CN109857452B - 一种基于xml的火箭测发控系统的配置方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于XML的火箭测发控系统的配置方法及装置，包括以下步骤：将测发控系统分为若干专用软件；设计各软件的通用XML定义文件库；根据火箭型号要求，各软件在通用XML定义文件库中配置出XML定义文件；重启各软件；系统中的数据在软件接口间传输；接口将接收的数据按照通用XML定义文件库中定义的数据格式进行解析；解析后的数据展示在配置的软件界面上。本申请的有益效果是将火箭测发控系统的专用软件设计成为可配置的文件，可以对系统中各软件的接口、界面及接收数据的数据解析方式进行详细配置，在保证软件本身可靠性和安全性的前提下，只需要更改配置文件即可实现对新型号、新需求的快速实现，有力保障了火箭的高效研发。

Description

一种基于XML的火箭测发控系统的配置方法及装置

技术领域

本公开一般涉及火箭地面控制系统的软件领域，具体涉及一种基于XML的火箭测发控系统的配置方法及装置。

背景技术

火箭地面控制系统主要用于火箭发射前和发射后对各系统参数的实时采集、传输、解析和监控等功能，是保障整个火箭发射任务完成的关键。

随着航天科技的发展，现代运载火箭型号研制任务繁重，发射任务密集，这对运载火箭的研制和发射周期提出了新的要求。如何在测试和发射过程中，对运载火箭测试、发射及数据解析进行快速配置，并保证软件的正确性及可靠性和数据的一致性，这些都是运载火箭测试发射控制系统设计上亟需解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于XML的火箭测发控系统的配置方法及装置。

第一方面本申请提供一种基于XML的火箭测发控系统的配置方法，包括以下步骤：

将所述测发控系统按照功能属性划分为主控软件、测发控软件、前端软件、实时监控软件、数据处理软件；

设计各所述软件的通用XML定义文件库，所述文件库中用XML 文件分别对软件界面、软件接口及数据格式进行定义；

根据火箭型号任务要求，各所述软件在所述通用XML定义文件库中挑选相应文件，配置出XML定义的软件界面及软件接口；

重启各所述软件，对所述软件的配置生效；

所述测发控系统中的数据按照数据传输协议在配置的软件接口之间传输；

所述软件接口将接收的数据按照通用XML定义文件库中定义的数据格式进行解析；

将解析后的数据展示在配置的软件界面上。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述XML定义文件库中的定义文件是以多个XML文件组成的带有层次结构的XML文件簇的形式构成的。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述软件界面分为操作类界面及显示类界面。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述软件接口分为：输入指令接口、输出指令接口、输入数据接口及输出数据接口。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述数据格式的定义内容包括：数据类型、数据大小、数据内存位置以及数据处理过程。

第二方面本申请提供一种基于XML的火箭测发控系统的配置装置，包括：

XML定义模块，配置用于：对所述测发控系统中的各软件的界面及接口进行XML文件的定义；对所述测发控系统中传输数据的数据格式进行XML文件定义；

文件配置模块，配置用于：根据火箭型号任务要求，根据所述XML 定义模块对软件的界面及接口进行配置；

数据传输模块，配置用于：将所述测发控系统中的数据按照数据传输协议，传输至各软件接口中；

数据解析模块，配置用于：所述软件接口将接收到数据按照XML 定义模块中的数据格式定义进行解读或数据处理，完成接收数据从接收时的数字量形式到解析后操作员可读的物理量形式的解读或处理过程；

界面模块，配置用于：将所述数据解析模块解析后的数据展示在经过文件配置模块配置的软件界面上。

本申请技术方案的有益效果是：将火箭测发控系统的专用软件设计成为可配置的文件，可以对系统中各软件的接口、界面及接收数据的数据解析方式进行详细配置，在保证软件本身可靠性和安全性的前提下，只需要更改配置文件即可实现对新型号、新需求的快速实现，有力保障了火箭的高效研发。

附图说明

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

图1为本申请第一种实施例的流程示意图；

图2为本申请第一种实施例中配置XML文件的流程示意图；

图3是本申请第二种实施例的工作原理示意图；

100、XML定义模块；200、文件配置模块；300、数据传输模块；400、数据解析模块；500、界面模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1为本申请的第一种实施例的流程示意图，

