CN109582702B - 一种基于飞行器测控的事后数据处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于航天技术领域，公开了一种基于飞行器测控的事后数据处理系统和方法，其中，该系统包括：任务创建模块、数据传输模块、数据处理数模块、数据综合分析模块、报告自动生成模块、数据库管理模块。该方法包括创建任务和准备配置文件，接收外场测控站的原始测量数据，进行各类测量数据的处理和综合分析，最终完成处理结果和报告的生成和保存。通过本发明解决了靶场以往事后数据处理系统存在的应用软件零散、重复性高，数据传输、处理和管理效率低，资源整合性和系统兼容性差，内部信息交换和功能配置不够灵活等问题。

Description

一种基于飞行器测控的事后数据处理系统和方法

技术领域

本发明属于测控技术领域，具体涉及一种基于飞行器测控的事后数据处理系统和方法。

背景技术

飞行器测控的事后数据处理系统用于靶场各型飞行器系统的试验、训练和演练任务，完成光测、雷测、GNSS、遥测的事后数据处理，完成数据的精度分析、质量评估、误差统计、外遥联合处理，以及试验信息和数据的管理，为各型飞行器系统的性能分析、评定和故障诊断提供可靠依据。

以往靶场的事后数据处理系统主要存在以下不足：(1)各数据处理应用软件基于单处理终端设计，软件功能开放性差，软件之间信息交换不灵活；(2)各应用软件零散、版本多、易混淆，资源整合性和系统的可维性、扩展性、兼容性差，影响数据传输和处理效率；(3)缺乏试验信息、数据、处理结果的集中统一管理，数据共享和利用能力差。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种基于飞行器测控的事后数据处理系统和方法，解决了以往事后数据处理系统存在的应用软件零散、重复性高，资源整合性和系统的可维性、扩展性、兼容性差，内部信息交换和功能配置不够灵活的问题。

本发明所采用的技术方案为：一种基于飞行器测控的事后数据处理系统，包括：任务创建模块、数据传输模块、数据处理模块、数据综合分析模块、报告自动生成模块和数据库管理模块；

所述任务创建模块与所述数据库管理模块连接，用于创建任务表，接收数据客户端输入的试验任务信息和配置文件，并保存至所述数据库管理模块；

所述数据传输模块与所述数据库管理模块连接，用于接收外场测控站的原始测量数据，经过识别分类后上传至所述数据库管理模块的指定目录，并将文件路径保存至任务表中；

所述数据处理模块与所述数据库管理模块连接，用于读取原始测量数据和任务表，完成数据处理，生成数据处理结果并保存至所述数据库管理模块；

所述数据综合分析模块与所述数据库管理模块连接，用于读取数据处理模块的数据处理结果，完成数据的精度分析、质量评估、误差统计和外遥联合处理，生成数据综合分析结果并保存至所述数据库管理模块；

所述报告自动生成模块与所述数据库管理模块连接，用于读取数据处理结果和数据综合分析结果，自动生成电子报告并保存至数据库管理模块。

所述数据库管理模块用于保存试验任务信息、配置文件、各类原始测量数据、数据处理结果、数据综合分析结果、电子报告等内容，实现与数据客户端以及其它模块间的数据交互，完成各类试验数据资源的浏览、修改、存储、检索和统计，以及用户和日志管理。

作为优选方式，所述原始测量数据包括光测图像数据、雷测数据、GNSS数据和遥测数据。

作为优选方式，所述光测图像数据为二进制数据流，雷测数据为二进制数据流和文本数据，GNSS数据为二进制数据流和文本数据，遥测数据为二进制数据流。

作为优选方式，还包括图像判读模块，图像判读模块分别与所述数据处理模块和所述数据库管理模块连接，用于读取数据库管理模块的光测图像数据，并实现预处理、多路显示、手动和自动判读，同时提供接口供数据处理模块调用。

作为优选方式，所述数据处理模块包括：

光测数据处理单元，用于调用图像判读模块的接口，进行光波折射修正、双站交汇、弹道合成、脱靶量计算处理、选择弹道参数计算，生成可视化图表和文本结果，并保存至数据库管理模块；

