CN110932929A - Ccsds体制卫星遥测包分类提取方法、系统及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法、系统及介质，包括：步骤一：获取卫星型号总体定义的遥测帧结构的特征属性及遥测包结构的特征属性；步骤二：获取需处理的目标遥测包所属的遥测帧类别属性及所有目标遥测包类别属性；步骤三：获取输入输出文件路径；步骤四：根据获取的输入输出文件路径读入卫星原始遥测数据，并初始化当前文件处理位置为遥测数据起始位置；步骤五：锁定一帧遥测帧；步骤六：锁定目标类别遥测帧。本发明针对采用CCSDS分包遥测体制的卫星型号，结合基于参数可配置的自动化和通用化设计，并采用严谨的对无规则跨帧遥测包的判断算法，实现遥测数据分析的高效性、准确性、全面性。

Description

CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法、系统及介质

技术领域

本发明涉及卫星数据处理技术领域，具体地，涉及CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法、系统及介质。特别是涉及一种对基于CCSDS遥测体制的卫星遥测数据中遥测包的高效分类提取方法。

背景技术

遥测帧是卫星遥测数据传输至地面的标准传输单元。采用CCSDS分包遥测体制的卫星遥测数据，由卫星星务系统从相应的接口采集星上遥测后，组成遥测包，再将遥测包连续置入遥测帧中，最终形成一帧完整的遥测帧后下传至地面。

遥测包以产生该包数据的来源不同进行标识和区分。随着卫星研制技术发展，卫星功能不断丰富，用户对可表征卫星状态的参数需求不断提高，使得卫星遥测不断细化，卫星遥测包的种类不断增多。一个卫星型号的遥测包种类有一百多种，按照产生遥测包的数据来源所在的分系统划分，每个分系统包含少则几种，多则几十种遥测包。

当前CCSDS体制的卫星遥测包数据分析，主要由设计师对所负责的分系统的遥测包，靠人工进行手动查找的方式进行，一次只能搜索出一种遥测包，要对所有类别的遥测包分析，需要花费大量的时间，效率非常低。此外，遥测包在连续置入遥测帧的过程中，由于帧长的限制，一个遥测包在本帧中只放了前半部分，后半部分在下一帧中放置，形成跨帧包。跨帧包的前后两部分数据量的比例是无规则的，现有的人工分析方式无法对这些无规则跨帧包进行直接查找和分析，会造成数据遗漏。

综上所述，现有的人工方式进行的遥测包数据分析方法，不仅效率低下，而且会造成数据遗漏，不能满足当下遥测数据高效、准确、全面分析的需求。

专利文献109828952A(申请号：201910049396.1)公开了一种PCM体制卫星遥测数据分类提取方法、系统，包括：步骤1：获取需要处理的遥测数据对应的遥测帧特征属性；获取需要分类提取的目标数据的类别属性；获取遥测数据输入输出文件路径；步骤2：读取卫星原始遥测数据；步骤3：根据所述需要处理的遥测数据对应的遥测帧特征属性进行遥测帧同步；同步成功后根据所述类别属性进行目标类别遥测帧锁定；步骤4：获取卫星原始遥测数据中所有或部分目标类别遥测数据。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法。