包括以下步骤：

S10、将所述测发控系统按照功能属性划分为主控软件、测发控软件、前端软件、实时监控软件、数据处理软件。

在本实施例中，上述各软件均为火箭测发控系统中的专用软件。

本实施例中，主控软件用于火箭正式发射的地面控制软件，主要实现火箭设备上电、射前关键部件测试、预发射和发射，以及发射后关键数据显示。测发控软件用于火箭研发过程中的单元测试、集成测试和系统测试；能够发送箭上系统相关的各类控制和测试指令，并实时显示反馈结果；能够接收和解析遥测数据，并实时显示反馈结果。实时监控软件主要包括数据处理、数据存储、数据实时监测几个部分，用于火箭发射后或测试过程中，对遥测数据的解析、存储，并提供丰富的实时显示界面，支持图表、曲线等形式。数据处理软件主要用于发射后数据的管理和分析；提供对试验结果数据、发射数据的综合管理，并且支持结果数据的时标修正、参数比对、综合判读等功能。

在其他实施例中，专用软件的类型不限于本实施例中的软件类型，具体依据火箭型号而定。

S20、设计各所述软件的通用XML定义文件库，所述文件库中用 XML文件分别对软件界面、软件接口及数据格式进行定义。

在本实施例中，所述XML定义文件库中的定义文件是以多个 XML文件组成的带有层次结构的XML文件簇的形式构成的。

在本实施例中，所述软件界面定义文件中对界面的定义包括：操作类界面的描述及显示类界面的描述；操作类界面如按钮、开关等，显示类界面，如显示用的编辑框、指示灯、曲线图以及用于展示回传数据当前数值、数值的时间曲线或者检测结果等。软件可根据具体需要，配置其实际界面使用可操作类界面或显示类界面或两者的结合。例如，火箭测发控软件中的指令顺序设计为按钮排序的界面形式。一个界面通常包含若干个元素，对一个界面的定义需要若干个XML文件并需要对这些定义文件进行结构层次设计，因此对每个界面的定义都是一个带有层次结构的XML文件簇。以火箭发射主控系统界面为例，界面左侧设计为火箭发射相关的按钮操作类界面，界面右侧设计为火箭发射前和发射后数据的显示界面，包括LED灯显示、数字量显示两种。界面定义时，XML文件中通过page标签定义左侧栏内界面内容，并通过group标签定义若干个Groupbox，Groupbox内界面元素通过ui标签定义，并通过type属性定义为按钮(button)、LED灯(led)、显示框(text)等。而按钮、显示框等的详细定义在另外一个文件中定义，通过ui标签的table_num和code_num属性相关联。

按钮定义时，首先定义了与ui中对应的按钮的table_num和 code_num，然后详细定义按钮名称(name)、按钮ID(flag)、按钮超时时间(timeout)、指令反馈结果对应的参数表(responseTableNum) 以及按钮指令相关的具体参数(CmdParam)。

LED灯、显示框等显示元素定义时与按钮反馈结果参数定义相关联，一个显示元素对唯一table_num和code_num，该table_num和 code_num对应反馈结果中的一段数据(用channelGroup属性定义)，用formula定义对该段数据的处理方式，并用resultType定义存储该数据的数据类型。

依据上述定义，当主控软件根据按钮定义发送指令到火箭箭上系统或其他测发控软件，然后根据显示元素的定义进行解析，并将解析后的数据根据ui定义在界面上进行显示。

在本实施例中，软件的接口分为指令类接口及数据类接口，具体分为：

输入指令接口，即本接口接收其他软件的控制指令；

输出指令接口，即本接口对其他软件发送控制指令；

输入数据接口，即本接口接收其他软件的数据信息；

输出数据接口，即本接口对其他软件发送数据信息。

在定义输入指令类接口时，XML文件中需要描述的内容包括：接口类型、指令发送方的IP、端口号、指令描述文件等内容；

在定义输出指令类接口时，XML文件中需要描述的内容包括：接口类型、指令接收方的IP、端口号、指令描述文件等内容；

在定义输入数据类接口时，XML文件中需要描述的内容包括：接口类型、数据发送方端口号、数据待解析的描述文件等内容；

在定义输出数据类接口时，XML文件中需要描述的内容包括：接口类型、数据接收方端口号、数据描述文件等内容。

所述数据格式的定义文件中对数据格式的定义包括：数据类型的描述、数据大小(占用字节数多少)的描述、数据内存位置的描述以及数据处理过程的描述。数据的类型可能包括整形、浮点、位数据等；所述数据处理包括对数据进行数学公式套用、位操作等不同的数据处理过程。

