CN111130693B - 一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法，通过外部存储芯片存储遥测数据帧结构配置信息，将实时接收到的遥测数据进行全帧同步后的第一字节遥测数据作为比对起始字节，与外部存储芯片中的帧结构配置信息进行比对，将符合帧结构配置信息要求的遥测数据存放在挑路后的遥测数据中。完成全帧遥测数据挑路后，将帧结构配置信息中的固定数据插入到挑路后的遥测数据中，形成完整的挑路遥测数据帧，并返向传输。该方法步骤简单、易于实现，具有很强的实用性，解决了由于天基测控任务需求不同，中继用户终端需要重新更改程序来实现不同遥测数据挑路点组成返向遥测数据帧的问题。

Description

一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法
技术领域
本发明涉及一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法，属于箭弹载天基测控技术领域。
背景技术
天基测控是一种应用中继卫星进行测控及数据传输的技术。天基测控可以大幅度提高测控覆盖范围。通过加装中继用户终端，可利用中继卫星实现对火箭的大范围测控，延长测控弧段，大大提高测控覆盖率，它的建成能使陆、海基测控站的数目大大减少。但是天基测控由于受数据传输速率的限制，中继用户终端并不能将地基遥测数据全部返向传输，根据每次型号任务考核指标不同，中继用户终端需调整从地基遥测中挑路的数据组成不同的天基返向遥测帧，导致中继用户终端需要更改程序调整挑路数据来满足型号任务需要。程序更改降低了产品的可靠性，延长了产品交付周期、提高了产品研制成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法，解决了由于每次任务考核指标不同，中继用户终端需更改程序来调整从地基遥测中挑路的数据组成不同的天基返向遥测帧的问题。
本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法，包括以下步骤：
(1)将遥测数据帧结构配置信息存储在掉电不丢失的外部存储芯片中，产供品上电后读取；
(2)利用遥测数据帧结构配置信息对接收的遥测数据进行全帧同步锁定；
(3)将进行全帧同步锁定后的第一字节遥测数据作为遥测数据流的起始位置，与外部存储芯片中的挑路前遥测数据控制信息Cx按字节序号进行比对，对符合控制信息中要求的遥测数据存放在挑路后的遥测数据中，完成全帧遥测数据挑路；根据挑路后遥测数据的固定码控制信息TDy对挑路后的全帧遥测数据进行固定码数据填充，完成挑路遥测数据组帧；
(4)挑路遥测数据帧组帧完成后，依据存储在外部存储器中的挑路后遥测数据码速率M返向传输。
所述步骤(1)中，遥测数据帧结构配置信息中包含以下信息：
挑路前遥测数据帧同步码组长度L1、子帧同步码组F2、全帧同步码组F3、子帧长度L2、全帧长度L3、挑路前遥测数据控制信息Cx，其中x＝1,2,3,…L3；
挑路后遥测数据的长度L4、挑路后遥测数据码速率M以及挑路后遥测数据的固定码控制信息TDy，其中y＝1,2,3…。
所述步骤(2)中，遥测数据缓存在先入先出的移位寄存器中，移位寄存器长度等于挑路前遥测数据帧同步码组长度L1。
所述步骤(2)中，进行全帧同步锁定的实现方法如下：
首先对接收的遥测数据进行子帧同步码组锁定，然后进行全帧同步码组锁定。全帧同步锁定后，连续两次遥测字节计数等于全帧长度L3时，移位寄存器中数据不为全帧同步码组F3，则认为全帧同步失锁，重新进入子帧同步码组锁定。
子帧同步码组锁定的方法如下：
当检测到移位寄存器中数据为子帧同步码组F2时，遥测字节计数加1，当遥测字节计数等于子帧长度L2时，将遥测字节计数清零，同时判断移位寄存器中数据是否为子帧同步码组F2，若是，认为子帧同步锁定1次；当子帧同步连续锁定超过3次后认为子帧同步码组锁定。