雷测数据处理单元，用于读取数据库管理模块中的雷测数据，进行预处理、完成数据平滑滤波和航迹计算过程，生成文本结果和参数图，并保存至数据库管理模块；

GNSS数据处理单元，用于读取数据库管理模块中的GNSS数据，进行预处理、数据修正、弹道解算与合成、脱靶量计算，生成文本结果和参数图，并保存至数据库管理模块；

遥测数据处理单元，用于读取数据库管理模块中的遥测数据，基于配置文件完成数据预处理，以及参数分路和译解，并对振动参数进行谱分析，生成文本结果和参数图，并保存至数据库管理模块。

本发明所采用的又一技术方案为：一种基于飞行器测控的事后数据处理方法，包括以下步骤：

S1，用户在数据客户端创建任务表，输入试验任务信息，上传配置文件，并保存至数据库管理模块中；

S2，数据传输模块接收外场测控站的原始测量数据，原始测量数据经过病毒检测和查杀后，按照光测、雷测、GNSS、遥测不同专业分类，上传至所述数据库管理模块的指定目录，并将文件路径保存至任务表中；

S3，数据处理模块读取数据库管理模块的原始测量数据和任务表，按照不同专业的用户需求完成光测数据处理、雷测数据处理、GNSS数据处理、遥测数据处理的工作，生成数据处理结果，并保存至数据库管理模块中；

S4，数据综合分析模块读取数据处理结果，基于数学模型和方法，实现数据的精度分析、质量评估、误差统计和外遥联合处理，生成数据综合分析结果，并保存至数据库管理模块中；

S5，报告自动生成模块读取数据处理结果、数据综合分析结果和任务表，基于各类报告模版，自动生成电子报告。

作为优选方式，在S3中，光测数据处理具体为：

S31，图像判读模块读取原始测量数据中的光测图像数据，并实现预处理、多路显示、手动和自动判读，同时向外提供接口；

S32，光测数据处理单元调用图像判读模块的接口，对数据进行光波折射修正、双站交汇、弹道合成、脱靶量计算处理、选择弹道参数计算，生成可视化图表和文本结果。

作为优选方式，所述电子报告的类型包括光测、雷测、GNSS和遥测，电子报告的报告版式包括检查分析和技术总结，电子报告的格式包括WORD和PDF格式。

本发明的有益效果为：

1、本发明提供了一种基于飞行器测控的事后数据处理系统，包括任务创建模块、数据传输模块、数据处理模块、数据综合分析模块、报告自动生成模块和数据库管理模块，本发明通过采用C/S和B/S相结合的构建方式，建立一个基于网络和数据库的集中、联合、高效的事后数据处理系统，不仅能够满足靶场各型飞行器系统试验的事后数据处理任务，而且使事后数据处理、管理及分析能力提高到一个新水平，实现更快速准确的事后数据处理、更畅通有效的数据传输、更安全可靠的数据存储与备份。同时本发明提供了封装良好、简单易用的外部数据接口，可供其他应用软件和数据库调用，许多功能以插件形式完成，满足了系统功能扩展需求。

2、本发明提供了一种基于飞行器测控的事后数据处理方法，包括创建任务表和准备配置文件，接收外场测控站的原始测量数据，进行各类测量数据的处理和综合分析，最终完成处理结果和报告的生成和保存。本发明可以完成多个型号飞行器系统的研制、定型和批检的鉴定试验任务的事后数据处理工作，为工业部门和上级机关分析、决策提供可靠保障。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于飞行器测控的事后数据处理系统的组成框图；

图2是本发明提供的一种基于飞行器测控的事后数据处理系统中数据处理模块的组成框图；

图3是本发明提供的一种基于飞行器测控的事后数据处理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

如图1所示，本实施例提供了一种基于飞行器测控的事后数据处理系统，包括：任务创建模块、数据传输模块、数据处理模块、数据综合分析模块、报告自动生成模块和数据库管理模块。

所述任务创建模块与所述数据库管理模块连接，用于创建任务表，通过试验测控网接收数据客户端输入的试验任务信息和配置文件，并保存至所述数据库管理模块。试验任务信息包括必填项和可补充项内容，必填项内容包括：任务名称、代号、时间、任务性质、飞行器类型、飞行器序号，可补充项内容包括：发射方式、时间零点、承担人、处理时间等。配置文件内容包括：气象参数、原点坐标、处理坐标系、射向角、数据采样率、数据帧长，以及待处理参数的名称和单位等。在任务表中填写好试验任务信息和配置文件后将新创建的任务表保存至数据库管理模块。