根据本发明提供的一种CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，包括：

步骤一：获取卫星型号总体定义的遥测帧结构的特征属性及遥测包结构的特征属性；

步骤二：获取需处理的目标遥测包所属的遥测帧类别属性及所有目标遥测包类别属性；

步骤三：获取输入输出文件路径；

步骤四：根据获取的输入输出文件路径读入卫星原始遥测数据，并初始化当前文件处理位置为遥测数据起始位置；

步骤五：锁定一帧遥测帧；

步骤六：锁定目标类别遥测帧；

步骤七：判断遥测帧中是否包含上一帧中的后半包数据；

步骤八：合并跨帧包数据；

步骤九：从当前遥测包区处理位置处开始，根据遥测包特征结构属性，判断当前遥测包是完整包，还是跨帧遥测包的前半包数据；

步骤十：判断遥测包是否为目标遥测包；

步骤十一：将定位到的目标类别的遥测包，从当前遥测包区处理位置开始，获取包长字节长度的数据，即为该遥测包的全部数据，进入步骤十二继续执行；

步骤十二：根据获取到的输出路径，判断路径下是否有该目标遥测包类对应的数据存储文件：若无，则新建一个以该类别名称命名的文件，若有，则直接遥测包数据写入文件中；

步骤十三：将当前遥测包区处理位置更新为该目标遥测包之后，即直接跳过包长的长度，并返回步骤五继续执行，循环搜索下一个遥测包。

优选地，所述步骤一：

所述遥测帧结构的特征属性包括：帧同步字、帧长、帧识别字位置、帧识别字长度、首导头位置、首导头长度以及CRC校验字段长度；

所述遥测包结构特征属性包括：包识别字段长度、包长字段相对位置或包长字段在遥测包中的位置以及包长字段长度。

优选地，所述步骤二：

所述目标遥测帧类别属性为目标遥测帧识别字；

所述目标遥测包类别属性为所有需要提取出的目标遥测包的包识别字。

优选地，所述步骤三：

所述输入输出文件路径包括：

卫星原始遥测数据文件路径、分类提取到的所有类别的遥测包数据的存储路径。

优选地，所述步骤五：

步骤5.1：从卫星原始遥测数据的当前文件处理位置开始，比对遥测帧同步字：若同步字不匹配，则进入步骤5.2继续执行；若同步字匹配，则进入步骤5.3继续执行；

步骤5.2：更新当前文件处理位置为下一位遥测字，返回步骤5.1继续执行；

步骤5.3：判断当前文件处理位置之后的数据长度是否大于遥测帧长：若是，则说明该为一帧遥测数据的开始，进入步骤六继续执行；若不是，则表明当前文件处理位置之后无有效遥测帧，数据搜索完毕，流程结束。

优选地，所述步骤六：

从当前文件处理位置开始，根据遥测帧识别字偏移位置、帧识别字长度属性，获取识别字，并判断否与目标遥测帧标识字匹配：若不匹配，则说明该帧遥测不是目标遥测类别，直接跳过该帧数据，即从同步字位置处开始，跳过帧长长度的数据后，作为新的起始搜索位置，更新此为当前文件处理位置，返回步骤五继续执行；若标识字匹配，则说明该遥测帧即为目标类别的遥测帧，进入步骤七继续执行。

优选地，所述步骤七：

根据遥测帧结构特征属性中的首导头位置、首导头长度，获取首导头的值，初始化当前遥测包区处理位置为首导头的值，并判断是否为0：若首导头值不为0，代表本帧中包含上一帧的后半包数据，首导头的值即为第一个完整遥测包在遥测包区的起始位置，则进入步骤八继续执行；若首导头值为0，代表本帧中不包含上一帧的后半包数据，第一个完整遥测包的起始位置为遥测包区的第0个字节，则进入步骤九继续执行。

优选地，所述步骤八：

获取首导头字段之后，到首导头的值所代表的第一个遥测包位置之前的数据，即为上一帧的后半包数据；

将上一帧中的前半包数据和本帧的后半包数据合并成完整的遥测包，进入步骤十继续执行；

所述首导头字段，根据首导头位置、首导头长度获得，首导头字段的值即为遥测帧数据包区第一个遥测包的位置，且遥测帧数据包区紧跟在首导头字段后。

优选地，所述步骤九：

以遥测包特征结构属性中的包长字段相对位置、包长字段长度属性，作为判断的依据，判断包长字段的结束位置是否超出了从当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度：

若包长字段的结束位置超出了从当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度，表明包数据中不包含、或未完全包含包长字段，并且当前遥测包为遥测帧的最后一个遥测包，则直接将当前遥测包区处理位置之后的剩余包区数据作为下一帧的前半包数据，获取该前半包数据，并将当前文件处理位置更新为本遥测帧之后，即直接跳过帧长长度的数据后，作为新的起始文件搜索位置，返回步骤五继续执行，循环搜索下一个遥测帧；

若包长字段的结束位置未超出当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度，则获取包长字段的值得到包长，根据包长判断当前遥测包区是否为完整遥测包：若不是完整包，表明当前遥测包为遥测帧的最后一个遥测包，将剩余数据作为下一帧的前半包数据临时存储，并将当前文件处理位置更新为本遥测帧之后，即直接跳过帧长长度的数据后，作为新的起始文件搜索位置，返回步骤五继续执行，循环搜索下一个遥测帧；若为完整遥测包，则根据遥测包特征结构属性中的包长字段相对位置、包长字段长度属性，获取包长数据，得到本遥测包的包长，进入步骤十继续执行；