全帧同步码组锁定的方法如下：当检测到遥测字节计数等于子帧长度L2且移位寄存器中数据为全帧同步码组F3时，认为全帧同步锁定1次，后续遥测字节计数等于全帧长度L3时，将遥测字节计数清零，同时判断移位寄存器中数据是否为全帧同步码组F3，若是，全帧同步锁定次数加1，全帧同步码组连续锁定3次后认为全帧同步码组锁定。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明实现了遥测数据流实时自动挑路与自动组帧，解决了由于每次任务考核指标不同，中继用户终端需更改程序来调整从地基遥测中挑路的数据组成不同的天基返向遥测帧的问题，极大提高了产品可靠性和一致性，简单易行，操作性强，具有较强的实用性。
(2)本发明适用于天基测控遥测数据实时挑路组帧返向传输，同样适用于其他受通信速率限制，只能传输部分遥测数据的技术领域。
附图说明
图1为外部存储芯片存储的信息示意图；
图2为遥测数据全帧同步流程图；
图3为返向遥测数据组帧流程图；
图4为本发明遥测数据流向示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的描述：
如图1所示为本发明存储在外部128Kbyte存储芯片中的遥测数据帧结构配置信息，遥测数据帧结构配置信息中包含挑路前遥测数据帧同步码组长度L1、子帧同步码组F2、全帧同步码组F3、子帧长度L2、全帧长度L3、挑路前遥测数据控制信息Cx，其中x＝1,2,3,…L3；挑路后遥测数据的长度L4、挑路后遥测数据码速率M以及挑路后遥测数据的固定码控制信息TDy，其中y＝1,2,3…，如图1所示。
挑路前遥测数据控制信息C1到控制信息CL3对应遥测数据全帧同步后的遥测字节1到遥测字节L3。每一个挑路前遥测数据控制信息采用3字节组成，挑路前遥测数据控制信息如表1所示，地址分布从0x0～0x(3*L3)。挑路前遥测数据控制信息定义如下：
1)“地址单元”指外部存储芯片的地址，“N”＝1,2,3…，对应全帧同步后遥测数据的字节序号数1,2,3…。
2)Qn：为EEPROM对应的8位数据位，Q7为最高位，Q0为最低位；
3)Q23～Q15：为挑路后遥测数据在返向遥测数据中的地址。
4)Q7：挑路前遥测数据控制信息数据跳转指令(JP)控制位，“1”有效，Q7＝1时，挑路前遥测数据控制信息数据结束。
5)K＝1(Q5＝0，Q4＝0)表明该字节序号的遥测数据不需要处理。
6)K＝2(Q5＝0，Q4＝1)表明该字节序号的遥测数据需要存储在挑路遥测数据中。
7)K＝3(Q5＝1，Q4＝0)表明该字节序号的遥测数据用于指向计算。
8)K＝4(Q5＝1，Q4＝1)表明该字节序号的遥测数据需要存储在挑路遥测数据中且用于返向指向计算。
表1挑路前遥测数据控制信息数据内容
Figure BDA0002297084870000041
挑路后遥测数据的固定码控制信息起始地址由地址0x1FFFB～0x1FFFC中存储数据指定，长度由地址0x1FFF9～0x1FFFA中存储数据指定，每一个挑路后遥测数据的固定码控制信息占用三个地址，第一个地址存储固定码数据，第二个和第三个地址存储固定码在挑路后遥测数据中的位置。
挑路后遥测数据的长度L4由地址0x1FFF7～0x1FFF8中存储数据指定，挑路前的遥测数据帧格式由地址0x1FFEE～0x 1FFF0中存储数据指定。
如图2所示为输入遥测数据全帧同步锁定流程。全帧同步锁定流程分为子帧同步码组锁定和全帧同步码组锁定两步，遥测数据缓存在先入先出的移位寄存器中，移位寄存器长度等于挑路前遥测数据帧同步码组长度L1。
子帧同步码组锁定的方法如下：
当检测到移位寄存器中数据为子帧同步码组F2时，遥测字节计数加1，当遥测字节计数等于子帧长度L2时，将遥测字节计数清零，同时判断移位寄存器中数据是否为子帧同步码组F2，若是，认为子帧同步锁定1次；当子帧同步连续锁定超过3次后认为子帧同步码组锁定。
全帧同步码组锁定的方法如下：当检测到遥测字节计数等于子帧长度L2且移位寄存器中数据为全帧同步码组F3时，认为全帧同步锁定1次，后续遥测字节计数等于全帧长度L3时，将遥测字节计数清零，同时判断移位寄存器中数据是否为全帧同步码组F3，若是，全帧同步锁定次数加1，全帧同步码组连续锁定3次后认为全帧同步码组锁定。
全帧同步锁定后，连续两次遥测字节计数等于全帧长度L3时，移位寄存器中数据不为全帧同步码组F3，则认为全帧同步失锁，重新进入子帧同步码组锁定。
如图3所示为挑路后遥测数据依据地址进行组帧。分为挑路数据填充和固定码数据填充两部分。