所述数据传输模块与所述数据库管理模块连接，用于接收外场测控站的原始测量数据，经过识别分类后上传至所述数据库管理模块的指定目录，并将文件路径保存至任务表中。其中，数据传输模块通过试验测控网接收外场测控站的原始测量数据，所述原始测量数据包括光测图像数据、雷测数据、GNSS数据和遥测数据。各测量原始数据格式分别如下：光测图像数据为二进制数据流(*.vsm/dat/irs)、雷测数据为二进制数据流(*.bin)和文本数据(*.txt)、GNSS数据为二进制数据流(*.bin)和文本数据(*.txt)、遥测数据为二进制数据流(*.dat)。

所述数据处理模块与所述数据库管理模块连接，用于读取原始测量数据和任务表，完成数据处理，生成文本结果和参数曲线图，将数据处理结果保存至数据库管理模块，为数据综合分析模块和报告自动生成模块提供数据源。

所述数据综合分析模块与所述数据库管理模块连接，用于读取数据处理模块的数据处理结果，完成数据的精度分析、质量评估、误差统计和外遥联合处理，生成JPG格式图片和文本数据形式的数据综合分析结果，并保存至所述数据库管理模块。其中，精度分析完成对目标多测源弹道的解算精度、各外场测控站设备测量精度、大气折射修正误差做综合评定和检测；质量评估完成对原始测量数据的野值识别、帧结构确认，并根据设备类型及测元数据检验数据的质量情况；误差统计采用拟合残差法和变量差分法对测元数据做系统和随机误差统计评估；外遥联合处理是指利用遥测和外测数据处理结果，基于联合模型进行弹道参数校准和估计，以上功能均采用动态链接库技术以软件插件形式嵌入事后数据处理系统。

所述报告自动生成模块与所述数据库管理模块连接，用于读取数据处理结果和数据综合分析结果，自动生成电子报告并保存至数据库管理模块。当系统接收到数据客户端的报告生成指令后，报告自动生成模块读取数据库管理模块中的试验任务信息、数据处理结果、数据综合分析结果，并调用不同格式的报告模版，按照所选择电子报告的类型、版式和格式，自动生成电子报告，经数据客户端预览确认后，保存至数据库管理模块。电子报告的类型包括：光测、雷测、GNSS、遥测，电子报告的版式包括：快速、正式、检查分析、技术总结，电子报告的格式包括WORD和PDF格式。

数据库管理模块用于保存试验任务信息、配置文件、原始测量数据、数据处理结果、电子报告等内容，实现与数据客户端以及各模块间的数据交互，完成数据备份、数据集中管理、人员分级管理、软件版本管理、日志管理、任务型号查询与统计等功能。数据库管理模块中的表包括：试验任务表、人员管理表、光测数据表、雷测数据表、GNSS数据表、遥测数据表、结果报告表、日志表等；数据检索和统计的条件包括：任务名称、任务代号、试验时间、承担人员、完成日期，统计信息以表格、柱状图、饼状图方式展示；原始测量数据、数据处理结果、电子报告的文件占用空间比较大，在数据库管理模块中保存方式为：先保存至磁盘空间的预先指定位置，再将文件的路径保存到数据库管理模块。

还包括图像判读模块，图像判读模块分别与所述数据处理模块和所述数据库管理模块连接，用于读取数据库管理模块的光测图像数据，并实现预处理、多路显示、手动和自动判读，同时提供接口供数据处理模块调用。具体地，图像判读模块对光测图像数据的完整性、时间、角度等参数进行校验，实现图像格式解码，将12位CCD图像或14位红外图像转换为8位可显示图像，完成滤波、锐化、伪彩色等图像增强工作，实现数据和图像的帧定位、显示、互动，并提供数据接口，供数据处理模块调用。

如图2所示，在本实施方式中，所述数据处理模块包括：光测数据处理单元、雷测数据处理单元、GNSS数据处理单元和遥测数据处理单元。

光测数据处理单元，用于调用图像判读模块的接口，进行光波折射修正、双站交汇、弹道合成、脱靶量计算处理、选择弹道参数计算，生成可视化图表和文本结果，并保存至数据库管理模块。