所述包长字段的结束位置为包长字段相对位置加包长字段长度。

优选地，所述步骤十：

根据遥测包识别字长度，获取本遥测包的识别字，并判断是否为目标遥测包：若是目标遥测包，则进入步骤十一继续执行；若不是，则根据包长，跳过本包数据，即将当前遥测包区处理位置更新至包长字节后，并返回执行步骤九继续执行，循环搜索下一个遥测包。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明采用优化的算法，高效地实现对大数据量的基于CCSDS遥测体制的卫星遥测数据中的各类遥测包的分类提取。

2、本发明一方面结合基于参数可配置的自动化和通用化的设计，一次配置和提取，便可完成所有目标遥测包的分类和提取，即只需获取卫星遥测帧特征属性、遥测包特征属性的总体定义，以及目标遥测包的类别属性，即可在遥测原始数据中定位目标遥测包，并分类输出至目标遥测包类别对应的外部文件，解决了卫星型号设计师人工对遥测包进行查找和分析造成的效率低下。

3、本发明采用严谨的对无规则跨帧遥测包的判断算法，解决了对无规则跨帧包的漏查问题。本发明可应用于所有基于CCSDS遥测体制的卫星型号的遥测包分类提取，实现卫星遥测数据分析的高效性、准确性、全面性。

4、本发明可实现不同数据源的遥测包的高效、准确、全面提取

附图说明

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

图1为本发明提供的实施例一种CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法流程示意图。

图2为本发明提供的实施例一种CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的一种CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，包括：

步骤一：获取卫星型号总体定义的遥测帧结构的特征属性及遥测包结构的特征属性；

步骤二：获取需处理的目标遥测包所属的遥测帧类别属性及所有目标遥测包类别属性；

步骤三：获取输入输出文件路径；

步骤四：根据获取的输入输出文件路径读入卫星原始遥测数据，并初始化当前文件处理位置为遥测数据起始位置；

步骤五：锁定一帧遥测帧；

步骤六：锁定目标类别遥测帧；

步骤七：判断遥测帧中是否包含上一帧中的后半包数据；

步骤八：合并跨帧包数据；

步骤九：从当前遥测包区处理位置处开始，根据遥测包特征结构属性，判断当前遥测包是完整包，还是跨帧遥测包的前半包数据；

步骤十：判断遥测包是否为目标遥测包；

步骤十一：将定位到的目标类别的遥测包，从当前遥测包区处理位置开始，获取包长字节长度的数据，即为该遥测包的全部数据，进入步骤十二继续执行；

步骤十二：根据获取到的输出路径，判断路径下是否有该目标遥测包类对应的数据存储文件：若无，则新建一个以该类别名称命名的文件，若有，则直接遥测包数据写入文件中；

步骤十三：将当前遥测包区处理位置更新为该目标遥测包之后，即直接跳过包长的长度，并返回步骤五继续执行，循环搜索下一个遥测包。

具体地，所述步骤一：

所述遥测帧结构的特征属性包括：帧同步字、帧长、帧识别字位置、帧识别字长度、首导头位置、首导头长度以及CRC校验字段长度；

所述遥测包结构特征属性包括：包识别字段长度、包长字段相对位置或包长字段在遥测包中的位置以及包长字段长度。

具体地，所述步骤二：

所述目标遥测帧类别属性为目标遥测帧识别字；

所述目标遥测包类别属性为所有需要提取出的目标遥测包的包识别字。

具体地，所述步骤三：

所述输入输出文件路径包括：

卫星原始遥测数据文件路径、分类提取到的所有类别的遥测包数据的存储路径。

具体地，所述步骤五：

步骤5.1：从卫星原始遥测数据的当前文件处理位置开始，比对遥测帧同步字：若同步字不匹配，则进入步骤5.2继续执行；若同步字匹配，则进入步骤5.3继续执行；

步骤5.2：更新当前文件处理位置为下一位遥测字，返回步骤5.1继续执行；

步骤5.3：判断当前文件处理位置之后的数据长度是否大于遥测帧长：若是，则说明该为一帧遥测数据的开始，进入步骤六继续执行；若不是，则表明当前文件处理位置之后无有效遥测帧，数据搜索完毕，流程结束。

