CN105490777A - 卫星遥测数据野值剔除预处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卫星遥测数据野值剔除预处理方法，首先对卫星的遥测帧结构进行分析，确定帧长，识别遥测帧中的帧同步头、帧计数、校验位和校验方式等字段。其次，创建读指针依次向后查找帧同步头，根据帧长读取一帧数据到缓存，取出帧计数和校验位。最后按照卫星遥测帧校验方式计算校验位并比对，按照卫星遥测下传规则判断帧计数位是否合法，并与前帧比对。若前后两帧的帧计数连续，并且校验位均正确，则说明该数据帧为正确数据；若帧数据的帧计数与前一帧数据不连续，并且校验位错误，则说明该帧数为野值，做剔除操作。本发明采用校验位和帧计数双条件比对，保证对野值的判定准确无误，并且可通过编程容易实现，剔除效率高。

Description

卫星遥测数据野值剔除预处理方法

技术领域

本发明涉及卫星遥测数据处理，具体地，涉及一种卫星遥测数据野值剔除预处理方法，该方法是基于遥测帧中的帧计数和校验位来判断遥测帧的正确性，以对遥测数据中的野值进行初步的剔除处理。

背景技术

遥测数据的采集过程受传感器、变换器以及无线电传输过程的干扰，接收数据常会产生异常跳变点，即由测量设备及传输等所造成的不正确点。把这种偏离被测信号变化规律的数据点称为野值。数据野值严重影响遥测信号的处理和分析，缓变类信号野值点会提供错误信息，而速变类信号的野值会产生虚假的谐频成分，提高噪声总量级，较多较大的野值甚至会淹没有效信号，对测量数据的总能量给出偏大的错误估计。因此，剔除野值是遥测参数预处理中的重要环节之一。

野值的剔除首先建立对其正确判别的基础上，这就要求不但对测量对象的测量方法、测量过程的规律有较好的了解和认识，而且还应掌握与被判别参数有密切联系，发生关联动作和变化的协调情况，也就是对于某些参数若出现幅值变化很大，应检查与之有关联动作的参数在同时刻或按要求时序有无发生相应的变化。若没有发生相应的变化，则这些点极有可能是野值，可以考虑剔除。

本发明采取的方法优点在于：采用校验位和帧计数双条件比对，保证对野值的判定准确无误，并且此方法可通过编程容易实现，剔除效率高，在工程应用中有较高的使用价值。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卫星遥测数据野值剔除预处理方法。

根据本发明提供的卫星遥测数据野值剔除预处理方法，包括如下步骤：

步骤1：对卫星的遥测帧结构进行分析，确定帧长，识别遥测帧中的帧同步头、帧计数、校验位和校验方式字段；

步骤2：创建读指针指向遥测原码的第一个字节，并依次向后进行顺序读取数据；

步骤3：执行步骤i，判断校验位的正确性，若校验位错误，则判断为野值剔除，若校验位正确则执行步骤4；

步骤4：读指针向后读取下一帧数据，执行步骤i，判断校验位的正确性，若校验位错误，则判断为野值，剔除该数据；

若校验位正确，则进入步骤5；

步骤5：判断帧计数的连续性，

若帧计数连续，则判断是否为最后一帧数据，当为最后一帧数据时，结束流程；当不是最后一帧数据时返回执行步骤4；

若帧计数不连续，则判断为野值，剔除该数据；

其中，所述步骤i如下：

对读取的数据找到帧同步头，根据帧长读取一帧数据到缓存，取出帧计数和校验位。

优选地，当卫星下传的遥测原码为加扰格式时，则先对遥测数据进行解扰处理。

优选地，所述步骤3和步骤4中判断校验位的正确性是指：根据校验方式进行校验位的计算，将计算结果与本帧数据中的校验位进行一致性比对，若一致则校验位正确，若不一致则认为校验位不正确。

优选地，所述步骤5中判断帧计数的连续性是指：将读取的后一帧数据与前一帧数据的帧计数进行比较，判断帧计数位上的数值是否为连续计数。

优选地，当某一帧数据的帧计数连续，校验位正确时，不能确定该帧数据为野值，则予以保留。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提供的卫星遥测数据野值剔除预处理方法，用校验位和帧计数双条件比对，保证对野值的判定准确无误，并且此方法可通过编程容易实现。

2、本发明提供的卫星遥测数据野值剔除预处理方法，剔除效率高，在工程应用中有较高的使用价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的卫星遥测数据野值剔除预处理方法的流程图；

