CN109978499A - 一种多测站事后遥测数据快速处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多测站事后遥测数据快速处理方法，通过采用本发明提出的数据优选策略，实现了多测站原始数据的快速优选，再根据配置文件完成物理参数的同步及提取，并对参数进行译解，最后并以数据处理结果报告的形式呈现，实现了多测站数据的选优、参数分路和绘图、报告生成等一系列数据处理过程，所有步骤都是由软件自动完成，过程中几乎不受人为因素的干扰，从而达到了提高数据处理效率的目的，缩短了数据处理周期，为参数快速判读和分析提供决策支持。

Description

一种多测站事后遥测数据快速处理方法

技术领域

本发明属于遥测技术领域，具体涉及一种多测站事后遥测数据快速处理方法。

背景技术

数据处理是靶场整个飞行试验任务中的重要环节之一，数据处理质量和速度将直接影响试验任务的进程。事后遥测数据处理的任务是：在外场试验任务结束后，从各遥测站测量的原始数据中挑选质量最优的数据源，再按照武器系统遥测数据处理要求，经过分路解算将数据还原为各种遥测参数实际物理量值，最后完成参数绘图并提交报告。为了在试验结束后最短时间内完成飞行目标的故障和性能分析，需要快速完成事后遥测数据处理工作，满足遥测参数快判需求，以保障后续任务和工作安排。

目前，靶场武器系统试验任务根据飞行目标航区的范围，一般采用3～8个遥测站位分布于航区的不同位置，以保证飞行目标的全程遥测任务。由于任务中参试遥测站比较多，同时每次任务中单个遥测站的数据量大约在100～500M，处理数据源以及参数绘图并生成报告是一项费时费力的工作，采用传统处理方法为遥测参数快判挑选一个优质数据源并完成处理，需要至少1～2小时才能完成，影响了工作效率，影响了参数快速判读和分析的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多测站事后遥测数据快速处理方法，通过采用本发明提出的数据优选策略，实现了多测站原始数据的快速优选，再根据配置文件完成物理参数的同步及提取，并对参数进行译解，最后并以数据处理结果报告的形式呈现，能够满足参数快判和分析的需求。

本发明提供的一种多测站事后遥测数据快速处理方法，包括以下步骤：

步骤1、飞行试验任务结束后，获取各遥测站的原始测量数据，读取遥测配置文件信息；

步骤2、选取来自两个遥测站的原始测量数据；

步骤3、针对选取的原始测量数据进行数据截取处理，根据遥测配置文件中记录的时间零点去除原始测量数据中的无效数据，即删除早于时间零点的所有数据，并将处理后的原始测量数据存入内存空间；

步骤4、对内存空间中存储的原始测量数据进行质量检查，所述质量检查为计算原始测量数据的总帧数、帧码错数、帧时间码错数、测量时间段长度及数据丢点区间长度的数值；

步骤5、根据原始测量数据的质量检查结果，保留质量较好的数据，删除质量较差的数据，将质量较好的数据设置为当前保存的优选数据；

步骤6、读取下一个遥测站的原始测量数据，并对该数据进行质量检查，再与当前保存的优选数据进行比对，根据比对结果保留质量较好的数据为当前保存的优选数据；

步骤7、执行步骤6，当已完成所有原始数据的读入、检查和比对后，执行步骤8；

步骤8、根据遥测配置文件中副帧和特殊副帧的波道位置信息，从当前保存的优选数据中，分别提取出副帧、特殊副帧的具体信息及其所包含的每个帧头所对应的时间，每个副帧、特殊副帧都以与子帧相同的帧结构分别单独存储；

步骤9、从当前保存的优选数据中，顺序读取所有子帧数据，提取子帧对应的时间，再根据配置文件中子帧参数波道编排情况依次提取各子帧参数，并将提取到的时间及参数存储在子帧参数分路结果文本文件中；

步骤10、遍历步骤8中保存的副帧数据，针对每个副帧数据，提取该副帧数据中的每个帧头所对应的时间，再根据配置文件中的副帧参数列表，依次提取各副帧参数并进行译解，再将提取到的时间及译解后的参数存储在该副帧数据的参数分路结果文本文件中；