由于对每项数据的格式进行定义时可能包含数据类型、数据大小 (占用字节数多少)、数据内存位置以及数据处理过程的描述等多项内容，因此所述数据格式的定义文件是带有层次结构的XML文件簇。

在本实施例中，以火箭主控软件与前端测发控软件通讯为例，主控软件端的接口定义时：

output标签定义了主控软件向前端测发控软件发送指令接口，通过remote_node属性定义接收方ID，通过network_type属性定义接口类型，ip和port属性标识接收方ip和端口号，params标签定义了主控软件向前端测发控软件可以发送的指令的配置文件，该文件内容和结构与按钮定义的XML文件形式一致。

input定义了主控软件从前端测发控软件接收反馈的接口，属性定义与output标签一致，params标签定义了可接收的反馈结果配置文件，其内容和结构显示定义的XML文件形式一致。

S30、根据火箭型号任务要求，各所述软件在所述通用XML定义文件库中挑选相应文件，配置出XML定义的软件界面及软件接口。

在本实施例中，根据火箭型号任务要求进行XML文件配置时，如图2所示，具体包括以下步骤：

S31、将火箭的型号任务映射到通用XML定义文件库的相应文件中。

不同的火箭型号任务中，可能使用不同的伺服机构、惯组、陀螺、姿控装置等，因此测发控系统中需要配置不同设备的激励和对不同反馈数据的解析。

S32、保持通用XML定义文件库中XML文件簇组织结构和文件格式不变，只修改XML文件内容。

在通用XML定义文件库中只需要重新配置定义软件界面的XML 文件及定义软件接口的XML文件。

针对软件接口的XML定义文件，需要配置两方面内容：

一是指令相关的XML文件，配置的内容包括：指令标识、指令的唯一ID、指令相关配置参数，以及回传数据的格式定义表ID；

二是回传数据相关的XML文件，配置的内容包括：数据格式定义表ID，数据字节顺序以及字节与变量的对应关系和解算公式。在本实施例中，变量一般为可被操作人员直接观测到的电流、电压等物理量。

针对软件界面的XML文件簇的配置：如果需要配置指令发送按钮，需要在界面配置的XML文件中添加一个按钮节点，并指定该按钮关联的指令唯一ID；如果需要配置回传数据显示，需要在界面配置的XML文件中添加一个字符或指示灯显示节点，然后指定该节点与回传数据中变量的对应关系接口。

S33、在对XML文件进行修改过程时，需要保持XML文件簇与软件可运行程序在特定相对目录中。

S34、XML修改完成后，可通过相应软件对XML完备性、依赖性、数据唯一性等进行检查。

S40、重启各所述软件，对所述软件的配置生效。

XML文件配置修改后，测发控系统中所涉及的软件需要进行重启，配置方可生效。

软件重启时，如果XML文件配置存在问题，系统会给出相应的提示。

软件重启后，完成软件界面的初始化布局，软件接口的初始化及实现互通互联。

S50、所述测发控系统中的数据按照数据传输协议在配置的软件接口之间传输。

在本实施例中，软件接口之间支持TCP、UDP、串口等不同接口的数据传输机制。

S60、所述软件接口将接收的数据按照通用XML定义文件库中定义的数据格式进行解析。对数据的解析过程就是完成数据从接收时的数字量到解析后操作员可读的物理量的解算过程。