图2为读指针读取并指向帧同步头的原理示意图；

图3为缓存中保存的一帧遥测数据的原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

要对某卫星遥测数据中进行野值剔除的预处理，首先要该某卫星的遥测帧结构进行分析，确定帧长，识别遥测帧中的帧同步头、帧计数、校验位和校验方式等字段及其在遥测帧中的位置。

具体地，如图1所示，创建读指针指向遥测原码的第一个字节，并依次向后进行顺序读取，对读取的数据与帧同步头进行比对，找到帧同步头。

如图2所示，找到帧同步头后，根据帧长读取一帧数据到缓存。取出帧计数和校验位。

更近一步地，

如表1所示，遥测帧结构为帧同步字位于0～2字节，帧计数位于9字节，校验区位于最后两个字节。

表1

创建读指针指向遥测原码文件中的第一个字节，并依次向后进行顺序读取。

对读取的数据与帧同步头进行比对，找到帧同步头。找到后，根据帧长读取一帧数据到缓存，取出帧计数，取出校验位数据。

对缓存中的一帧数据进行校验位的正确性判定，根据校验方式进行校验位的计算，将计算结果与本帧数据中的校验位进行一致性比对。

使用同样的方法，读指针继续向后进行下一帧数据的读取，并得到该帧的帧计数和校验位数据，并使用同样的方法判断校验位的正确与否。

将后一帧数据与前一帧数据的帧计数进行比较，判断是否为连续计数，若为连续计数并且校验位正确，则为正确数据；若计数不连续并且校验位错误，则确定为野值，进行剔除。

若本帧数据为原码数据中的第一帧数据，则将帧计数的值保存在变量LastCount中；对校验位的正确性判定，根据校验方式进行校验位的计算，将计算结果与本帧数据中的校验位进行一致性比对，比对结果保存在布尔型变量CheckResult,一致为TRUE,不一致为FALSE；计算方法为：

for(i＝48；i<帧长；i+＝2)

{

校验区高字节^＝遥测原码[i]；

校验区高字节^＝遥测原码[i+1]；

}

读指针继续向后进行数据的读取，使用同样的方法找出下一帧的帧计数，得到的帧计数保存在变量NextCount中。

利用变量LastCount、变量NextCount、布尔变量CheckResult来判定该数据帧是否为野值。若帧计数连续，即变量NextCount的值是变量LastCount值下一个连续计数，并且布尔变量CheckResult为TRUE，则数据正确；若帧计数不连续，即变量NextCount的值不是变量LastCount值下一个连续计数，并且布尔变量CheckResult为FALSE，则数据确定为野值，予以剔除。

判断结束后将变量NextCount的值赋给变量LastCount，继续读取下一帧，直至读指针指向原码数据的最后一个字节。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种卫星遥测数据野值剔除预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对卫星的遥测帧结构进行分析，确定帧长，识别遥测帧中的帧同步头、帧计数、校验位和校验方式字段；

步骤2：创建读指针指向遥测原码的第一个字节，并依次向后进行顺序读取数据；

步骤3：执行步骤i，判断校验位的正确性，若校验位错误，则判断为野值剔除，若校验位正确则执行步骤4；

步骤4：读指针向后读取下一帧数据，执行步骤i，判断校验位的正确性，若校验位错误，则判断为野值，剔除该数据；

若校验位正确，则进入步骤5；

步骤5：判断帧计数的连续性，

若帧计数连续，则判断是否为最后一帧数据，当为最后一帧数据时，结束流程；当不是最后一帧数据时返回执行步骤4；

若帧计数不连续，则判断为野值，剔除该数据；

其中，所述步骤i如下：

对读取的数据找到帧同步头，根据帧长读取一帧数据到缓存，取出帧计数和校验位。

2.根据权利要求1所述的卫星遥测数据野值剔除预处理方法，其特征在于，当卫星下传的遥测原码为加扰格式时，则先对遥测数据进行解扰处理。

3.根据权利要求1所述的卫星遥测数据野值剔除预处理方法，其特征在于，所述步骤3和步骤4中判断校验位的正确性是指：根据校验方式进行校验位的计算，将计算结果与本帧数据中的校验位进行一致性比对，若一致则校验位正确，若不一致则认为校验位不正确。

4.根据权利要求1所述的卫星遥测数据野值剔除预处理方法，其特征在于，所述步骤5中判断帧计数的连续性是指：将读取的后一帧数据与前一帧数据的帧计数进行比较，判断帧计数位上的数值是否为连续计数。

5.根据权利要求1所述的卫星遥测数据野值剔除预处理方法，其特征在于，当某一帧数据的帧计数连续，校验位正确时，不能确定该帧数据为野值，则予以保留。