CN109712268B - 一种高速飞行器黑障区数据测量处理方法和处理器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高速飞行器黑障区数据测量处理方法和处理器器，所述方法为：(1)、将接收到参数数据分为2^N个参数数据段，N大于等于1；(2)、在高速飞行器再入段黑障区，以段为单位，将参数数据段计数值0～2^N‑1对应的二进制表达D₀～D_N的第0位～第N‑1位，作为段地址的第N‑1位～第0位，将参数数据段存储；(3)、在低高度电波传输恢复区，以段为单位，按照0～2^N‑1的顺序将参数数据段连续读取并重发。本发明读取的有效数据随着重发时间的增加而逐渐完整，直到测量数据全部读取恢复完整。

Description

一种高速飞行器黑障区数据测量处理方法和处理器

技术领域

本发明涉及一种高速飞行器黑障区数据测量处理方法和处理器，属于数据处理技术领域。

背景技术

需要返回的飞行器均存在再入段黑障区数据测量问题。目前可以采用黑匣子将数据存储，飞行任务完成后寻找黑匣子的形式完成。黑匣子的优势是存储数据量大，不足之处是所存数据不能实时无线传输，需单独设备并需进行严苛的环境考核从而大大增加了任务成本，而且黑匣子可能受到环境和飞行轨迹影响无法顺利回收。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种高速飞行器黑障区数据测量处理方法和处理器，将高速飞行的飞行器再入段黑障区的数据存储，且在低高度电波传输恢复区重发，解决黑障区期间数据有效测量问题。

本发明的技术解决方案是：一种高速飞行器黑障区数据测量处理方法，该处理方法包括如下步骤：

(1)、将接收到参数数据分为2^N个参数数据段，N大于等于1；

(2)、在高速飞行器再入段黑障区，以段为单位，将参数数据段计数值0～2^N-1对应的二进制表达D₀～D_N的第0位～第N-1位，作为段地址的第N-1位～第0位，将参数数据段存储；

(3)、在低高度电波传输恢复区，以段为单位，按照0～2^N-1的顺序将参数数据段连续读取并重发。

每个参数数据段包括M字节参数数据，M大于等于1。

每个参数数据段包括L个参数数据全帧，每个参数数据全帧包括帧计数码SID及参数采样数据，帧计数码SID连续编码，用于标识该参数数据全帧时间先后顺序。

该方法还包括如下步骤：

(4)、根据参数数据全帧的帧格式识别出帧计数码SID，按照帧计数码SID的顺序将各参数数据全帧拼接起来构成连续完整的参数数据段。

所述参数数据段存储在2^N个数据段存储区内，每个数据段存储区内存储M字节数据。

本发明提供的另一个技术方案是：一种高速飞行器黑障区数据测量处理器，该处理器包括写控制模块、读控制模块和数据存储模块；其中：

写控制模块，输出写数据时所需要的写使能信号、写段地址信号、写段内地址信号至数据存储模块；段地址的第N-1位～第0位为采样得到的参数数据段计数值0～2^N-1对应的二进制表达D₀～D_N的第0位～第N-1位；段内地址连续递增。

读控制模块，输出读取数据时所需要的读使能信号、读地址信号至数据存储模块，读地址信号按照顺序连续递增；

数据存储模块，根据写使能信号、写段地址信号、写段内地址信号，将数据段内的数据存储至数据存储区中；根据读使能信号、读地址信号，将数据从相应的数据存储区中读取出来。

所述参数数据段存储在2^N个数据段存储区内。

每个参数数据段包括M字节参数数据，M大于等于1，每个数据段存储区内存储M字节数据。

本发明提供的又一个技术方案是：一种电子设备，包括可编程逻辑器件，用于实现如权利要求1所述的方法。

所述可编程逻辑器件为ISPLSI1048C-50LG。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)、本发明将高速飞行的飞行器再入段黑障区的数据慢速存储，在低空电波传输恢复区快速重发，可以在短时间内获得更多的有效数据，随着时间的增加而增加，最后恢复出较完整的测量数据，从而解决再入段黑障区的测量数据在低高度电波传输恢复问题。

(2)、本发明采用地址线高位低位调换的方式实现慢速存储和快速重发，实现方法简单，消耗硬件资源少，适用于星上资源紧张的情形。

(3)、本发明可集成到已有硬件平台，无需新增硬件成本，可实时无线传输，达到快速数据获取判读的目的。

附图说明

图1为本发明实施例高速飞行器飞行和本发明流程示意图；

图2为本发明实施例段地址示意图；

图3为本发明实施例写控制模块逻辑示意图；

图4为本发明实施例读控制模块逻辑示意图；

图5为本发明实施例读控制模块示意图；

图6为本发明实施例地址转换模块逻辑示意图。

具体实施方式

以下结合附图与实施例对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种高速飞行器黑障区数据测量处理方法和处理器，该处理方法和处理器是依托现有硬件平台增加功能模块，在现有产品中完成高速飞行的飞行器再入段黑障区对部分重要测量参数的恢复。