雷测数据处理单元，用于读取数据库管理模块中的雷测数据，进行预处理，完成目标距离、方位角、俯仰角的计算，完成数据平滑滤波和航迹计算过程，生成文本结果和参数图，并保存至数据库管理模块。

GNSS数据处理单元，用于读取数据库管理模块中的GNSS数据，进行预处理、数据修正、弹道解算与合成、脱靶量计算，生成文本结果和参数图，并保存至数据库管理模块。其中，GNSS数据处理单元对GNSS数据进行平滑滤波和插值、单点定位或差分定位、卫星位置和速度解算，目标位置和速度解算，坐标及参数转换、并实现多基站条件下GNSS数据的综合处理，生成文本结果和参数图并保存至数据库管理模块。

遥测数据处理单元，用于读取数据库管理模块中的遥测数据，基于配置文件完成数据预处理，以及参数分路和译解，并对振动参数进行谱分析，生成文本结果和参数图，并保存至数据库管理模块。其中，遥测数据处理单元基于遥测配置文件，完成数据检查和对接、时间修正、对遥测参数逐一进行分路和译解，还原其物理量值，并对振动参数进行数据检验、选段、功率谱分析，生成文本结果和参数图并保存至数据库管理模块。

本发明针对以往靶场事后数据处理系统的诸多不足，在继承其数据处理方法的同时，设计了C/S和B/S相结合方式的系统构架，以模块化形式集成各类应用软件，重新定义相关功能和数据接口，使其更利于事后数据处理工作的开展，改造后的系统软件基于C++语言开发研制，采用Oracle数据库进行数据资源管理，保证了系统的高效性、灵活性和稳定型。

本发明通过采用C/S和B/S相结合的构建方式，建立一个基于网络和数据库的集中、联合、高效的事后数据处理系统，不仅能够满足靶场各型飞行器系统试验的事后数据处理任务，而且使事后数据处理、管理及分析能力提高到一个新水平，实现更快速准确的事后数据处理、更畅通有效的数据传输、更安全可靠的数据存储与备份。解决了靶场以往事后数据处理系统存在的应用软件零散、重复性高，数据传输、处理和管理效率低，资源整合性和系统兼容性差，内部信息交换和功能配置不够灵活等问题。

如图3所示，本实施例还提供了一种基于飞行器测控的事后数据处理方法，包括以下步骤：

S1，执行事后数据处理任务时，用户从数据客户端登录系统，创建任务表，输入试验任务信息，上传配置文件，并保存至数据库管理模块中；

S2，通过试验测控网，数据传输模块接收外场测控站的原始测量数据，原始测量数据经过病毒检测和查杀后，按照光测、雷测、GNSS、遥测不同专业分类，上传至所述数据库管理模块的指定目录，并将文件路径保存至任务表中；

S3，数据处理模块读取数据库管理模块的原始测量数据和任务表，按照不同专业的用户需求完成光测数据处理、雷测数据处理、GNSS数据处理、遥测数据处理的工作，生成数据处理结果，并保存至数据库管理模块中；

S4，数据综合分析模块读取数据处理结果，基于数学模型和方法，实现数据的精度分析、质量评估、误差统计和外遥联合处理，生成数据综合分析结果，并保存至数据库管理模块中；

S5，报告自动生成模块读取数据处理结果、数据综合分析结果和任务表，基于各类报告模版，自动生成电子报告。所述电子报告的类型包括光测、雷测、GNSS和遥测，电子报告的报告版式包括快速、正式、检查分析和技术总结，电子报告的格式包括WORD和PDF格式。电子报告保存至数据库管理模块，供数据客户端的用户在线查看和下载。

在S3中，光测数据处理具体为：

S31，图像判读模块读取原始测量数据中的光测图像数据，并实现预处理、多路显示、手动和自动判读，同时向外提供接口；

S32，光测数据处理单元调用图像判读模块的接口，对数据进行光波折射修正、双站交汇、弹道合成、脱靶量计算处理、选择弹道参数计算，生成可视化图表和文本结果。

目前，本发明已经在试验靶场得到应用，成功完成多个型号飞行器系统的研制、定型和批检的鉴定试验任务的事后数据处理工作，为工业部门和上级机关分析、决策提供了可靠保障。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (4)