S70、将解析后的数据展示在配置的软件界面上。

如图3所示，为本申请的第二种实施例的工作原理示意图，包括：

XML定义模块100，配置用于：对所述测发控系统中的各软件的界面及接口进行XML文件的定义；对所述测发控系统中传输数据的数据格式进行XML文件定义。

在本实施例中，XML文件定义的内容包括：对软件界面的定义、对软件接口的定义及对数据格式的定义。

文件配置模块200，配置用于：根据火箭型号任务要求，根据所述XML定义模块100对软件的界面及接口进行配置。

也就是说满足火箭型号任务的软件界面及接口分别是通过多个 XML文件组成带有层次结构的XML文件簇而定义的。

数据传输模块300，配置用于：将所述测发控系统中的数据按照数据传输协议，传输至各软件接口中。

在本实施例中，软件接口之间支持TCP、UDP、串口等不同接口的数据传输机制。

数据解析模块400，配置用于：所述软件接口将接收到数据按照 XML定义模块100中的数据格式定义文件进行解读或数据处理，完成接收数据从接收时的数字量形式到解析后操作员可读的物理量形式的解读或处理过程。

数据格式XML文件中定义了数据的类型、数据的内存位置、数据大小以及数据的解析公式、位运算等数据处理过程。

在一优选实施例中，以一个32位无符号整形变量的解析为例，32 位无符号整形变量表示目前的帧计数号，其占用的是回传数据中的第 4、5、6、7四个字节，则在XML描述中将该变量的类型定义为“unsigned int”，并将该变量对应波道号定义为“4、5、6、7”，在本优选实施例中，为每个波道自动分配了变量标识，四个波道用X1、X2、X3、 X4标识，如果使用了更少或更多波道，则依次类推。由于每个波道是一个字节的数据，所以当解算本变量时需要配置相应的公式(无符号整形)：((X4*256+X3)*256+X2)*256+X1。根据上述配置，数据处理或展示模块即可将内存数据解析为操作员可读的变量，并展示，至此完成了对接口数据的解析过程。

界面模块500，配置用于：将所述数据解析模块解析后的数据展示在经过文件配置模块200配置的软件界面上。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (6)

1.一种基于XML的火箭测发控系统的配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述测发控系统按照功能属性划分为主控软件、测发控软件、前端软件、实时监控软件、数据处理软件；

设计各所述软件的通用XML定义文件库，所述文件库中用XML文件分别对软件界面、软件接口及数据格式进行定义；

根据火箭型号任务要求，各所述软件在所述通用XML定义文件库中挑选相应文件，配置出XML定义的软件界面及软件接口；

重启各所述软件，对所述软件的配置生效；

所述测发控系统中的数据按照数据传输协议在配置的软件接口之间传输；

所述软件接口将接收的数据按照通用XML定义文件库中定义的数据格式进行解析；

将解析后的数据展示在配置的软件界面上。

2.根据权利要求1所述的基于XML的火箭测发控系统的配置方法，其特征在于，所述XML定义文件库中的定义文件是以多个XML文件组成的带有层次结构的XML文件簇的形式构成的。

3.根据权利要求1所述的基于XML的火箭测发控系统的配置方法，其特征在于，所述软件界面分为操作类界面及显示类界面。

4.根据权利要求1所述的基于XML的火箭测发控系统的配置方法，其特征在于，所述软件接口分为：输入指令接口、输出指令接口、输入数据接口及输出数据接口。

5.根据权利要求1所述的基于XML的火箭测发控系统的配置方法，其特征在于，所述数据格式的定义内容包括：数据类型、数据大小、数据内存位置以及数据处理过程。

6.一种基于XML的火箭测发控系统的配置装置，其特征在于，包括：

XML定义模块，配置用于：对所述测发控系统中的各软件的界面及接口进行XML文件的定义；对所述测发控系统中传输数据的数据格式进行XML文件定义；

文件配置模块，配置用于：根据火箭型号任务要求，根据所述XML定义模块对软件的界面及接口进行配置；

数据传输模块，配置用于：将所述测发控系统中的数据按照数据传输协议，传输至各软件接口中；

数据解析模块，配置用于：所述软件接口将接收到数据按照XML定义模块中的数据格式定义进行解读或数据处理，完成接收数据从接收时的数字量形式到解析后操作员可读的物理量形式的解读或处理过程；

界面模块，配置用于：将所述数据解析模块解析后的数据展示在经过文件配置模块配置的软件界面上。

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