CN112579654A - 一种基于wpf技术的卫星遥测参数有效性判读方法 - Google Patents

Abstract

一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，创建“有效性标识”并把其定义为“依赖属性”，通过“数据绑定”方法，实现以数据驱动的有效性标识自动更新，从而达到对卫星遥测参数进行有效性判读的目的，解决了传统卫星遥测参数有效性判读技术难以克服多级依赖性问题，且高频次多叉树遍历法逻辑复杂、出错率高的问题。

Description

一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法

技术领域

本发明涉及一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，属于卫星遥测判读领域。

背景技术

卫星在电性能综合测试过程中，通过测控通道不间断地下传整星的遥测数据，地面系统对收到的数据进行处理，从遥测原始帧中解析出遥测原始包，再从遥测原始包中解析出遥测参数。一颗卫星的遥测数据中大约包含100个左右遥测原始包、5000～10000个遥测参数，测试人员需要对这些数据进行实时的监视和判读以确定卫星是否工作正常。早期卫星遥测数据判读均由测试人员进行人工判读，对人员的知识、经验要求较高，随着计算机数据分析技术的发展，卫星遥测数据判读逐渐由人工判读转为由软件进行自动化判读。

由软件对卫星遥测数据进行自动化判读时，需要首先解决的一个难点就是卫星遥测参数的有效性判读。这一难点产生的根源在于从星上下传的整星遥测数据中，有效数据与无效数据同时存在。整星遥测数据由星上星务中心计算机进行收集和编排，星务中心计算机首先向卫星各分系统下位机发送遥测轮询请求，并把收到的反馈数据依据所属分系统不同编排成不同的遥测原始包，然后再把遥测原始包编排成固定长度的遥测原始帧，通过测控通道按照特定比特率下传；星务中心计算机在发送遥测轮询请求后，若收不到某个下位机的反馈，则会把相应的遥测原始包填充成固定的十六进制数值，从这些遥测原始包解析出的遥测参数对于遥测判读软件来说就是无效数据；同时下位机在采集所辖单机设备的遥测数据时，若某个单机设备未开机，采集的结果数据也可能是无效数据。卫星遥测参数的有效性判读就是要对于任意一个卫星遥测参数，能够识别出该参数是有效数据还是无效数据，只有在确认某个遥测参数是有效数据的前提下，才能对其进行正确性判读，否则就会把一个无效的数据引入了判读逻辑，造成判读错误、故障误报，并且由于判读逻辑的相互关联性，这种误判会很迅速的向外扩散，引发大面积的连锁误判。

卫星遥测参数有效性判读的难点在于它的多级依赖性，参数A的有效性依赖于参数B的值，而要想使用参数B的值，必须先确定参数B是有效的，参数B的有效性又依赖于参数C，以此类推，这样就形成了一个以参数A有效性为顶点，以其它参数为二级、三级元素的多叉树。经过对卫星遥测数据的统计和分析，这种多叉树最多可达到6～7层，原有研发技术只能通过高频次多叉树遍历的方法来不停的判读遥测参数有效性，业务逻辑复杂、易出错、灵活性差，使得软件维护难度较高。同时在软件系统中，由于软件通用性要求，这种依赖关系必须可以通过配置更改，是一种动态的依赖关系，对这种动态依赖关系的处理，也是研发过程中的一个难点。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，传统卫星遥测参数有效性判读技术难以克服多级依赖性问题，且高频次多叉树遍历法逻辑复杂、出错率高的问题，提出了一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，步骤如下：

(1)于卫星遥测数据中定义节点基类数据，于节点基类数据中定义一个具有依赖属性的数据有效性标识；

(2)根据步骤(1)所得数据有效性标识创建帧包有效标识树，将卫星遥测数据原始帧数据作为帧包有效标识树的一级节点，将所有遥测数据原始包作为二级节点；

(3)创建星上设备上电标识树，将卫星整星、卫星分系统、卫星单机设备、单机设备遥测参数分别作为一级节点、二级节点、三级节点、四级节点；

(4)配备星上设备上电标识树中各节点数据有效性标识对应的判读条件项；

(5)根据各节点适用于数据有效性标识的判读条件项，建立数据有效性标识依赖属性与对应节点的绑定关系；

(6)根据步骤(5)确定的数据有效性标识依赖属性与对应节点的绑定关系，对每次更新后的卫星遥测数据中帧包有效标识树、星上设备上电标识树全部节点对应的自动更新后的数据有效性标识进行判断。