如图1所示，本发明提供的一种高速飞行器黑障区数据测量处理方法包括如下步骤：

(1)、将接收到参数数据分为2^N个参数数据段，N大于等于1；

(2)、在高速飞行器再入段黑障区，以段为单位，将参数数据段计数值0～2^N-1对应的二进制表达D₀～D_N的第0位～第N-1位，作为写地址的第N-1位～第0位，将参数数据段存储；

(3)、在低高度电波传输恢复区，以段为单位，按照0～2^N-1的顺序将参数数据段连续读取。

所述每个参数数据段包括M字节参数数据，M大于等于1。所述参数数据段存储在2^N个数据段存储区内，每个数据段存储区内存储M字节数据。

为了，每个参数数据段包括L个参数数据全帧，每个参数数据全帧包括帧计数码(SID)及参数采样数据，帧计数码(SID)连续编码，用于标识该参数数据全帧时间先后顺序。由于上述参数数据全帧的特点，上述黑障区数据测量处理方法还包括如下步骤：

(4)、根据参数数据全帧的帧格式识别出帧计数码(SID)，按照帧计数码(SID)的顺序将各参数数据全帧拼接起来构成连续完整的参数数据段。

如图2所示，基于现有的硬件平台，本发明还提供了一种高速飞行器黑障区数据测量处理器，该处理器采用可编程逻辑器件(如ISPLSI1048C-50LG)实现，包括写控制模块、读控制模块和数据存储模块；其中：

写控制模块，输出写数据时所需要的写使能信号、写段地址信号、写段内地址信号至数据存储模块；段地址的第N-1位～第0位为采样得到的参数数据段计数值0～2^N-1对应的二进制表达D₀～D_N的第0位～第N-1位；段内地址连续递增；

读控制模块，输出读取数据时所需要的读使能信号、读地址信号至数据存储模块；读地址信号按照顺序连续递增；

数据存储模块，根据写使能信号、写段地址信号、写段内地址信号，将数据段内的数据存储至数据存储区中；根据读使能信号、读地址信号，将数据从相应的数据存储区中读取出来。

所述参数数据段存储在2^N个数据段存储区内，每个参数数据段包括M字节参数数据，M大于等于1，每个数据段存储区内存储M字节数据。

实施例：

以下以一个具体的实施例对本发明进行详细说明。

如图3所示，本实施例中的存储区分成256段，每段255字节，以遥测帧为基础进行说明，全帧存入85字节，3个全帧存满一段。

如图4所示，本实施例的一种高速飞行器黑障区数据测量处理器中的写控制模块包括第一D触发器I78、第二D触发器I79、第三D触发器I77，与门I82、或门I81、第一非门I85、第二非门I84，第一计数器I61、第二计数器I59和第三计数器I75；

全帧标识信号SS和写时钟信号BS分别连接第一D触发器I78的数据端和时钟端，第一D触发器I78的输出端连接第一计数器I61的时钟端，第一计数器I61对第一D触发器I78输出的全帧标识信号SS进行计数，当计数器的计数值达到L时，第一计数器I61的输出端Q0、Q1均输出高电平，第一计数器I61的输出端Q0、QI同时连接与门的输入端，与门的输出连接第二D触发器I79的数据端，第二D触发器I79的输出同时连接第一计数器I61的清零端、第三D触发器I77的数据端、第二计数器I59的清零端、第二反相器I84的输入端，第二反相器I84的输出端连接第三计数器I75的时钟端，第二D触发器I79和第三D触发器I77的时钟端分别为写时钟信号BS的反相信号BSN和写时钟信号BS，写使能信号WRITE与第三D触发器I77连接或门，或门的输出信号连接第一反相器I85的输入端，第一反相器I85的输出端连接第二计数器I59的时钟端,第二计数器I59输出为每个参数数据段的段内地址；第三计数器的输出端低位至高位Q0～Q7连接每个参数数据段的段地址信号的高位至低位DC7～DC0；第一计数器I61的计数值达到L时，其输出端Q0、Q1均输出高电平时，将第一计数器161和第二计数器I59清零，第二计数器I59输出的每个参数数据段的段内地址W0～W7清零，第三计数器175的输出端Q0～Q7加1，从而产生每个参数数据段对应的段地址DC0～DC7。

如图5所示，本实施例的一种高速飞行器黑障区数据测量处理器中的读控制模块包括第四D触发器I72、第五D触发器I76、第二或门I80、第三非门I87、第四非门I83、第四计数器I74、第五计数器I73；

第四D触发器I72的数据端连接电源信号VCC，第四D触发器I72的输出端连接第五D触发器176的输入端，第五D触发器176的输出端与读使能信号READ连接第二或门I80，第二或门I80的输出端连接第三非门I87的输入端，第三非门I87的输出端连接第四计数器I74的时钟端，第四计数器I74的清零端接地；第四计数器I74的输出信号的最高位连接至第四D触发器I72的时钟端和第五计数器I73的时钟输入端；第四计数器输出为段地址信号的低位；第五计数器的输出为段地址信号的高位。