挑路数据组帧，遥测数据根据挑路前遥测数据控制信息Cx数据内容，将挑路出的遥测数据存储在控制信息Cx指定的地址，当检测到挑路前遥测数据控制信息数据跳转指令时，进入固定码数据填充。
固定码数据填充根据挑路后遥测数据的固定码控制信息TDy中固定码长度和固定码填充地址，填充固定码长度的固定码数据到返向遥测数据中，固定码填充完成后认为返向遥测数据组帧完成。
如图4所示为本发明遥测数据自动挑路与自动组帧示意图。
本发明方法通过外部存储芯片存储挑路后的遥测数据帧结构配置信息，将实时接收到的遥测数据进行全帧同步后的第一字节遥测数据作为比对起始字节，与外部存储芯片中的帧结构配置信息进行比对，将符合帧结构配置信息要求的遥测数据存放在挑路后的遥测数据中。完成全帧遥测数据挑路后，将帧结构配置信息中的固定数据插入到挑路后的遥测数据中，形成完整的挑路遥测数据帧。该方法解决了由于天基测控任务需求不同，中继用户终端需要重新更改程序来实现不同遥测数据挑路点组成返向遥测数据帧的问题，同时该方法步骤简单、易于实现，具有很强的实用性，已成功应用于某火箭天基测控任务执行，实现了遥测数据流实时自动挑路与自动组帧，不需要更改程序，取得较好的效果。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将遥测数据帧结构配置信息存储在掉电不丢失的外部存储芯片中，产供品上电后读取；
(2)利用遥测数据帧结构配置信息对接收的遥测数据进行全帧同步锁定；
(3)将进行全帧同步锁定后的第一字节遥测数据作为遥测数据流的起始位置，与外部存储芯片中的挑路前遥测数据控制信息Cx按字节序号进行比对，对符合控制信息中要求的遥测数据存放在挑路后的遥测数据中，完成全帧遥测数据挑路；根据挑路后遥测数据的固定码控制信息TDy对挑路后的全帧遥测数据进行固定码数据填充，完成挑路遥测数据组帧；
(4)挑路遥测数据帧组帧完成后，依据存储在外部存储器中的挑路后遥测数据码速率M返向传输。
2.根据权利要求1所述的一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，遥测数据帧结构配置信息中包含以下信息：
挑路前遥测数据帧同步码组长度L1、子帧同步码组F2、全帧同步码组F3、子帧长度L2、全帧长度L3、挑路前遥测数据控制信息Cx，其中x＝1,2,3,…L3；
挑路后遥测数据的长度L4、挑路后遥测数据码速率M以及挑路后遥测数据的固定码控制信息TDy，其中y＝1,2,3…。
3.根据权利要求2所述的一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，遥测数据缓存在先入先出的移位寄存器中，移位寄存器长度等于挑路前遥测数据帧同步码组长度L1。
4.根据权利要求3所述的一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，进行全帧同步锁定的实现方法如下：
首先对接收的遥测数据进行子帧同步码组锁定，然后进行全帧同步码组锁定；全帧同步锁定后，连续两次遥测字节计数等于全帧长度L3时，移位寄存器中数据不为全帧同步码组F3，则认为全帧同步失锁，重新进入子帧同步码组锁定。
5.根据权利要求4所述的一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法，其特征在于：子帧同步码组锁定的方法如下：
当检测到移位寄存器中数据为子帧同步码组F2时，遥测字节计数加1，当遥测字节计数等于子帧长度L2时，将遥测字节计数清零，同时判断移位寄存器中数据是否为子帧同步码组F2，若是，认为子帧同步锁定1次；当子帧同步连续锁定超过3次后认为子帧同步码组锁定。
6.根据权利要求4所述的一种遥测数据流实时自动挑路与自动组帧的方法，其特征在于：全帧同步码组锁定的方法如下：当检测到遥测字节计数等于子帧长度L2且移位寄存器中数据为全帧同步码组F3时，认为全帧同步锁定1次，后续遥测字节计数等于全帧长度L3时，将遥测字节计数清零，同时判断移位寄存器中数据是否为全帧同步码组F3，若是，全帧同步锁定次数加1，全帧同步码组连续锁定3次后认为全帧同步码组锁定。
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