具体地，所述步骤六：

从当前文件处理位置开始，根据遥测帧识别字偏移位置、帧识别字长度属性，获取识别字，并判断否与目标遥测帧标识字匹配：若不匹配，则说明该帧遥测不是目标遥测类别，直接跳过该帧数据，即从同步字位置处开始，跳过帧长长度的数据后，作为新的起始搜索位置，更新此为当前文件处理位置，返回步骤五继续执行；若标识字匹配，则说明该遥测帧即为目标类别的遥测帧，进入步骤七继续执行。

具体地，所述步骤七：

根据遥测帧结构特征属性中的首导头位置、首导头长度，获取首导头的值，初始化当前遥测包区处理位置为首导头的值，并判断是否为0：若首导头值不为0，代表本帧中包含上一帧的后半包数据，首导头的值即为第一个完整遥测包在遥测包区的起始位置，则进入步骤八继续执行；若首导头值为0，代表本帧中不包含上一帧的后半包数据，第一个完整遥测包的起始位置为遥测包区的第0个字节，则进入步骤九继续执行。

具体地，所述步骤八：

获取首导头字段之后，到首导头的值所代表的第一个遥测包位置之前的数据，即为上一帧的后半包数据；

将上一帧中的前半包数据和本帧的后半包数据合并成完整的遥测包，进入步骤十继续执行；

所述首导头字段，根据首导头位置、首导头长度获得，首导头字段的值即为遥测帧数据包区第一个遥测包的位置，且遥测帧数据包区紧跟在首导头字段后。

具体地，所述步骤九：

以遥测包特征结构属性中的包长字段相对位置、包长字段长度属性，作为判断的依据，判断包长字段的结束位置是否超出了从当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度：

若包长字段的结束位置超出了从当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度，表明包数据中不包含、或未完全包含包长字段，并且当前遥测包为遥测帧的最后一个遥测包，则直接将当前遥测包区处理位置之后的剩余包区数据作为下一帧的前半包数据，获取该前半包数据，并将当前文件处理位置更新为本遥测帧之后，即直接跳过帧长长度的数据后，作为新的起始文件搜索位置，返回步骤五继续执行，循环搜索下一个遥测帧；

若包长字段的结束位置未超出当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度，则获取包长字段的值得到包长，根据包长判断当前遥测包区是否为完整遥测包：若不是完整包，表明当前遥测包为遥测帧的最后一个遥测包，将剩余数据作为下一帧的前半包数据临时存储，并将当前文件处理位置更新为本遥测帧之后，即直接跳过帧长长度的数据后，作为新的起始文件搜索位置，返回步骤五继续执行，循环搜索下一个遥测帧；若为完整遥测包，则根据遥测包特征结构属性中的包长字段相对位置、包长字段长度属性，获取包长数据，得到本遥测包的包长，进入步骤十继续执行；

所述包长字段的结束位置为包长字段相对位置加包长字段长度。

具体地，所述步骤十：

根据遥测包识别字长度，获取本遥测包的识别字，并判断是否为目标遥测包：若是目标遥测包，则进入步骤十一继续执行；若不是，则根据包长，跳过本包数据，即将当前遥测包区处理位置更新至包长字节后，并返回执行步骤九继续执行，循环搜索下一个遥测包。

下面通过优选例，对本发明进行更为具体地说明。

优选例1：

本发明所要解决的技术问题是提供一种CCSDS体制卫星遥测包高效分类提取方法，该方法主要针对基于CCSDS遥测体制的卫星，解决卫星型号设计师人工对遥测包进行查找和分析造成的效率低下，并且通过严谨的对无规则跨帧遥测包的判断算法，解决对无规则跨帧包的漏查问题。本发明结合基于参数可配置的自动化和通用化设计，实现了遥测数据的高效、准确、全面分析。

如图2所示，本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种CCSDS体制卫星遥测包高效分类提取方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤一，获取卫星型号总体定义的遥测帧结构、遥测包结构的特征属性。遥测帧结构特征属性包括：帧同步字、帧长、帧识别字位置、帧识别字长度、首导头位置、首导头长度、CRC校验字段长度。遥测包结构特征属性包括：包识别字段长度、包长字段相对位置(包长字段在遥测包中的位置)、包长字段长度。

所述遥测帧结构的特征属性及遥测包结构的特征属性预先配置在外部配置文件中。

步骤二，获取需处理的目标遥测包所属的遥测帧类别属性、所有目标遥测包类别属性。目标遥测帧类别属性为目标遥测帧识别字；目标遥测包类别属性为所有需要提取出的目标遥测包的包识别字。因为同一个遥测包可能会在不同类别的遥测帧中，因此，要先选择目标遥测帧，再选择目标遥测包。