步骤11、遍历步骤8中保存的特殊副帧数据，针对每个特殊副帧数据，提取该特殊副帧数据中的每个帧头所对应的时间，再根据配置文件中的特殊副帧参数列表，依次提取各特殊副帧参数，并将提取到的时间及参数存储在该特殊副帧数据的参数分路结果文本文件中；

步骤12、将试验任务信息、配置文件中的参数信息填入数据处理结果报告模版中的相应位置，形成数据处理结果报告；

步骤13、读取子帧、副帧、特殊副帧的参数分路文本文件，完成相应的参数绘图，并将绘制的图形保存至数据处理结果报告中；

步骤14、将配置文件、参数分路文本文件、数据处理结果报告分别上传至数据库，为数据分析部分提供查询浏览服务。

进一步地，所述配置文件包括时间零点、子帧长度、子帧同步码、子帧参数列表、副帧波道位置、副帧长度、副帧参数列表、特殊副帧波道位置、特殊副帧帧头标志及特殊副帧参数列表。

进一步地，所述步骤5和步骤6中在选择质量较好的原始测量数据时，采用如下质量比对策略进行选择：首先，优先选择测量数据结束时间更晚的数据；具体方法是将数据尾帧对应的绝对时间转化为秒时间，然后比较大小，选择秒时间大的数据；如果数据尾帧的秒时间相差小于数据子帧间隔时间，则认为测量数据结束时间相同；

其次，选择数据丢点区间长度小的数据；具体方法是设定时间门限Th＝0.05秒，将数据子帧之间超过门限的时间长度进行累加，通过比较累加和，选择累加和小的数据；如果累加和相差小于数据子帧间隔时间，则认为数据丢点区间长度相同；

最后，选择帧码错数和时间码错数少的数据；具体方法是统计数据子帧帧码错和时间码错的数量之和，再选择错误数量少的数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述译解采用如下公式完成，

Y＝aX+b

其中，a、b为校准系数，X为参数原始值，Y为实际物理量值；

进一步地，所述实验任务信息包括：任务名称、任务代号、试验时间、目标序号、发射方式、任务承担人、时间零点、处理说明。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置文件和参数分路文本文件为文本文件格式。

有益效果：

本发明在不对系统硬件有所要求的情况下，通过采用数据优选策略，根据配置文件实现了物理参数的同步及提取，并对参数进行译解，再基于获取的参数形成数据处理结果报告，实现了多测站数据的选优、参数分路和绘图、报告生成等一系列数据处理过程，所有步骤都是由软件自动完成，过程中几乎不受人为因素的干扰，从而达到了提高数据处理效率的目的，缩短了数据处理周期，为参数快速判读和分析提供决策支持。

附图说明

图1为本发明提供的一种多测站事后遥测数据快速处理方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种多测站事后遥测数据快速处理方法，其基本思想是：通过采用本发明提出的数据优选策略，实现了多测站原始数据的快速优选，再根据配置文件实现了物理参数的同步及提取，并对参数进行译解，最后基于获取的参数形成数据处理结果报告，为参数快速判读和分析提供决策支持。

本发明提供的一种多测站事后遥测数据快速处理方法，如图1所示，具体包括如下步骤：

步骤1、飞行试验任务结束后，获取各遥测站的原始测量数据，读取遥测配置文件信息，确定所要处理数据的基本信息；

步骤2、选取来自两个遥测站的原始测量数据；

步骤3、针对选取的原始测量数据进行数据截取处理，根据遥测配置文件中记录的时间零点去除原始测量数据中的无效数据，即删除早于时间零点的所有数据，并将处理后的原始测量数据存入内存空间；

