，从而完成整个数据综合处理过程，并开启新的计算流程。

(9)算法更新

每个算法均分为客户端的算法UI与服务端的算法后台计算服务两个部分，通过人机交互界面提供的算法添加工具(固定功能)可进行规范的算法添加与编辑操作，具体步骤如下。

步骤一：算法UI编写。

算法UI部署在客户端，每个算法均有一个UI模块，以提供算法参数输入界面与保存参数、执行计算指令的接收接口。通过客户端平台1人机交互界面提供的算法UI添加界面实现算法UI的编写。具体来说：

打开算法UI添加工具，选择新建一个算法并输入算法名称与英文缩写，以分别作为新算法的标题与类名称，或直接打开现有算法进行编辑操作。在UI编写界面中已生成一个空白界面并默认存在保存参数与计算按键，点击添加参数按键并在弹出窗口中输入参数中文名称、参数英文名、参数类型、参数单位和参数默认值，确认后在客户端平台1(前台)人机交互界面上自动添加对应的输入控件，并在服务器端算法服务平台(后台)的逻辑中生成相应参数获取与传输代码。可在代码查看窗口直接对前台或后台代码进行检查与修改，编写完成并编译、生成成功后，算法UI编写完成。

步骤二：算法后台服务编写

算法后台服务部署在服务器端，每个算法均有一个后台服务模块，以接收客户端传输的配置参数与计算指令，并对输入数据进行验证与计算，最终返回错误信息或完成计算生成输出数据。通过客户端平台1人机交互界面提供的后台算法编写界面可以实现算法后台计算模块的编写，具体来说：

算法UI编写完成后，在后台算法编写界面中已生成空白的输入验证函数与主函数，可调用公式编辑功能中提供的常用运算符号和算法函数对验证逻辑和算法流程进行编写，如加减乘除、积分、微分、矩阵运算、角度运算和插值等。也可在代码查看窗口直接对算法代码进行检查与修改，或对自动生成的参数声明、动态库引用、输入数据解析函数和结果数据生成函数等进行查看与修改。编写完成并编译、生成成功后，算法后台服务编写完成。

步骤三：算法的加载。

算法UI与算法后台服务编写完成后，在算法加载界面实现加载。算法加载过程为以下几个步骤：关闭客户端平台程序，关闭服务器端算法服务平台所有算法服务和系统服务，并备份当前系统状态；将生成成功的算法UI的文件复制或覆盖至客户端平台指定的UI文件夹中，生成成功的算法后台计算模块的文件传输至服务器端算法服务平台，复制或覆盖至服务器端算法服务平台指定的算法服务文件夹中；重新启动服务器端算法服务平台，重新加载并启动算法服务文件夹下的所有服务；调用服务器与客户端间的交互接口进行测试，保证新算法的服务启动正常。

算法加载成功后，重新启动客户端平台程序，即可对新算法进行调用与计算。

从以上本发明的技术方案可以看出，本发明解决了试验试飞数据处理过程中，数据来源多、数据量大带来的数据格式不统一、处理方法复杂多样等问题。通过对算法的独立管理，增加了算法的灵活性与可维护性，前台与后台程序分离的方法也减轻了计算压力。连线实现算法间链接的方式操作简单，直观形象，可以清晰地展示出算法的执行流程与每一步的结果。将原始数据与结果数据存储成xml文件格式统一放置的服务器端，不仅统一了所有数据格式，也使大部分数据传输操作都在服务器端本地完成，即减小了网络传输压力，也节省了客户端的内存使用量。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种试验试飞数据综合处理系统，其特征在于，包括客户端平台(1)、客户端算法UI单元(2)、服务器端算法服务平台(3)、服务器端磁盘阵列(4)，以及客户端平台(1)与服务器端算法服务平台(3)之间的交互接口；

客户端平台(1)，提供人机交互界面，人机交互界面中提供固定功能，可选功能以算法UI的形式保存在客户端算法UI单元(2)中，供客户端平台(1)调用；所述可选功能的算法UI包括：系统服务的算法UI和试验试飞数据处理所需各种算法的算法UI，且每种功能和算法均对应一个算法UI；客户端平台(1)接收用户指令并交由服务器端算法服务平台(3)执行，然后展示执行结果；

服务器端算法服务平台(3)，集成了实现系统服务的系统服务模块和实现试验试飞数据处理所需各种算法的后台计算模块，根据客户端平台(1)的指令调用相应模块，并结合服务器端磁盘阵列(4)的存储内容运行所调用的相应模块，将向客户端平台(1)返回运行结果；