步骤三，获取输入输出文件路径，包括卫星原始遥测数据文件路径，以及分类提取到的所有类别的遥测包数据的存储路径。

步骤四，读入卫星原始遥测数据，并初始化当前文件处理位置为遥测数据起始位置。

步骤五，锁定一帧遥测帧。从卫星原始遥测数据的当前文件处理位置开始，比对遥测帧同步字，若不匹配，则更新当前文件处理位置为下一位遥测字，重复执行步骤五；若同步字匹配，判断当前文件处理位置之后的数据长度是否大于遥测帧长，若是，则说明该为一帧遥测数据的开始，执行步骤六；若不是，则表明当前文件处理位置之后无有效遥测帧，数据搜索完毕，流程结束。

步骤六，锁定目标类别遥测帧。从当前文件处理位置开始，根据遥测帧识别字偏移位置、帧识别字长度属性，获取识别字，并判断否与目标遥测帧标识字匹配。若不匹配，则说明该帧遥测不是目标遥测类别，直接跳过该帧数据，即从同步字位置处开始，跳过帧长长度的数据后，作为新的起始搜索位置，更新此为当前文件处理位置，重复步骤五～步骤六；若标识字匹配，则说明该遥测帧即为目标类别的遥测帧，执行步骤七。

步骤七，判断遥测帧中是否包含上一帧中的后半包数据。根据遥测帧结构特征属性中的首导头位置、首导头长度，获取首导头的值，初始化当前遥测包区处理位置为首导头的值，并判断是否为0。若首导头值不为0，代表本帧中包含上一帧的后半包数据，首导头的值即为第一个完整遥测包在遥测包区的起始位置，则执行步骤八。若首导头值为0，代表本帧中不包含上一帧的后半包数据，第一个完整遥测包的起始位置为遥测包区的第0个字节，则执行步骤九。

步骤八，合并跨帧包数据。获取首导头字段之后，到首导头值所代表的第一个遥测包位置之前的数据，即为上一帧的后半包数据。将上一帧中的前半包数据和本帧的后半包数据合并成完整的遥测包，并执行步骤十。

步骤九，从当前遥测包区处理位置处开始，根据遥测包特征结构属性，判断当前遥测包是完整包，还是跨帧遥测包的前半包数据。以遥测包特征结构属性中的包长字段相对位置、包长字段长度属性，作为判断的依据。若包长字段的结束位置(包长字段相对位置+包长字段长度)超出了从当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度，表明包数据中不包含、或未完全包含包长字段，并且当前遥测包为遥测帧的最后一个遥测包，则直接将当前遥测包区处理位置之后的剩余包区数据作为下一帧的前半包数据，获取该前半包数据，并将当前文件处理位置更新为本遥测帧之后，即直接跳过帧长长度的数据后，作为新的起始文件搜索位置，重复执行步骤五～步骤九，循环搜索下一个遥测帧。若包长字段的结束位置未超出当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度，则获取包长字段的值得到包长，根据包长判断当前遥测包区是否为完整遥测包，若不是完整包，表明当前遥测包为遥测帧的最后一个遥测包，将剩余数据作为下一帧的前半包数据临时存储，并将当前文件处理位置更新为本遥测帧之后，即直接跳过帧长长度的数据后，作为新的起始文件搜索位置，重复执行步骤五～步骤九，循环搜索下一个遥测帧。若为完整遥测包，则根据遥测包特征结构属性中的包长字段相对位置、包长字段长度属性，获取包长数据，得到本遥测包的包长，执行步骤十。

步骤十，判断遥测包是否为目标遥测包。根据遥测包识别字长度，获取本遥测包的识别字，并判断是否为目标遥测包。若是目标遥测包，则执行步骤十一；若不是，则根据包长，跳过本包数据，即将当前遥测包区处理位置更新至包长字节后，并循环执行步骤九～步骤十，循环搜索下一个遥测包。