步骤4、对内存空间中存储的原始测量数据进行质量检查，所述质量检查为计算原始测量数据的总帧数、帧码错数、帧时间码错数、测量时间段长度及数据丢点区间长度的数值；

步骤5、根据比对策略和原始测量数据的质量检查结果，保留质量较好的数据，删除质量较差的数据，将质量较好的数据设置为当前数据；

其中，原始测量数据质量比对策略如下：首先，优先选择测量数据结束时间更晚的数据；具体方法是将数据尾帧对应的绝对时间转化为秒时间，然后比较大小，选择秒时间大的数据；如果数据尾帧的秒时间相差小于数据子帧间隔时间，则认为测量数据结束时间相同；

其次，选择数据丢点区间长度小的数据；具体方法是设定时间门限Th＝0.05秒，将数据子帧之间超过门限的时间长度进行累加，通过比较累加和，选择累加和小的数据；如果累加和相差小于数据子帧间隔时间，则认为数据丢点区间长度相同；

最后，选择帧码错数和时间码错数少的数据；具体方法是统计数据子帧帧码错和时间码错的数量之和，再选择错误数量少的数据；

步骤6、读取下一个遥测站的原始测量数据，并对该数据进行质量检查，再根据比对策略与当前保存的优选数据进行比对，根据比对结果保留质量较好的数据为当前保存的优选数据；

步骤7、执行步骤6，当已完成所有原始数据的读入、检查和比对后，执行步骤8；

步骤8、根据遥测配置文件中副帧和特殊副帧的波道位置信息，从当前保存的优选数据中，分别提取出副帧、特殊副帧的具体信息及其所包含的每个帧头所对应的时间，每个副帧、特殊副帧都以与子帧相同的帧结构分别单独存储；

步骤9、从当前保存的优选数据中，顺序读取所有子帧数据，提取子帧对应的时间，再根据配置文件中子帧参数波道编排情况依次提取各子帧参数并进行译解，再将提取到的时间及译解后的参数存储在子帧参数分路结果文本文件中；

步骤10、遍历步骤8中保存的副帧数据，针对每个副帧数据，提取该副帧数据中的每个帧头所对应的时间，再根据配置文件中的副帧参数列表，依次提取各副帧参数并进行译解，再将提取到的时间及译解后的参数存储在该副帧数据的参数分路结果文本文件中；译解公式统一定义为Y＝aX+b形式，其中，a、b为校准系数，X为参数原始值，Y为实际物理量值；

步骤11、遍历步骤8中保存的特殊副帧数据，针对每个特殊副帧数据，提取该特殊副帧数据中的每个帧头所对应的时间，再根据配置文件中的特殊副帧参数列表，依次提取各特殊副帧参数，并将提取到的时间及参数存储在该特殊副帧数据的参数分路结果文本文件中；

步骤12、将试验任务信息、配置文件中的参数信息填入数据处理结果报告模版中的相应位置，形成数据处理结果报告；其中，实验任务信息包括：任务名称、任务代号、试验时间、目标序号、发射方式、任务承担人、时间零点、处理说明；

步骤13、读取子帧、副帧、特殊副帧的参数分路文本文件，完成相应的参数绘图，并将绘制的图形保存至数据处理结果报告中；

步骤14、将配置文件、参数分路文本文件、数据处理结果报告分别上传至数据库，为数据分析部分提供查询浏览服务。

实施例一、

在试验任务前，提前完成遥测数据库和配置文件的准备工作。

建立遥测数据库，根据下发的试验任务实施计划、遥测大纲、遥测数据处理要求、遥测参数表等文档资料，将试验任务、遥测帧和参数等信息录入数据库，具体信息包括：任务名称、任务代号、任务性质、目标序号、发射方式、试验日期、处理说明、技术负责人等，这些信息将在数据结果报告电子版自动生成时使用。

生成遥测配置文件，遥测配置文件以文本文件形式单独保存，主要内容包括：时间零点、子帧长度、子帧同步码、子帧参数列表、副帧波道位置、副帧长度、副帧参数列表、特殊副帧波道位置、特殊副帧帧头标志、特殊副帧参数列表等。在参数列表中，详细保存了参数的名称、代号、单位、校准系数、参数类型、采样率、位置等信息，这些信息将在整个数据快速处理中使用。其中时间零点换算成以秒为单位的秒时间(例如：时间12:30:39.2235换算过程为12*3600+30*60+39+0.2235，结果为45039.2235秒)，以便于比较和计算。