本发明实施例中，所述数据存储模块包括地址转换模块和物理存储器SRAM。

所述地址转换模块包括第一选择器I14、第二选择器I13；

读地址信号的低八位RC7～RC0分别连接第一选择器I14输入端A7～A0,读地址信号的高八位RC15～RC8分别连接第二选择器I13输入端A7～A0；

写段内地址信号WC7～WC0分别连接第一选择器I14输入端B7～B0,写段地址信号DC0～DC8分别连接第二选择器I13输入端B7～B0；

写控制信号WRITE同时连接第一选择器I14选择端S0、第二选择器I13选择端S0；第二选择器I13输出端Z7～Z0、第一选择器I14输出端Z7～Z0分别连接物理存储器SRAM的地址控制端AD15～AD0，写控制模块输出的写控制信号连接物理存储器SRAM的写控制信号；读控制模块输出的读控制信号连接物理存储器SRAM的读控制信号。

数据写入时，由写信号WRITE控制静态存储器SRAM写地址计数。每全帧SS存入85字节，3个全帧共写入85×3＝255个字节。由全帧信号SS控制每3个全帧切换一次段地址DC0～DC7，并将每段内的地址计数WC0～WC7进行清零操作。因此由全帧信号SS完成对数据写入不同的段地址内的控制。数据存入时以段为单位，按1、128、64、192、32…顺序选段进行写入操作。

数据读取时，由读信号READ控制静态存储器SRAM读地址计数。读取数据时按照段地址RC8～RC15控制连续进行。每段内的地址由RC0～RC7控制完成。

本实施例的技术逻辑实现是：

数据存入时，以段为单位按照0、128、64、192、32、160、96、224…4…2…6…1…5…3…7…255顺序选段进行存储。读取数据时，以段为单位按照0、1、2、3、4、5、6…32…64…96…128…160…192…224…255连续进行读取，以达到选点重发的目的，即接收到的数据每个参数采样率随着接收时间的增加而增加，直到参数的采集数据全部重发。本实施例的段地址写入和读出的顺序如下表1所示：

表1段地址写入和读出顺序简表

本说明书未进行描述部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (5)

1.一种高速飞行器黑障区数据测量处理方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、将接收到参数数据分为2^N个参数数据段，N大于等于1；每个参数数据段包括M字节参数数据，M大于等于1；每个参数数据段包括L个参数数据全帧，每个参数数据全帧包括帧计数码SID及参数采样数据，帧计数码SID连续编码，用于标识该参数数据全帧时间先后顺序，L为整数；

(2)、在高速飞行器再入段黑障区，以段为单位，将参数数据段计数值0～2^N-1对应的二进制表达D₀～D_N的第0位～第N-1位，作为段地址的第N-1位～第0位，将参数数据段存储；

(3)、在低高度电波传输恢复区，以段为单位，按照0～2^N-1的顺序将参数数据段连续读取并重发；

(4)、根据参数数据全帧的帧格式识别出帧计数码SID，按照帧计数码SID的顺序将各参数数据全帧拼接起来构成连续完整的参数数据段。

2.根据权利要求1所述的一种高速飞行器黑障区数据测量处理方法，其特征在于所述参数数据段存储在2^N个数据段存储区内，每个数据段存储区内存储M字节数据。

3.一种高速飞行器黑障区数据测量处理器，其特征在于包括写控制模块、读控制模块和数据存储模块；其中：

写控制模块，输出写数据时所需要的写使能信号、写段地址信号、写段内地址信号至数据存储模块；段地址的第N-1位～第0位为采样得到的参数数据段计数值0～2^N-1对应的二进制表达D₀～D_N的第0位～第N-1位；段内地址连续递增；

读控制模块，输出读取数据时所需要的读使能信号、读地址信号至数据存储模块，读地址信号按照顺序连续递增；

数据存储模块，根据写使能信号、写段地址信号、写段内地址信号，将数据段内的数据存储至数据存储区中；根据读使能信号、读地址信号，将数据从相应的数据存储区中读取出来；所述参数数据段存储在2^N个数据段存储区内；每个参数数据段包括M字节参数数据，M大于等于1，每个数据段存储区内存储M字节数据；

每个参数数据段包括L个参数数据全帧，每个参数数据全帧包括帧计数码SID及参数采样数据，帧计数码SID连续编码，用于标识该参数数据全帧时间先后顺序；根据参数数据全帧的帧格式识别出帧计数码SID，按照帧计数码SID的顺序将各参数数据全帧拼接起来构成连续完整的参数数据段，L为整数。

4.一种电子设备，其特征在于包括可编程逻辑器件，用于实现如权利要求1所述的方法。

5.根据权利要求4所述的一种电子设备，其特征在于所述可编程逻辑器件为ISPLSI1048C-50LG。

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