CN110209697A - 一种运载火箭遥测数据的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种运载火箭遥测数据的处理方法，包括，获取来自所述运载火箭的PCM数据流；根据所述PCM数据流得到待处理波道的波道信息数据；根据所述波道信息数据得到所述待处理波道的波道位置数据；将所述波道位置数据发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。本发明的方法通过将PCM数据流转化成横纵坐标分别为副帧和子帧的二维区域，并将其划分为m*n个单元，每个单元对应一个波道，根据波道位置数据来表示多个待处理波道的位置，可以更加简洁、直观地显示每个波道的子帧和副帧，减少遥测数据处理系统的存储空间而且在数据处理过程中可以直观地显示待处理波道的子帧序号和副帧序号。

Description

一种运载火箭遥测数据的处理方法
技术领域
本发明属于遥测数据处理技术领域，具体涉及一种运载火箭遥测数据的处理方法。
背景技术
运载火箭可以完成近地轨道卫星、地球同步转移轨道卫星、太阳同步轨道卫星、空间站和月球探测器等各类航天器的发射任务，在运载火箭执行各项任务的过程中，运载火箭遥测数据处理是必不可少的。运载火箭遥测数据处理是将遥测站接收到的原始信息(如：二进制代码序列)，经过挑路、拼接和运算处理，并将处理结果以函数值表或者函数曲线等形式提供给用户。
在运载火箭遥测数据中，PCM数据流是经过地面遥测站解调、时码器增加时间码后的二进制数据流，二进制数据流中每一个字节称为一个波道。在PCM数据流处理过程中，需要提取待处理波道的波道位置数据，并将其发送至运载火箭遥测数据处理系统中进行存储和处理。在二进制数据流中，常用的波道位置表示方法在需要表示多个波道或连续波道的位置时，会出现大量的冗余信息，增加遥测数据处理系统的存储空间，而且无法在数据处理过程中直观地显示波道的子帧序号和副帧序号。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种运载火箭遥测数据的处理方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种运载火箭遥测数据的处理方法，包括：
获取来自所述运载火箭的PCM数据流；
根据所述PCM数据流得到待处理波道的波道信息数据；
根据所述波道信息数据得到所述待处理波道的波道位置数据；
将所述波道位置数据发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
在本发明的一个实施例中，根据所述PCM数据流得到待处理波道的波道信息数据包括：根据所述PCM数据流得到所述待处理波道中每个波道的子帧序号和副帧序号。
在本发明的一个实施例中，根据所述波道信息数据得到所述待处理波道的波道位置数据，包括：
将所述PCM数据流转化成横纵坐标分别为副帧和子帧的二维区域；
将所述待处理波道的所述波道信息数据投影在所述二维区域中，得到所述待处理波道的波道区域；
根据所述波道区域得到所述待处理波道的波道位置数据。
在本发明的一个实施例中，所述二维区域表示横坐标为副帧轴、纵坐标为子帧轴的区域，包括m*n个单元，其中，
所述副帧轴表示所述PCM数据流的副帧序号，取值区间为[1，m]，m表示所述PCM数据流的副帧个数；
所述子帧轴表示所述PCM数据流的子帧序号，取值区间为[1，n]，n表示所述PCM数据流的子帧个数；
每个单元与所述PCM数据流中的每个波道一一对应。
在本发明的一个实施例中，将所述波道信息数据投影在所述二维区域中得到所述待处理波道的波道区域，包括：
将每个所述待处理波道的子帧序号和副帧序号投影在所述二维区域的对应位置处，组成所述待处理波道的波道区域。
在本发明的一个实施例中，根据所述波道区域得到所述待处理波道的波道位置数据，包括：
判断所述波道区域是否为矩形区域，若是则获取所述波道区域的波道位置数据，其中，所述波道位置数据包括所述矩形区域的起始子帧序号、起始副帧序号、结束子帧序号和结束副帧序号；
若否，则将所述波道区域分割为若干矩形的子区域，分别获取每个所述子区域的起始子帧序号、起始副帧序号、结束子帧序号和结束副帧序号。
在本发明的一个实施例中，在所述矩形区域或所述子区域中，
所述起始子帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最小的子帧序号；
所述起始副帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最小的副帧序号；
所述结束子帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最大的子帧序号；
所述结束副帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最大的副帧序号。
在本发明的一个实施例中，将所述待处理波道的波道位置数据发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理，包括：