所述步骤(1)中，于节点基类数据中定义一个具有依赖属性的数据有效性标识后，可实现原始帧数据、数据原始包、遥测参数与数据有效性标识的依赖属性关联。

所述步骤(2)中，所述遥测数据原始包可根据内部数据进行节点层级扩展，遥测数据原始包内部可构建新的二级节点，二级节点均为包含数据有效性标识的节点基类数据。

所述步骤(3)中，根据卫星分系统及单机设备的从属关系，可以对星上设备上电标识树进行节点层级扩展，各节点均为包含数据有效性标识的节点基类数据。

所述步骤(4)中，所述判读条件项由星上转换器确定。

所述步骤(5)中，根据各节点的判读条件项，建立数据有效性标识依赖属性与对应节点的绑定关系。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明提供的一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，引入了“依赖属性”和“数据绑定”概念，实现以底层数据变化来自行驱动上层表示的效果，创建“有效性标识”并把其定义为“依赖属性”，通过“数据绑定”方法，实现以数据驱动的有效性标识自动更新，能够替代原有研发技术通过高频次多叉树遍历进行有效性判读的方法；

(2)本发明采用结构树方式表示“数据有效标识”与其它节点的依赖关系，使得配置数据之间的关系更简单，避免了繁重的配置工作，同时利用星上设备上电标识树为软件的表示层提供了很好的数据接口，便于软件在此基础上进行表示层功能开发。

附图说明

图1为发明提供的依赖属性及数据绑定技术实现示意图；

图2为发明提供的帧包有效标识树示意图；

图3为发明提供的星上设备上电标识树示意图；

具体实施方式

一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，如图1所示，创建“有效性标识”并把其定义为“依赖属性”，通过“数据绑定”方法，实现以数据驱动的有效性标识自动更新，从而达到对卫星遥测参数进行有效性判读的目的。

卫星遥测参数有效性判读方法的具体步骤如下：

(1)于卫星遥测数据中定义节点基类数据，于节点基类数据中定义一个具有依赖属性的数据有效性标识；

定义一个节点基类NodeBase，在该类中主要定义一个“数据有效性标识”依赖属性NodeStatus，该依赖属性除用来表示卫星遥测参数有效性外，还用来表示帧数据有效性、包数据有效性、设备上电标识等。该节点基类用于创建帧包有效标识树以及星上设备上电标识树中所有节点实例；

(2)根据步骤(1)所得数据有效性标识创建帧包有效标识树，将卫星遥测数据原始帧数据作为帧包有效标识树的一级节点，将所有遥测数据原始包作为二级节点；

其中，遥测数据原始包可根据内部数据进行节点层级扩展，遥测数据原始包内部可构建新的二级节点，二级节点均为包含数据有效性标识的节点基类数据；

创建帧包有效标识树，用来表示原始帧、原始包之间的依赖关系，即在软件中以结构树的形式，将卫星遥测原始帧设为树的一级节点(根节点)，所有的遥测原始包设为二级节点，根据原始包内部的数据意义，可以继续扩展节点层级，把原始包内部的一部分作为一个新的节点。结构树上每个节点都是基类NodeBase的一个实例，实例中包含“数据有效性标识”属性；

(3)创建星上设备上电标识树，将卫星整星、卫星分系统、卫星单机设备、单机设备遥测参数分别作为一级节点、二级节点、三级节点、四级节点；

根据卫星分系统及单机设备的从属关系，可以对星上设备上电标识树进行节点层级扩展，各节点均为包含数据有效性标识的节点基类数据；

创建星上设备上电标识树，用来表示星上设备之间的依赖关系，即在软件中以结构树的形式，按照整星、分系统、单机设备、所辖遥测参数的层次关系建立一级节点(根节点)、二级节点、三级节点、四级节点，根据卫星设备间的从属关系，可以继续扩展节点层级。结构树上每个节点都是基类NodeBase的一个实例，实例中包含“数据有效性标识”属性；

(4)配备星上设备上电标识树中各节点数据有效性标识对应的判读条件项；

其中，配置设备上电标识树中每个节点“数据有效性标识”的判读条件项，不进行配置时采用默认条件，该判读条件将由绑定关系中的转换器使用；

(5)根据各节点适用于数据有效性标识的判读条件项，建立数据有效性标识依赖属性与对应节点的绑定关系；

(6)根据步骤(5)确定的数据有效性标识依赖属性与对应节点的绑定关系，对每次更新后的卫星遥测数据中帧包有效标识树、星上设备上电标识树全部节点的数据有效性标识进行判断。