服务器端磁盘阵列(4)，用于存储本系统所需的原始数据文件、结果数据文件、算法结构xml文件和参数配置文件，供服务器端算法服务平台(3)调用；

客户端平台(1)和服务器端算法服务平台(3)的工作方式具体如下：

(a)所述客户端平台(1)具有算法画布，客户端平台根据用户向算法画布拖入的算法UI图标，加载相应算法UI，同时修改本地的算法结构xml文件，以记录算法UI的属性；

(b)每个算法UI均具有输入输出标志，当客户端平台(1)检测到用户通过鼠标点击和拖动将当前算法UI的输入输出标志与其他算法UI的输入输出标志相连时，且限制为单方向相连，根据连接方向修改本地的算法结构xml文件，以记录当前算法UI的前续算法和/或后续算法属性，并且修改前续算法和/或后续算法的属性，以形成完整的数据综合处理过程；

(c)当客户端平台(1)检测到用户对算法UI图标的打开操作时，加载算法UI的界面窗口，根据用户在界面窗口中的操作产生相应指令通过交互接口发送给服务器端算法服务平台(3)，由服务器端算法服务平台(3)根据指令调用系统服务模块或后台计算模块完成相应处理，将处理数据以统一的格式保存到服务器端磁盘阵列(4)，并同时向客户端平台(1)返回所述处理数据的标识；服务器端算法服务平台(3)中被调用的模块结合服务器端磁盘阵列(4)的存储内容完成相应处理；客户端平台(1)接收到服务器端算法服务平台(3)返回的标识后，更新本地的算法结构xml文件中当前算法UI的属性；

(d)本地的算法结构xml文件可保存到服务器端磁盘阵列(4)中，以及从服务器端磁盘阵列(4)重新加载到客户端平台(1)。

2.如权利要求1所述的试验试飞数据综合处理系统，其特征在于，所述客户端算法UI单元(2)中，系统服务功能的算法UI包括数据导入UI、数据选择UI、格式统一UI和数据编辑UI；所述服务器端算法服务平台(3)中，实现系统服务功能的系统服务模块包括标示符管理模块、数据导入模块、数据选择模块和格式统一模块。

3.如权利要求2所述的试验试飞数据综合处理系统，其特征在于，所述格式统一模块用于将待存储到服务器端磁盘阵列的原始数据文件、参数配置文件和服务器端算法服务平台(3)处理后产生的结果数据文件统一为相同格式，再存储。

4.如权利要求2所述的试验试飞数据综合处理系统，其特征在于，凡是原始数据文件和参数配置文件，均由标示符管理模块赋予唯一标示符，文件本身存储在服务器端磁盘阵列中，客户端平台(1)利用唯一标示符告知服务器端算法服务平台(3)需要处理哪些文件，具体处理过程由服务器端算法服务平台(3)通过调用系统服务模块和/或后台计算模块实现，处理产生的数据以文件形式保存到服务器端磁盘阵列(4)中，文件的唯一标示符反馈给客户端平台(1)。

5.如权利要求2所述的试验试飞数据综合处理系统，其特征在于，在数据导入时，所述客户端平台(1)检测到用户向算法画布拖入数据导入图标并激活后，加载数据导入UI的界面窗口，并且查找和显示本地的原始数据文件；待用户选定原始数据文件并点击界面窗口上的导入按键后，客户端平台(1)产生数据导入指令通过交互接口中的指令接口传至服务器端算法服务平台(3)；服务器端算法服务平台(3)根据数据导入指令调用系统服务模块中的数据导入模块，该数据导入模块调用标示符管理模块对每个原始数据文件生成一个唯一标示符，之后由数据导入模块将原始数据文件随其唯一标示符通过数据接口存储至服务器磁盘阵列中；

在数据选择时，所述客户端平台(1)检测到用户向算法画布拖入数据选择图标后，修改本地的算法结构xml文件；当检测到用户激活数据选择图标后，加载数据选择UI的界面窗口，在UI加载时产生数据选择指令通过交互接口中的指令接口传至服务器端算法服务平台(3)；服务器端算法服务平台(3)根据数据选择指令调用数据选择模块，数据选择模块根据服务器端磁盘阵列中存储的原始数据文件，返回现有原始数据文件的名称；

所述客户端平台(1)以列表形式显示返回的现有原始数据文件的名称以供用户选择，等待用户指定一个或多个原始数据文件作为输入；所述客户端平台(1)检测到用户点击界面窗口上的确定按键后，修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点；数据选择UI获取用户指定输入的原始数据文件的唯一标示符，生成参数配置文件，并通过交互接口中的数据接口经由服务器端算法服务平台(3)存储至服务器端磁盘阵列(4)中，并由标示符管理模块产生参数配置文件的唯一标示符，并返回给客户端平台(1)；获取到返回后，客户端平台(1)修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点，将当前算法节点的输出数据属性修改为所选的原始数据文件的唯一标示符，多个原始数据文件的唯一标示符由分隔符分开。

