CN112632070B - 海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法和装置 - Google Patents

海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法和装置 Download PDF

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CN112632070B CN202011538479.6A CN202011538479A CN112632070B CN 112632070 B CN112632070 B CN 112632070B CN 202011538479 A CN202011538479 A CN 202011538479A CN 112632070 B CN112632070 B CN 112632070B
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Abstract

本申请涉及一种海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：对复杂航天器上报的仿真数据进行封装解析，对于航天器高频数据，通过数据分段压缩存储的方式，将高频数据存储到文件系统中，同时将低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，保证了数据完整性的同时提供了便捷的查询方式，为后期数据顺序读取提供重要支持；对于仿真数据的同步读取，通过基于低频数据预读取和高频数据缓存的复盘推送方式，最大化的满足复盘数据的时间准确性，为复盘提供数据支撑；对于数据的可视化复盘，在数据分段压缩存储的基础上，通过特征值定位和数据筛选的数据压缩方式，保证数据前台显示的性能和效果。

Description

海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法和装置
技术领域
本申请涉及数据存储复盘技术领域，特别是涉及一种海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
复杂航天器仿真系统需要使用多类型的航天器设备，上报多类型的冲量、报告等数据，仿真结束后，需要对仿真过程中的各设备的态势进行复盘，以便准确地对仿真过程中的关键事件、关键消息等进行分析，从而评估仿真效果。一方面，不同系统、不同类型的设备带来的是多元化的复盘数据类型，不同航天器的复盘数据也不尽相同；另一方面，由于航天器数据产生频率高、单条数据体积大，带来海量数据传输和存储的挑战。
现有技术中还没有针对复杂航天器仿真数据进行海量多元数据存储复盘的方法。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决复杂航天器仿真系统使用中存在的数据来源系统架构不同、数据结构不一致、发送频率高低不一等数据多元化问题的海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法，所述方法包括：
数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装，通过添加数据类型字段的方式将所述数据分为低频数据和高频数据；
数据接收方接收封装后的所述数据并进行解析，将解析得到的所述低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，将解析得到的所述高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，根据存储的所述低频数据、所述高频数据得到存储数据；
数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将所述低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据；
数据接收方将所述复盘数据进行分段，提取每段数据的特征值点，以及对所述复盘数据进行压缩，得到可视化显示数据，根据所述可视化数据进行可视化复盘展现；其中，所述可视化显示数据中包括特征值点。
在其中一个实施例中，还包括：数据接收方接收封装后的所述数据并进行解析；
将解析得到的所述低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化；
根据解析得到的所述高频数据中的任务信息、实体标识号、时间分布特点信息，确定用于支撑文件存储系统的目录所需的字段和字段取值跨度，以及确定目录形成的规则算法；
根据所述高频数据的数据量大小以及所述目录形成的规则算法，确定数据分段的规则算法；
根据所述数据分段的规则算法将所述高频数据进行分段，并根据所述高频数据的特点对分段后的数据进行压缩，将压缩后的数据存储到对应的文件目录中；
根据存储的所述低频数据、所述高频数据得到存储数据。
在其中一个实施例中，数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，将所述低频数据预先读取存储在内存空间中；
根据天文时间的当前值、机器时间相对于天文时间的计算公式、复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式、所述低频数据对应的存储仿真时间以及预先设定的复盘倍数，得到定时触发器的发送时机器时间为：
Figure RE-GDA0002953441390000021
其中，tx表示定时触发器的发送时机器时间对应的天文时间；t0表示所述天文时间的当前值；Tjq表示所述机器时间相对于天文时间的计算公式；Tzz表示所述复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式；Vfp表示所述复盘倍数；Tjq(tx)表示所述定时触发器的发送时机器时间；Tjq(t0)表示所述天文时间的当前值对应的机器时间；Tzz(tx)表示所述低频数据对应的存储仿真时间；Tzz(t0)表示所述天文时间的当前值对应的复盘仿真时间；
根据所述定时触发器的发送时机器时间设置定时触发器的发送时机器时间，当复盘应用的时间到达所述发送时机器时间时，在所述内存空间中读取预先存储的所述低频数据；
通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送；