如图1所示，多测站事后遥测数据快速处理方法步骤如下：

步骤1.1、飞行试验任务结束后，通过试验测控网接收数据解密中心的各遥测站原始数据，将遥测配置文件信息读入内存，根据配置文件中规定的时间零点T0和提前处理时间(一般设定提前10秒钟)，确定数据处理的起始时间T1，T1＝T0-10；

步骤1.2、选择全部遥测站的原始数据文件并编号，在内存中建立数据空间DataA，读取编号为1的原始数据文件，根据配置文件中的子帧长度和子帧同步码信息，读取一个子帧数据，将其前端5个字节的时间码换算成秒时间T，并与T1比较，如果T<T1时间，则不需要将该子帧保存到DataA中，继续读取下一子帧数据，并将其时间与T1进行比较，如果连续5个子帧的时间T均大于等于T1，则停止判断，并将原始数据文件中的剩余数据全部读入DataA中；

再打开编号为2的原始数据文件，在内存中建立数据空间DataB，方法同上，通过时间门限截取数据，将编号为2的数据文件读入到数据空间DataB中；

通过时间门限截取数据的优点是：由于在试验任务中有些遥测站开机比较早，导致原始数据中含有大量无效冗余的数据，经过起始时间门限T1，可以加以剔除，这样不仅减少了读入内存的数据量，而且减少了后期数据质量检查和处理的工作量，提高了数据处理效率，同时也使各遥测站原始数据统一了起始时间，便于质量分析比对；选择连续5个子帧时间判断，是为了避免因时间码异常出现跳时间的情况；

步骤1.3、分别对内存数据DataA和DataB进行质量检查，检查项目包括：总帧数、帧码错数、帧时间码错数、测量数据结束时间及数据丢点区间长度，并将检查结果保存至数据质量结构数组中，其中，数据质量结构定义为：

设置数组DatQty[]为DataQuality结构类型，数据DataA和数据DataB质量检查结果分别保存至结构数组DatQty[0]和DatQty[1]中，并在程序界面比对显示，供技术人员查看参考；

步骤1.4、比对数据DataA和DataB的数据检查结果DatQty[0]和DatQty[1]，将质量好的数据和检查结果保存至DataA和DatQty[0]，清空DataB和DatQty[1]；结合靶场实际试验对数据处理的需求，制定数据质量比对策略如下：

首先，优先选择测量数据结束时间(DataQuality.TimeEnd)长的数据；具体方法是将数据尾帧对应的绝对时间转化为秒时间，然后比较大小，选择秒时间大的数据；如果数据尾帧的秒时间相差小于数据子帧间隔时间，则认为测量数据结束时间相同；

其次，选择数据丢点区间长度(DataQuality.DataLost)小的数据；具体方法是设定时间门限Th＝0.05秒，将数据子帧之间超过门限的时间长度进行累加，通过比较累加和，选择累加和小的数据；如果累加和相差小于数据子帧间隔时间，则认为数据丢点区间长度相同；

最后，选择帧码错数和时间码错数(DataQuality.FrameError+DataQuality.TimeError)少的数据；具体方法是统计数据子帧帧码错和时间码错的数量之和，再选择错误数量少的数据；

步骤1.5、迭代读入下一个编号的原始数据，并保存至DataB中，再对该数据进行质量检查，将检查结果保存至质量结构数组DatQty[1]中，同时与DataA中的数据进行比对，将质量较好的数据保留在DataA中，直至完成所有原始数据的读入、检查、比对，最终数据空间DataA中保留了质量最好的数据；

步骤1.6、根据遥测配置文件中副帧和特殊副帧的波道位置、长度、帧头等信息，将副帧、特殊副帧以及帧头对应的时间，分别从DataA中提取出来，在内存中根据副帧和特殊副帧的个数，形成多个数据包SubFramDat1[]、SubFramDat2[]、…和SpeFramDat1[]、SpeFramDat2[]、…，这些数据包的帧格式与子帧类似，帧前端是时间码，其余部分为参数数据，格式统一便于下一步的参数提取；