步骤十一，将定位到的目标类别的遥测包，从当前遥测包区处理位置开始，获取包长字节长度的数据，即为该遥测包的全部数据，执行步骤十二。

步骤十二，根据获取到的输出路径，判断路径下是否有该目标遥测包类对应的数据存储文件，若无，则新建一个以该类别名称命名的文件，若有，则直接遥测包数据写入文件中。

步骤十三，将当前遥测包区处理位置更新为该目标遥测包之后，即直接跳过包长的长度，并重复执行步骤五～步骤十三，循环搜索下一个遥测包。

优选例2

如图1所示，本发明一种CCSDS体制卫星遥测包高效分类提取方法实施例，本实施以本发明方法为前提进行实施，给出了具体的操作过程，包括以下步骤：

步骤101，获取卫星型号总体定义的遥测帧结构、遥测包结构的特征属性。遥测帧结构特征属性包括：帧同步字、帧长(ZLen)、帧识别字位置、帧识别字长度、首导头位置、首导头长度、CRC校验字段长度。遥测包结构特征属性包括：包识别字段长度、包长字段相对位置(包长字段在遥测包中的位置)、包长字段长度。

步骤102，获取需处理的目标遥测帧类别属性、所有目标遥测包类别属性。目标遥测帧类别属性为目标遥测帧识别字；目标遥测包类别属性为所有需要提取出的目标遥测包的包识别字。

步骤103，获取输入输出文件路径，包括卫星原始遥测数据文件路径，以及分类提取到的所有类别的遥测包数据的存储路径。

步骤104，读入卫星原始遥测数据，并初始化当前文件处理位置(FilePos)为遥测数据起始位置。

步骤105，锁定一帧遥测帧。从卫星原始遥测数据的当前文件处理位置(FilePos)开始，比对遥测帧同步字，若不匹配，则更新当前文件处理位置为下一位遥测字(FilePos＝FilePos+1)，继续重复执行步骤105；若同步字匹配，判断当前文件处理位置(FilePos)之后的数据长度是否大于遥测帧长(Zlen)，若是，则说明该为一帧遥测数据的开始，执行步骤106；若不是，则表明当前文件处理位置(FilePos)之后无有效遥测帧，数据搜索完毕，流程结束。

步骤106，锁定目标类别遥测帧。从当前文件处理位置(FilePos)开始，根据遥测帧识别字偏移位置、帧识别字长度属性，获取识别字，并判断否与目标遥测帧标识字匹配。若不匹配，则说明该帧遥测不是目标遥测类别，直接跳过该帧数据，即从同步字位置处开始，跳过帧长长度的数据后，作为新的起始搜索位置，更新此为当前文件处理位置(FilePos＝FilePos+ZLen)，重复执行步骤105～步骤106；若标识字匹配，则说明该遥测帧即为目标类别的遥测帧，执行步骤107。

步骤107，判断遥测帧中是否包含上一帧中的后半包数据。根据遥测帧特征属性中的首导头位置、首导头长度，获取首导头的值，初始化当前遥测包区处理位置(BaoPos)为首导头的值，并判断是否为0。若首导头值不为0，代表本帧中包含上一帧的后半包数据，首导头的值即为第一个完整遥测包在遥测包区的起始位置，则执行步骤108。若首导头值为0，代表本帧中不包含上一帧的后半包数据，第一个完整遥测包的起始位置为遥测包区的第0个字节，则执行步骤109。

步骤108，合并跨帧包数据。获取首导头字段之后，到首导头值所代表的第一个遥测包位置之前的数据，即为上一帧的后半包数据。将上一帧中的前半包数据和本帧的后半包数据合并成完整的遥测包，并执行步骤110。

步骤109，从当前遥测包区处理位置(BaoPos)处开始，根据遥测包特征结构属性，判断当前遥测包是完整包，还是跨帧遥测包的前半包数据。以遥测包特征结构属性中的包长字段相对位置、包长字段长度属性，作为判断的依据。若包长字段的结束位置(包长字段相对位置+包长字段长度)超出了从当前遥测包区处理位置(BaoPos)之后的包区数据长度，表明包数据中不包含、或未完全包含包长字段，并且当前遥测包为遥测帧的最后一个遥测包，则直接将当前遥测包区处理位置(BaoPos)之后的剩余包区数据作为下一帧的前半包数据，获取该前半包数据，并将当前文件处理位置(FilePos)更新为本遥测帧之后(FilePos＝FilePos+ZLen)，即直接跳过帧长长度的数据后，作为新的起始文件搜索位置，重复执行步骤105～步骤109，循环搜索下一个遥测帧。若包长字段的结束位置未超出当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度，则获取包长字段的值得到包长，根据包长判断当前遥测包区是否为完整遥测包，若不是完整包，表明当前遥测包为遥测帧的最后一个遥测包，将剩余数据作为下一帧的前半包数据临时存储，并将当前文件处理位置(FilePos)更新为本遥测帧之后(FilePos＝FilePos+ZLen)，即直接跳过帧长长度的数据后，作为新的起始文件搜索位置，重复执行步骤105～步骤109，循环搜索下一个遥测帧。若为完整遥测包，则根据遥测包特征结构属性中的包长字段相对位置、包长字段长度属性，获取包长数据，得到本遥测包的包长(BLen)，执行步骤110。