在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据。
在其中一个实施例中，还包括：数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将所述低频数据进行数据推送；
通过复盘应用设置需要缓存的高频数据的缓存数据时间长度和复盘倍数；
根据所述缓存数据时间长度和所述复盘倍数得到启动缓存的时间频率为
Figure RE-GDA0002953441390000031
其中△t表示所述缓存数据时间长度，Vfp表示所述复盘倍数；
根据所述天文时间的当前值和所述复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式，确定高频数据每一次的缓存数据对应的时间段的起始值和终止值分别为 Tzz(t0)和Tzz(t0)+△t，将所述缓存数据存储在内存空间中；
通过延时器控制每个时间段内所述缓存数据推送的时间间隔并通过数据反馈机制校准，将所述高频数据的缓存数据进行数据推送；
在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据。
在其中一个实施例中，数据接收方将所述复盘数据按照数据量等分成若干份；
根据所述复盘数据的数据总量、预先设置的理想数据量，和每段数据对应的持续时长，得到每段数据的压缩比为：
Figure RE-GDA0002953441390000032
其中，NUMtotal表示所述数据总量；NUMexp表示所述理想数据量；Qi表示每段数据对应的时长所代表的权重；
Figure RE-GDA0002953441390000041
表示数据的总权重；n表示所述复盘数据被分成的份数；ri表示所述每段数据的压缩比；i表示数据段的序号；
根据所述压缩比，对每段数据进行平均筛选压缩得到筛选数据；
根据所述复盘数据得到数据的特征值点，在相邻特征值点之间根据所述筛选数据进行数值填充，对填充后的每段数据进行整合，得到可视化显示数据；
根据所述可视化数据传输进行可视化复盘展现。
在其中一个实施例中，还包括：数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装；
通过添加数据类型字段将所述数据分为低频数据和高频数据；
通过添加数据类型子字段对所述低频数据或所述高频数据中的同类异构数据进行标识。
在其中一个实施例中，所述低频数据为冲量数据、文本数据、事件信息数据，所述高频数据为实时航天器点迹数据、光照角变化数据。
一种海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘装置，所述装置包括：
数据封装模块，用于数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装，通过添加数据类型字段的方式将所述数据分为低频数据和高频数据；
数据存储模块，用于数据接收方接收封装后的所述数据并进行解析，将解析得到的所述低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，将解析得到的所述高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，根据存储的所述低频数据、所述高频数据得到存储数据；
数据推送模块，用于数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将所述低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据；
数据复盘显示模块，用于数据接收方将所述复盘数据进行分段，提取每段数据的特征值点，以及对所述复盘数据进行压缩，得到可视化显示数据，根据所述可视化数据进行可视化复盘展现；其中，所述可视化显示数据中包括特征值点。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装，通过添加数据类型字段的方式将所述数据分为低频数据和高频数据；
数据接收方接收封装后的所述数据并进行解析，将解析得到的所述低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，将解析得到的所述高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，根据存储的所述低频数据、所述高频数据得到存储数据；
数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将所述低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据；
数据接收方将所述复盘数据进行分段，提取每段数据的特征值点，以及对所述复盘数据进行压缩，得到可视化显示数据，根据所述可视化数据进行可视化复盘展现；其中，所述可视化显示数据中包括特征值点。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装，通过添加数据类型字段的方式将所述数据分为低频数据和高频数据；
数据接收方接收封装后的所述数据并进行解析，将解析得到的所述低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，将解析得到的所述高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，根据存储的所述低频数据、所述高频数据得到存储数据；
数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将所述低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据；
数据接收方将所述复盘数据进行分段，提取每段数据的特征值点，以及对所述复盘数据进行压缩，得到可视化显示数据，根据所述可视化数据进行可视化复盘展现；其中，所述可视化显示数据中包括特征值点。
上述海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法、装置、计算机设备和存储介质，通过对复杂航天器上报的仿真数据进行封装解析，实现数据多元化分类处理问题，使用该方法可以区分关键事件、关键消息等信息；对于海量的航天器点迹等高频数据，通过数据分段压缩存储的方式，将高频数据存储到文件系统中，同时将低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，保证了数据完整性的同时提供了便捷的查询方式，为后期数据顺序读取提供重要支持；对于仿真数据的同步读取，在数据分段压缩存储的基础上，通过基于低频数据预读取和高频数据缓存的复盘推送方式，最大化的满足复盘数据的时间准确性，为复盘提供数据支撑；对于数据的可视化复盘，在数据分段压缩存储的基础上，通过数据分段读取、特征值定位和数据筛选的数据压缩方式，保证数据前台显示的性能和效果。