步骤1.7、从DataA中存储的数据中提取子帧中的参数，创建子帧参数分路结果文本文件MainFram.txt，用以保存时间和子帧中各遥测参数的物理量值，读取DataA中第一子帧数据，将时间码换算成以秒为单位的秒时间保存至MainFram.txt文件第一列，再根据配置文件中子帧参数波道编排情况，依次提取各子帧参数并进行译解，译解公式统一定义为Y＝aX+b形式，其中，a、b为校准系数，X为参数原始值，Y为实际物理量值，将译解后参数Y值依次保存至MainFram.txt后面的列中，直至帧尾，各参数列以空格隔开，并在MainFram.txt最后列回车换行；重复第一子帧的参数提取过程，直至完成所有子帧的读取，这样MainFram.txt文件中的第一列为时间点值，其他各列为各遥测参数与时间对应的物理量值，最后将子帧分路结果文件MainFram.txt保存至本机硬盘，同时释放DataA所占用的内存；

步骤1.8、遍历所有的SubFramDat[]，针对每一个SubFramDat[]中存储的副帧数据中提取参数，读取SubFramDat[]中第一副帧数据，将时间码换算成以秒为单位的秒时间保存至SubFram.txt文件第一列，再根据配置文件中副帧参数列表，依次提取各副帧参数并进行译解，译解方法如步骤1.7中的方法相同，将译解后参数值依次保存至SubFram.txt后面的列中，形成一个SubFram.txt文件；最终形成多个分路结果文件SubFram1.txt，SubFram2.txt，…；

步骤1.9、遍历所有的SpeFramDat[]，针对每一个SpeFramDat[]中存储的特殊副帧数据中提取参数，读取SpeFramDat[]中第一特殊副帧数据，将时间码换算成以秒为单位的秒时间保存至SpeFram.txt文件第一列，再根据配置文件中特殊副帧参数列表，依次提取各特殊副帧参数并进行译解，译解方法如步骤1.7中的方法相同，将译解后参数值依次保存至SpeFram.txt后面的列中，形成一个SpeFram.txt文件；最终形成多个分路结果文件SpeFram1.txt，SpeFram2.txt，…；

步骤1.10读取遥测数据库中的试验任务信息以及数据报告Word模版，Word模版内容包括各类试验任务信息、遥测参数表和参数曲线图；读取数据库中的任务名称、任务代号、试验时间、目标序号、发射方式、任务承担人、时间零点、处理说明等信息，填入报告模版中相应位置，形成数据处理结果报告；

步骤1.11将遥测配置文件中的参数信息，包括参数名称、参数代号、参数单位，写入数据处理结果报告中的参数表内，并以5个参数曲线图为一页，填写页码；

步骤1.12在内存中定义二维数组ParmData[m][n]，将子帧参数分路结果文件FramParm.txt读入内存中的二维数组ParmData[m][n]中，m代表参数采样点数，n-1代表参数个数，第一列数据ParmData[m][0]是每个参数采样点对应的时间，将ParmData[m][0]和ParmData[m][1]赋予图形显示控件Chart，完成第一个参数的绘图，并将图形保存至报告模版参数曲线图目录中，同理，将ParmData[m][0]和ParmData[m][2]赋予图形显示控件Chart，完成第二个参数参数的绘图和保存，由此可实现全部子帧参数绘图工作，释放内存ParmData[m][n]；

方法同上，可以分别实现多个副帧和特殊副帧的遥测参数的绘图保存，当最后完成全部遥测参数绘图和保存工作后，将生成数据处理结果报告保存至本机硬盘；

步骤1.13将配置文件、分路结果文件、数据处理结果报告分别上传至数据库，一方面为上级机关和工业分析部门查询浏览，另一方面完成数据归档和保存备份工作。

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 (6)