其中，每次更新遥测原始帧、遥测原始包、遥测参数的实时值后，帧包有效标识树、星上设备上电标识树全部节点的“数据有效性标识”属性会自动更新。

下面结合具体实施例进行进一步说明：

在本实施例中，卫星遥测参数有效性判读方法的实例如下：

(1)定义节点基类NodeBase。

其中，数据有效性标识是一个枚举类型的变量，它的定义如下：

(2)创建帧包有效标识树，如图2所示；

各级节点有效性判读规则如下：

一级根节点：遥测帧有效标识，仅当收到卫星遥测帧时有效。

二级节点：各个原始包有效标识，仅当父节点有效、并且包数据非全“EE”时有效。

三级以下节点：包内部的某一段数据字节，仅当父节点有效、并且本段数据非全“EE”时有效。

创建绑定关系时，绑定关系的转换器依据不同节点的判读规则来实现。一级根节点的绑定关系的数据源是遥测原始帧数据，绑定关系目标是一级根节点的“数据有效标识”属性。二级节点的绑定关系的数据源是父节点的“数据有效标识”以及本节点对应的遥测原始包数据，绑定关系目标是二级节点的“数据有效标识”属性。三级节点的绑定关系的数据源是父节点的“数据有效标识”以及本节点对应的原始包数据内的一段数据；

(3)创建星上设备上电标识树，如图3所示。

设备上电标识树中的每个节点都拥有一个有效性判读规则表，判读规则表的作用就是储存当前节点有效性判读的一个或多个条件项、以及多个条件项之间的逻辑关系。当一个节点新创建后，在规则表中自动产生一个“父节点有效”的默认条件项，表示本节点有效性依赖于父节点有效。各级节点有效性判读规则如下：

根节点：仅当帧包有效标识树中的遥测帧节点有效时，整星上电标识节点才变为有效。

其它节点：根据判读规则表的一个或多个条件进行计算，若结果为真，则节点有效，否则节点无效。

(4)配置设备上电标识树中每个节点“数据有效性标识”的判读条件项，

以星务主机为例，整星上电后星务主机自动上电，并且星务主机正常上电后，所辖的速变“20H遥测原始包”以及缓变“40H遥测原始包”都会变为有效，所以“星务主机上电标识”的有效性判读规则表包含3个条件：父节点有效、20H遥测原始包有效、40H遥测原始包有效，3个条件之间是“与”的关系。

(5)依据每个节点“数据有效性标识”的判读规则表中的条件项，建立“数据有效性标识”依赖属性与所涉及节点的绑定关系。

建立绑定关系时，需要指定绑定关系的数据目标、数据源以及转换器中的数学运算表达式。数据目标就是当前节点的“数据有效性标识”依赖属性；数据源和转换器的运算表达式可以根据判读规则表来获取。

(6)全部绑定关系建立完毕后，启动软件，实时更新遥测原始帧数据、原始包数据、遥测参数工程值，则帧包有效标识、设备上电标识、遥测参数有效性标识都会实时更新。

本发明方法能够建立卫星遥测数据，即原始帧、原始包、遥测参数有效性判读的依赖关系，并在此基础上构建以数据驱动的遥测参数有效性判读，从而为研发卫星遥测自动化判读软件提供技术支撑。

Claims (6)

1.一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，其特征在于步骤如下：

(1)于卫星遥测数据中定义节点基类数据，于节点基类数据中定义一个具有依赖属性的数据有效性标识；

(2)根据步骤(1)所得数据有效性标识创建帧包有效标识树，将卫星遥测数据原始帧数据作为帧包有效标识树的一级节点，将所有遥测数据原始包作为二级节点；

(3)创建星上设备上电标识树，将卫星整星、卫星分系统、卫星单机设备、单机设备遥测参数分别作为一级节点、二级节点、三级节点、四级节点；

(4)配备星上设备上电标识树中各节点数据有效性标识对应的判读条件项；

(5)根据各节点适用于数据有效性标识的判读条件项，建立数据有效性标识依赖属性与对应节点的绑定关系；

(6)根据步骤(5)确定的数据有效性标识依赖属性与对应节点的绑定关系，对每次更新后的卫星遥测数据中帧包有效标识树、星上设备上电标识树全部节点对应的自动更新后的数据有效性标识进行判断。

2.根据权利要求1所述的一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，其特征在于：

所述步骤(1)中，于节点基类数据中定义一个具有依赖属性的数据有效性标识后，可实现原始帧数据、数据原始包、遥测参数与数据有效性标识的依赖属性关联。

3.根据权利要求1所述的一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，所述遥测数据原始包可根据内部数据进行节点层级扩展，遥测数据原始包内部可构建新的二级节点，二级节点均为包含数据有效性标识的节点基类数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，其特征在于：

所述步骤(3)中，根据卫星分系统及单机设备的从属关系，可以对星上设备上电标识树进行节点层级扩展，各节点均为包含数据有效性标识的节点基类数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，其特征在于：

所述步骤(4)中，所述判读条件项由星上转换器确定。

6.根据权利要求1所述的一种基于WPF技术的卫星遥测参数有效性判读方法，其特征在于：

所述步骤(5)中，根据各节点的判读条件项，建立数据有效性标识依赖属性与对应节点的绑定关系。

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