步骤110，判断遥测包是否为目标遥测包。根据遥测包识别字长度，获取本遥测包的识别字，并判断是否为目标遥测包。若是目标遥测包，则执行步骤111；若不是，则根据包长(BLen)，跳过本包数据，即将当前遥测包区处理位置更新至包长字节后(BaoPos＝BaoPos+BLen)，并重复执行步骤109～步骤110，循环搜索下一个遥测包。

步骤111，将定位到的目标类别的遥测包，从当前遥测包区处理位置(BaoPos)开始，获取包长字节长度的数据，即为该遥测包的全部数据，执行步骤112。

步骤112，根据获取到的输出路径，判断路径下是否有该目标遥测包类对应的数据存储文件，若无，则新建一个以该类别名称命名的文件，若有，则直接遥测包数据写入文件中。

步骤113，将当前遥测包区处理位置更新为该目标遥测包之后，即直接跳过包长的长度(BaoPos＝BaoPos+BLen)，并重复执行步骤105～步骤113，循环搜索下一个遥测包。

本发明解决了CCSDS体制卫星遥测数据分析过程中，人工方法对遥测包进行查找和分析造成的效率低下的问题，并且通过严谨的对无规则跨帧遥测包的判断算法，解决了对无规则跨帧包的漏查问题。本发明结合自动化和通用化的设计，可应用于所有基于CCSDS遥测体制的卫星型号的遥测包分类提取。

本发明提供的系统，可以通过本发明给的方法的步骤流程实现。本领域技术人员可以将所述方法，理解为所述系统的一个优选例。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，其特征在于，包括：