当判断所述波道区域为矩形区域时，将所述待处理波道的所述起始子帧序号、所述起始副帧序号、所述结束子帧序号和所述结束副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理；
当判断所述波道区域不为矩形区域时，将每个所述子区域的起始子帧序号、起始副帧序号、结束子帧序号和结束副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
在本发明的一个实施例中，若判断所述波道位置数据的起始子帧序号与结束子帧序号相同，则将所述待处理波道的所述起始子帧序号、所述起始副帧序号和所述结束副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理；
若判断所述波道位置数据的起始副帧序号与结束副帧序号相同，则将所述待处理波道的所述起始子帧序号、所述结束子帧序号和所述起始副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的运载火箭遥测数据的处理方法，通过将PCM数据流转化成横纵坐标分别为副帧和子帧的二维区域，并将其划分为m*n个单元，每个单元对应一个波道，根据波道位置数据来表示多个待处理波道的位置，可以更加简洁、直观地显示每个波道的子帧和副帧，减少遥测数据处理系统的存储空间而且在数据处理过程中可以直观地显示待处理波道的子帧序号和副帧序号。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种运载火箭遥测数据的处理方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种PCM数据流转化成二维区域的示意图；
图3a-图3i是本发明实施例提供的几种待处理波道的波道区域示意图。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本发明提出的一种运载火箭遥测数据的处理方法进行详细说明。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明的技术方案加以限制。
请结合参见图1，图1是本发明实施例提供的一种运载火箭遥测数据的处理方法流程图，如图所示，本实施例的处理方法，包括：
S1：获取来自所述运载火箭的PCM数据流；
具体地，运载火箭发射及工作过程中，需要对火箭的各种参数进行检测，并把检测结果通过信道传送至接收端的数据处理系统。在火箭上，安装有箭载遥测分系统，传感器检测各种被测参数并将其变换成电信号，数据采集单元汇集这些信号，进行采样和数字化，形成一定帧格式的数字信号序列，编码调制单元对该序列进行信道编码和保密密码，最后，信号经过载波调制和功率放大，馈送至发射天线发送到地面遥测接收站。在地面接收站，接收天线接收到遥测信号并送入接收机进行放大和载波解调，解调后的信号依次完成信道译码和解密之后进行分路、记录、处理和显示。所述PCM数据流是经过地面遥测接收站解调、时码器增加时间码后的二进制数据流。
S2：根据所述PCM数据流得到待处理波道的波道信息数据；
具体地，根据所述PCM数据流得到所述待处理波道中每个波道的子帧序号和副帧序号，在所述二进制的PCM数据流中，每一个字节称为一个波道，每一个波道由子帧序号和副帧序号两个数字唯一确定。在遥测数据处理过程中，能够实时处理的波道为所述PCM数据流中的一部分，在PCM数据流处理之前首先提取所述待处理波道中每个波道的子帧序号和副帧序号。
S3：根据所述波道信息数据得到所述待处理波道的波道位置数据
进一步地，步骤S3包括：
S31：将所述PCM数据流转化成横纵坐标分别为副帧和子帧的二维区域；
具体地，请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种PCM数据流转化成二维区域的示意图，将所述PCM数据流转化成如图所示的坐标形式的二维区域，所述二维区域表示横坐标为副帧轴、纵坐标为子帧轴的区域，包括m*n个单元，其中，所述副帧轴表示所述PCM数据流的副帧序号，取值区间为[1，m]，m表示所述PCM数据流的副帧个数；所述子帧轴表示所述PCM数据流的子帧序号，取值区间为[1，n]，n表示所述PCM数据流的子帧个数；每个单元与所述PCM数据流中的每个波道一一对应。
S32：将所述待处理波道的所述波道信息数据投影在所述二维区域中，得到所述待处理波道的波道区域；
具体地，将每个所述待处理波道的子帧序号和副帧序号投影在所述二维区域的对应位置处，组成所述待处理波道的波道区域。
S33：根据所述波道区域得到所述待处理波道的波道位置数据；
具体地，判断所述波道区域是否为矩形区域，若是，则获取所述波道区域的波道位置数据，其中，所述波道位置数据包括所述矩形区域的起始子帧序号、起始副帧序号、结束子帧序号和结束副帧序号；
若否，则将所述波道区域分割为若干矩形的子区域，分别获取每个所述子区域的起始子帧序号、起始副帧序号、结束子帧序号和结束副帧序号。