6.如权利要求2所述的试验试飞数据综合处理系统，其特征在于，在格式统一时，所述客户端平台(1)检测到用户向算法画布拖入格式统一图标后，修改本地的算法结构xml文件；当检测到用户进行了图标间的连接操作，根据连接方向在两个图标间绘制单向箭头连线；同时客户端平台修改本地的算法结构xml文件中两个相连的当前算法节点；

所述客户端平台(1)检测到双击格式统一图标后，加载格式统一UI以打开界面窗口，在格式统一UI加载时从前续算法中读取各个输入数据文件的名称、格式与内容，并在界面窗口中显示预判的数据类型，用户可根据具体情况修改以保证统一结果；所述客户端平台(1)检测到用户点击确定按键后，格式统一UI获取用户指定输入的数据类型，生成参数配置文件，通过交互接口中的数据接口存储至服务器端磁盘阵列(4)中，并通过交互接口中的指令接口将输入数据文件的唯一标示符与参数配置文件传入服务器端算法服务平台(3)，服务器端算法服务平台(3)调用格式统一模块并读取服务器端磁盘阵列(4)中指定的原始数据文件，按设定规则与逻辑将其统一为规定的文件格式，在文件头标明算法名称“格式统一”、数据类型与设备信息，并通过调用标示符管理模块生成唯一标示符，将算法的结果数据文件保存至服务器端磁盘阵列(4)中，并将参数配置文件的唯一标示符与结果数据文件的唯一标示符返回客户端平台(1)；

客户端平台(1)获取到返回后，修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点，将当前算法节点中的输出数据属性修改为结果数据文件的唯一标示符。

7.如权利要求2所述的试验试飞数据综合处理系统，其特征在于，在需要计算时，参照算法结构逐个算法计算，具体为：

客户端平台(1)检测到用户点击单个算法UI界面窗口中的计算按键后，通过交互接口中的指令接口向服务器端算法服务器平台(3)发出指令，服务器端算法服务器平台(3)根据指令调用相应的算法后台计算模块，并结合服务器端磁盘阵列存储的原始数据文件与参数配置文件，按照算法的逻辑生成结果数据文件，保存至服务器端磁盘阵列的同时由标示符管理模块生成唯一标示符返回客户端平台；获取到返回后，客户端平台修改本地的算法结构xml文件中当前算法节点中的输出数据属性和后续算法的输入数据属性；

算法后台计算模块在处理过程中发生或检测到异常，均中断计算过程，释放内存空间并同时返回错误信息至客户端平台，由客户端平台为用户展示错误的算法与错误信息。

8.如权利要求2所述的试验试飞数据综合处理系统，其特征在于，在需要计算时，客户端平台自动进行计算，具体为：

所有算法UI的参数保存成功后，客户端平台(1)通过解析算法结构xml文件，根据算法排序，依次向服务器端算法服务平台(3)发送指令，以调用后台算法计算模块进行计算，每个后台算法计算模块计算完成产生的结果数据文件由标示符管理模块给予唯一标示符后返回至客户端平台，并赋值到后续算法的输入属性中；对于具有多个前续算法的后台算法计算模块，当其前续算法全部计算成功并返回了输出数据后，再开始这个后台算法计算模块的计算过程；客户端平台(1)实时展示计算进度信息，当所有算法计算成功并拥有输出结果后，计算流程执行完毕；

如在执行计算流程过程中某一算法报错，即刻中止整个计算流程；当用户修改输入数据、配置参数或重新调整算法结构后，可重新执行计算流程。

9.如权利要求2所述的试验试飞数据综合处理系统，其特征在于，客户端平台(1)在检测到保存请求时，将本地的算法结构xml文件经由服务器端算法服务平台保存至服务器端磁盘阵列中；所述算法结构xml文件中存储了算法组成、算法图标位置、前续后续算法关系和输入输出数据；当用户通过客户端平台(1)选择并重新加载时，客户端平台通过获取、解析算法结构xml文件即可还原计算流程至上次保存状态。

10.如权利要求2所述的试验试飞数据综合处理系统，其特征在于，每个算法均分为客户端算法UI与服务端算法后台计算模块；添加新算法时，通过客户端平台(1)人机交互界面提供的算法UI添加界面和后台算法编写界面实现算法UI和算法后台计算模块的编写；然后在算法加载界面实现加载，加载过程包括：

关闭客户端平台程序，关闭服务器端算法服务平台所有算法服务和系统服务，并备份当前系统状态；将算法UI的文件复制或覆盖至客户端平台指定的UI文件夹中，将算法后台计算模块的文件传输至服务器端算法服务平台，复制或覆盖至指定的算法服务文件夹中；重新启动服务器端算法服务平台，重新加载并启动算法服务文件夹下的所有服务。