1.一种基于飞行器测控的事后数据处理系统，其特征在于，包括：任务创建模块、数据传输模块、数据处理模块、数据综合分析模块、报告自动生成模块和数据库管理模块；

所述任务创建模块与所述数据库管理模块连接，用于创建任务表，接收数据客户端输入的试验任务信息和配置文件，并保存至所述数据库管理模块；

所述数据传输模块与所述数据库管理模块连接，用于接收外场测控站的原始测量数据，经过识别分类后上传至所述数据库管理模块的指定目录，并将文件路径保存至任务表中；所述原始测量数据包括光测图像数据、雷测数据、GNSS数据和遥测数据；

所述数据处理模块与所述数据库管理模块连接，用于读取原始测量数据和任务表，完成数据处理，生成数据处理结果并保存至所述数据库管理模块；

所述数据综合分析模块与所述数据库管理模块连接，用于读取数据处理模块的数据处理结果，完成数据的精度分析、质量评估、误差统计和外遥联合处理，生成数据综合分析结果并保存至所述数据库管理模块；

所述报告自动生成模块与所述数据库管理模块连接，用于读取数据处理结果和数据综合分析结果，自动生成电子报告并保存至数据库管理模块；

还包括图像判读模块，图像判读模块分别与所述数据处理模块和所述数据库管理模块连接，用于读取数据库管理模块的光测图像数据，并实现预处理、多路显示、手动和自动判读，同时提供接口供数据处理模块调用；

所述数据处理模块包括：

光测数据处理单元，用于调用图像判读模块的接口，进行光波折射修正、双站交汇、弹道合成、脱靶量计算处理、选择弹道参数计算，生成可视化图表和文本结果，并保存至数据库管理模块；

雷测数据处理单元，用于读取数据库管理模块中的雷测数据，进行预处理、完成数据平滑滤波和航迹计算过程，生成文本结果和参数图，并保存至数据库管理模块；

GNSS数据处理单元，用于读取数据库管理模块中的GNSS数据，进行预处理、数据修正、弹道解算与合成、脱靶量计算，生成文本结果和参数图，并保存至数据库管理模块；

遥测数据处理单元，用于读取数据库管理模块中的遥测数据，基于配置文件完成数据预处理，以及参数分路和译解，并对振动参数进行谱分析，生成文本结果和参数图，并保存至数据库管理模块。

2.如权利要求1所述的一种基于飞行器测控的事后数据处理系统，其特征在于，所述光测图像数据为二进制数据流，雷测数据为二进制数据流和文本数据，GNSS数据为二进制数据流和文本数据，遥测数据为二进制数据流。

3.一种基于飞行器测控的事后数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，用户在数据客户端创建任务表，输入试验任务信息，上传配置文件，并保存至数据库管理模块中；

S2，数据传输模块接收外场测控站的原始测量数据，原始测量数据经过病毒检测和查杀后，按照光测、雷测、GNSS、遥测不同专业分类，上传至所述数据库管理模块的指定目录，并将文件路径保存至任务表中；

S3，数据处理模块读取数据库管理模块的原始测量数据和任务表，按照不同专业的用户需求完成光测数据处理、雷测数据处理、GNSS数据处理、遥测数据处理的工作，生成数据处理结果，并保存至数据库管理模块中；

S4，数据综合分析模块读取数据处理结果，基于数学模型和方法，实现数据的精度分析、质量评估、误差统计和外遥联合处理，生成数据综合分析结果，并保存至数据库管理模块中；

S5，报告自动生成模块读取数据处理结果、数据综合分析结果和任务表，基于各类报告模版，自动生成电子报告；

在S3中，光测数据处理具体为：

S31，图像判读模块读取原始测量数据中的光测图像数据，并实现预处理、多路显示、手动和自动判读，同时向外提供接口；

S32，光测数据处理单元调用图像判读模块的接口，对数据进行光波折射修正、双站交汇、弹道合成、脱靶量计算处理、选择弹道参数计算，生成可视化图表和文本结果。

4.如权利要求3所述的一种基于飞行器测控的事后数据处理方法，其特征在于，所述电子报告的类型包括光测、雷测、GNSS和遥测，电子报告的报告版式包括检查分析和技术总结，电子报告的格式包括WORD和PDF格式。

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