在本实施例中，所述起始子帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最小的子帧序号；所述起始副帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最小的副帧序号；所述结束子帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最大的子帧序号；所述结束副帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最大的副帧序号。也可以理解为，在所述矩形区域或所述子区域中，靠近所述二维区域原点的波道的子帧序号和副帧序号作为所述起始子帧序号和所述起始副帧序号；沿着所述子帧轴方向，距离所述副帧轴最远的波道的子帧序号作为所述结束子帧序号；沿着所述副帧轴方向，距离所述子帧轴最远的波道的副帧序号作为所述结束副帧序号。
S4：将所述波道位置数据发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
具体地，当判断所述波道区域为矩形区域时，将所述待处理波道的所述起始子帧序号、所述起始副帧序号、所述结束子帧序号和所述结束副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理；当判断所述波道区域不为矩形区域时，将每个所述子区域的起始子帧序号、起始副帧序号、结束子帧序号和结束副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
进一步地，若判断所述波道位置数据的起始子帧序号与结束子帧序号相同，则将所述待处理波道的所述起始子帧序号、所述起始副帧序号和所述结束副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理；
若判断所述波道位置数据的起始副帧序号与结束副帧序号相同，则将所述待处理波道的所述起始子帧序号、所述结束子帧序号和所述起始副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
在本实施例中，将所述起始子帧序号、所述起始副帧序号、所述结束子帧序号和所述结束副帧序号以“起始子帧序号～结束子帧序号#起始副帧序号～结束副帧序号”的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
请参见图3a-图3i是本发明实施例提供的几种待处理波道的波道区域示意图，图中灰色区域表示所述波道区域，如图3a所示，所述波道区域为单独的一个波道，它的起始子帧序号为j，起始副帧序号为x，将其以j#x的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
如图3b所示，所述波道区域的起始副帧序号与结束副帧序号相同，它的起始子帧序号为j，结束子帧序号为k，起始副帧序号为x，将其以j～k#x的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
如图3c所示，所述波道区域的起始副帧序号与结束副帧序号相同，它的起始子帧序号为1，结束子帧序号为n，起始副帧序号为x，将其以1～n#x的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
如图3d所示，所述波道区域的起始子帧序号为1，结束子帧序号为n，起始副帧序号为x，结束副帧序号为y，将其以1～n#x～y的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
如图3e所示，所述波道区域的起始子帧序号与结束子帧序号相同，它的起始子帧序号为j，起始副帧序号为x，结束副帧序号为y，将其以j#x～y的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
如图3f所示，所述波道区域的起始子帧序号与结束子帧序号相同，所述波道区域的起始子帧序号为j，起始副帧序号为1，结束副帧序号为m，将其以j#1～m的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
如图3g所示，所述波道区域的起始子帧序号为j，结束子帧序号为k，起始副帧序号为1，结束副帧序号为m，将其以j～k#1～m的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
如图3h所示，所述波道区域的起始子帧序号为j，结束子帧序号为k，起始副帧序号为x，结束副帧序号为y，将其以j～k#x～y的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
如图3i所示，所述波道区域不为矩形区域，可以将其分割为上下两部分矩形的子区域，则上部分的所述子区域的起始子帧序号为j，结束子帧序号为k，起始副帧序号为x，结束副帧序号为z，下部分的所述子区域的起始子帧序号为k+1，结束子帧序号为p，起始副帧序号为y，结束副帧序号为z，将其以j～k#x～z；k+1～p#y～z的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理；也可以将其分割为左右两部分矩形的子区域，则左部分的所述子区域的起始子帧序号为j，结束子帧序号为k，起始副帧序号为x，结束副帧序号为y-1，右部分的所述子区域的起始子帧序号为j，结束子帧序号为p，起始副帧序号为y，结束副帧序号为z，将其以j～k#x～y-1；j～p#y～z的形式发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