步骤一：获取卫星型号总体定义的遥测帧结构的特征属性及遥测包结构的特征属性；

步骤二：获取需处理的目标遥测包所属的遥测帧类别属性及所有目标遥测包类别属性；

步骤三：获取输入输出文件路径；

步骤四：根据获取的输入输出文件路径读入卫星原始遥测数据，并初始化当前文件处理位置为遥测数据起始位置；

步骤五：锁定一帧遥测帧；

步骤六：锁定目标类别遥测帧；

步骤七：判断遥测帧中是否包含上一帧中的后半包数据；

步骤八：合并跨帧包数据；

步骤九：从当前遥测包区处理位置处开始，根据遥测包特征结构属性，判断当前遥测包是完整包，还是跨帧遥测包的前半包数据；

步骤十：判断遥测包是否为目标遥测包；

步骤十一：将定位到的目标类别的遥测包，从当前遥测包区处理位置开始，获取包长字节长度的数据，即为该遥测包的全部数据，进入步骤十二继续执行；

步骤十二：根据获取到的输出路径，判断路径下是否有该目标遥测包类对应的数据存储文件：若无，则新建一个以该类别名称命名的文件，若有，则直接遥测包数据写入文件中；

步骤十三：将当前遥测包区处理位置更新为该目标遥测包之后，即直接跳过包长的长度，并返回步骤五继续执行，循环搜索下一个遥测包。

2.根据权利要求1所述的CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，其特征在于，所述步骤一：

所述遥测帧结构的特征属性包括：帧同步字、帧长、帧识别字位置、帧识别字长度、首导头位置、首导头长度以及CRC校验字段长度；

所述遥测包结构特征属性包括：包识别字段长度、包长字段相对位置或包长字段在遥测包中的位置以及包长字段长度。

3.根据权利要求1所述的CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，其特征在于，所述步骤二：

所述目标遥测帧类别属性为目标遥测帧识别字；

所述目标遥测包类别属性为所有需要提取出的目标遥测包的包识别字。

4.根据权利要求1所述的CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，其特征在于，所述步骤三：

所述输入输出文件路径包括：

卫星原始遥测数据文件路径、分类提取到的所有类别的遥测包数据的存储路径。

5.根据权利要求1所述的CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，其特征在于，所述步骤五：

步骤5.1：从卫星原始遥测数据的当前文件处理位置开始，比对遥测帧同步字：若同步字不匹配，则进入步骤5.2继续执行；若同步字匹配，则进入步骤5.3继续执行；

步骤5.2：更新当前文件处理位置为下一位遥测字，返回步骤5.1继续执行；

步骤5.3：判断当前文件处理位置之后的数据长度是否大于遥测帧长：若是，则说明该为一帧遥测数据的开始，进入步骤六继续执行；若不是，则表明当前文件处理位置之后无有效遥测帧，数据搜索完毕，流程结束。

6.根据权利要求1所述的CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，其特征在于，所述步骤六：

从当前文件处理位置开始，根据遥测帧识别字偏移位置、帧识别字长度属性，获取识别字，并判断否与目标遥测帧标识字匹配：若不匹配，则说明该帧遥测不是目标遥测类别，直接跳过该帧数据，即从同步字位置处开始，跳过帧长长度的数据后，作为新的起始搜索位置，更新此为当前文件处理位置，返回步骤五继续执行；若标识字匹配，则说明该遥测帧即为目标类别的遥测帧，进入步骤七继续执行。

7.根据权利要求1所述的CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，其特征在于，所述步骤七：

根据遥测帧结构特征属性中的首导头位置、首导头长度，获取首导头的值，初始化当前遥测包区处理位置为首导头的值，并判断是否为0：若首导头值不为0，代表本帧中包含上一帧的后半包数据，首导头的值即为第一个完整遥测包在遥测包区的起始位置，则进入步骤八继续执行；若首导头值为0，代表本帧中不包含上一帧的后半包数据，第一个完整遥测包的起始位置为遥测包区的第0个字节，则进入步骤九继续执行。

8.根据权利要求1所述的CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，其特征在于，所述步骤八：

获取首导头字段之后，到首导头的值所代表的第一个遥测包位置之前的数据，即为上一帧的后半包数据；

将上一帧中的前半包数据和本帧的后半包数据合并成完整的遥测包，进入步骤十继续执行；

所述首导头字段，根据首导头位置、首导头长度获得，首导头字段的值即为遥测帧数据包区第一个遥测包的位置，且遥测帧数据包区紧跟在首导头字段后。

9.根据权利要求1所述的CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，其特征在于，所述步骤九：

以遥测包特征结构属性中的包长字段相对位置、包长字段长度属性，作为判断的依据，判断包长字段的结束位置是否超出了从当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度：

若包长字段的结束位置超出了从当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度，表明包数据中不包含、或未完全包含包长字段，并且当前遥测包为遥测帧的最后一个遥测包，则直接将当前遥测包区处理位置之后的剩余包区数据作为下一帧的前半包数据，获取该前半包数据，并将当前文件处理位置更新为本遥测帧之后，即直接跳过帧长长度的数据后，作为新的起始文件搜索位置，返回步骤五继续执行，循环搜索下一个遥测帧；

若包长字段的结束位置未超出当前遥测包区处理位置之后的包区数据长度，则获取包长字段的值得到包长，根据包长判断当前遥测包区是否为完整遥测包：若不是完整包，表明当前遥测包为遥测帧的最后一个遥测包，将剩余数据作为下一帧的前半包数据临时存储，并将当前文件处理位置更新为本遥测帧之后，即直接跳过帧长长度的数据后，作为新的起始文件搜索位置，返回步骤五继续执行，循环搜索下一个遥测帧；若为完整遥测包，则根据遥测包特征结构属性中的包长字段相对位置、包长字段长度属性，获取包长数据，得到本遥测包的包长，进入步骤十继续执行；

所述包长字段的结束位置为包长字段相对位置加包长字段长度。

10.根据权利要求1所述的CCSDS体制卫星遥测包分类提取方法，其特征在于，所述步骤十：

根据遥测包识别字长度，获取本遥测包的识别字，并判断是否为目标遥测包：若是目标遥测包，则进入步骤十一继续执行；若不是，则根据包长，跳过本包数据，即将当前遥测包区处理位置更新至包长字节后，并返回执行步骤九继续执行，循环搜索下一个遥测包。

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