1.一种多测站事后遥测数据快速处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、飞行试验任务结束后，获取各遥测站的原始测量数据，读取遥测配置文件信息；

步骤2、选取来自两个遥测站的原始测量数据；

步骤3、针对选取的原始测量数据进行数据截取处理，根据遥测配置文件中记录的时间零点去除原始测量数据中的无效数据，即删除早于时间零点的所有数据，并将处理后的原始测量数据存入内存空间；

步骤4、对内存空间中存储的原始测量数据进行质量检查，所述质量检查为计算原始测量数据的总帧数、帧码错数、帧时间码错数、测量时间段长度及数据丢点区间长度的数值；

步骤5、根据原始测量数据的质量检查结果，保留质量较好的数据，删除质量较差的数据，将质量较好的数据设置为当前保存的优选数据；

步骤6、读取下一个遥测站的原始测量数据，并对该数据进行质量检查，再与当前保存的优选数据进行比对，根据比对结果保留质量较好的数据为当前保存的优选数据；

步骤7、执行步骤6，当已完成所有原始数据的读入、检查和比对后，执行步骤8；

步骤8、根据遥测配置文件中副帧和特殊副帧的波道位置信息，从当前保存的优选数据中，分别提取出副帧、特殊副帧的具体信息及其所包含的每个帧头所对应的时间，每个副帧、特殊副帧都以与子帧相同的帧结构分别单独存储；

步骤9、从当前保存的优选数据中，顺序读取所有子帧数据，提取子帧对应的时间，再根据配置文件中子帧参数波道编排情况依次提取各子帧参数，并将提取到的时间及参数存储在子帧参数分路结果文本文件中；

步骤10、遍历步骤8中保存的副帧数据，针对每个副帧数据，提取该副帧数据中的每个帧头所对应的时间，再根据配置文件中的副帧参数列表，依次提取各副帧参数并进行译解，再将提取到的时间及译解后的参数存储在该副帧数据的参数分路结果文本文件中；

步骤11、遍历步骤8中保存的特殊副帧数据，针对每个特殊副帧数据，提取该特殊副帧数据中的每个帧头所对应的时间，再根据配置文件中的特殊副帧参数列表，依次提取各特殊副帧参数，并将提取到的时间及参数存储在该特殊副帧数据的参数分路结果文本文件中；

步骤12、将试验任务信息、配置文件中的参数信息填入数据处理结果报告模版中的相应位置，形成数据处理结果报告；

步骤13、读取子帧、副帧、特殊副帧的参数分路文本文件，完成相应的参数绘图，并将绘制的图形保存至数据处理结果报告中；

步骤14、将配置文件、参数分路文本文件、数据处理结果报告分别上传至数据库，为数据分析部分提供查询浏览服务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置文件包括时间零点、子帧长度、子帧同步码、子帧参数列表、副帧波道位置、副帧长度、副帧参数列表、特殊副帧波道位置、特殊副帧帧头标志及特殊副帧参数列表。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5和步骤6中在选择质量较好的原始测量数据时，采用如下质量比对策略进行选择：首先，优先选择测量数据结束时间更晚的数据；具体方法是将数据尾帧对应的绝对时间转化为秒时间，然后比较大小，选择秒时间大的数据；如果数据尾帧的秒时间相差小于数据子帧间隔时间，则认为测量数据结束时间相同；

其次，选择数据丢点区间长度小的数据；具体方法是设定时间门限Th＝0.05秒，将数据子帧之间超过门限的时间长度进行累加，通过比较累加和，选择累加和小的数据；如果累加和相差小于数据子帧间隔时间，则认为数据丢点区间长度相同；

最后，选择帧码错数和时间码错数少的数据；具体方法是统计数据子帧帧码错和时间码错的数量之和，再选择错误数量少的数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述译解采用如下公式实现，

Y＝aX+b

其中，a、b为校准系数，X为参数原始值，Y为实际物理量值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实验任务信息包括：任务名称、任务代号、试验时间、目标序号、发射方式、任务承担人、时间零点、处理说明。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置文件和参数分路文本文件为文本文件格式。