进一步地，遥测数据处理系统接收到待处理波道的波道位置数据，根据该待处理波道的遥测值计算方法，对原码进行计算，包括按各种不同要求取点与去跳点、计算与修正并还原成物理量，获得该待处理波道的结果值，并将该待处理波道的计算结果写入到外部的遥测结果文件中。
本实施例的运载火箭遥测数据的处理方法，通过将PCM数据流转成横纵坐标分别为副帧和子帧的二维区域，并将其划分为m*n个单元，每个单元对应一个波道，根据波道位置数据来表示多个待处理波道的位置，可以更加简洁、直观地显示每个波道的子帧和副帧，减少遥测数据处理系统的存储空间而且在数据处理过程中可以直观地显示待处理波道的子帧序号和副帧序号。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种运载火箭遥测数据的处理方法，其特征在于，包括：
获取来自所述运载火箭的PCM数据流；
根据所述PCM数据流得到待处理波道的波道信息数据；
根据所述波道信息数据得到所述待处理波道的波道位置数据；
将所述波道位置数据发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
2.根据权利要求1所述的运载火箭遥测数据的处理方法，其特征在于，根据所述PCM数据流得到待处理波道的波道信息数据包括：
根据所述PCM数据流得到所述待处理波道中每个波道的子帧序号和副帧序号。
3.根据权利要求2所述的运载火箭遥测数据的处理方法，其特征在于，根据所述波道信息数据得到所述待处理波道的波道位置数据，包括：
将所述PCM数据流转化成横纵坐标分别为副帧和子帧的二维区域；
将所述待处理波道的所述波道信息数据投影在所述二维区域中，得到所述待处理波道的波道区域；
根据所述波道区域得到所述待处理波道的波道位置数据。
4.根据权利要求3所述的运载火箭遥测数据的处理方法，其特征在于，所述二维区域表示横坐标为副帧轴、纵坐标为子帧轴的区域，包括m*n个单元，其中，
所述副帧轴表示所述PCM数据流的副帧序号，取值区间为[1，m]，m表示所述PCM数据流的副帧个数；
所述子帧轴表示所述PCM数据流的子帧序号，取值区间为[1，n]，n表示所述PCM数据流的子帧个数；
每个单元与所述PCM数据流中的每个波道一一对应。
5.根据权利要求4所述运载火箭遥测数据的处理方法，其特征在于，将所述待处理波道的所述波道信息数据投影在所述二维区域中，得到所述待处理波道的波道区域，包括：
将每个所述待处理波道的子帧序号和副帧序号投影在所述二维区域的对应位置处，组成所述待处理波道的波道区域。
6.根据权利要求5所述的运载火箭遥测数据的处理方法，其特征在于，根据所述波道区域得到所述待处理波道的波道位置数据，包括：
判断所述波道区域是否为矩形区域，若是，则获取所述波道区域的波道位置数据，其中，所述波道位置数据包括所述矩形区域的起始子帧序号、起始副帧序号、结束子帧序号和结束副帧序号；
若否，则将所述波道区域分割为若干矩形的子区域，分别获取每个所述子区域的起始子帧序号、起始副帧序号、结束子帧序号和结束副帧序号。
7.根据权利要求6所述的运载火箭遥测数据的处理方法，其特征在于，
所述起始子帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最小的子帧序号；
所述起始副帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最小的副帧序号；
所述结束子帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最大的子帧序号；
所述结束副帧序号为所述矩形区域或所述子区域中最大的副帧序号。
8.根据权利要求6所述的运载火箭遥测数据的处理方法，其特征在于，
将所述待处理波道的波道位置数据发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理，包括：
当判断所述波道区域为矩形区域时，将所述待处理波道的所述起始子帧序号、所述起始副帧序号、所述结束子帧序号和所述结束副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理；
当判断所述波道区域不为矩形区域时，将每个所述子区域的起始子帧序号、起始副帧序号、结束子帧序号和结束副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
9.根据权利要求8所述的运载火箭遥测数据的处理方法，其特征在于，
若判断所述波道位置数据的起始子帧序号与结束子帧序号相同，则将所述待处理波道的所述起始子帧序号、所述起始副帧序号和所述结束副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理；
若判断所述波道位置数据的起始副帧序号与结束副帧序号相同，则将所述待处理波道的所述起始子帧序号、所述结束子帧序号和所述起始副帧序号发送至遥测数据处理系统中进行存储和处理。
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