附图说明
图1为一个实施例中海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法的应用场景图；
图2为一个实施例中海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法的流程示意图；
图3为一个实施例中将高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统的步骤的流程示意图；
图4为另一个实施例中根据复盘数据进行复盘展现的步骤的流程示意图；
图5为一个实施例中海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘装置的结构框图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，数据发送方102通过网络与数据接收方104 通过网络进行通信，数据接收方将数据进行存储后进行仿真，仿真结束后将数据进行复盘推送，在前台机器上进行复盘展现。数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装，通过添加数据类型字段的方式将数据分为低频数据和高频数据；数据接收方接收封装后的数据并进行解析，将解析得到的低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，将解析得到的高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，根据存储的低频数据、高频数据得到存储数据；数据接收方根据存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据；数据接收方将复盘数据进行分段，提取每段数据的特征值点，以及对复盘数据进行压缩，得到可视化显示数据，根据可视化数据进行可视化复盘展现；其中，可视化显示数据中包括特征值点。其中，数据发送方102为多类型的航天器设备，数据接收方104可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑和平板电脑。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法，包括以下步骤：
步骤202，数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装，通过添加数据类型字段的方式将数据分为低频数据和高频数据。
由于复杂航天器类型多样，上报的数据结构多样，频率不一，数据呈现多元化特征。冲量、文本、事件等为低频数据，实时航天器点迹、光照角变化数据等为高频数据。低频数据的特点是数据量少，时间连续性不高，高频数据的特点是数据量大，时间连续性高。
步骤204，数据接收方接收封装后的数据并进行解析，将解析得到的低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，将解析得到的高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，根据存储的低频数据、高频数据得到存储数据。
索引就是加快检索关系型数据库表中数据的方法，即能帮助找到满足条件的记录的辅助数据结构，对于存储在关系型数据库中的低频数据，设计合理的索引是提升复盘数据存储效果、通过提高数据读取速度来提高复盘回放速度的关键。对于高频数据，针对仿真的应用场景，设计仿真任务-实体-时间段-数据文件的文件存储目录层次结构，采用匹配数据特点的文件压缩算法7zip压缩算法进行数据压缩，达到压缩比和解析速度之间的平衡。
步骤206，数据接收方根据存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据。
针对低频数据的数量少、时间连续性不高的特性，采取数据预读取和定时触发器的形式进行低频数据的复盘数据推送，针对高频数据的数量大、时间连续性高的特性，采用数据缓存和时间匹配分析的方式进行高频数据的复盘推送，避免了传统的数据按需即时读取的硬盘的读取时间和从数据库服务器传输数据的时间，提高复盘中获取和发送数据的速度。
步骤208，数据接收方将复盘数据进行分段，提取每段数据的特征值点，以及对复盘数据进行压缩，得到可视化显示数据，根据可视化数据进行可视化复盘展现；其中，可视化显示数据中包括特征值点。
航天器数据特别是点迹数据量大、常规可视化分析方法无法应用的问题，利用航天器实体运动符合动力学规律、位置连续变化且幅度不大的特点，设计基于数据分段特征值筛选的数据可视化复盘功能。由于复盘时存在复盘倍数可能不定期发生变化，导致复盘数据存储的点迹分布间隔不一的情况，为此设计的数据分段特征值筛选算法需要能够适应数据频率变化。特征值点可以是连续线段中突变的点如数据峰值和谷值，通过能够适应数据频率变化的压缩方法对数据复盘数据进行压缩，在特征值点的基础上根据压缩后的数据进行数值填充，最终得到适应数据频率变化和保留数据特征的压缩结果数据，传输到前台机器用于可视化复盘显示。
上述海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法中，通过对复杂航天器上报的仿真数据进行封装解析，实现数据多元化分类处理问题，使用该方法可以区分关键事件、关键消息等信息；对于海量的航天器点迹等高频数据，通过数据分段压缩存储的方式，将高频数据存储到文件系统中，同时将低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，保证了数据完整性的同时提供了便捷的查询方式，为后期数据顺序读取提供重要支持；对于仿真数据的同步读取，在数据分段压缩存储的基础上，通过基于低频数据预读取和高频数据缓存的复盘推送方式，最大化的满足复盘数据的时间准确性，为复盘提供数据支撑；对于数据的可视化复盘，在数据分段压缩存储的基础上，通过数据分段读取、特征值定位和数据筛选的数据压缩方式，保证数据前台显示的性能和效果。
在其中一个实施例中，还包括：数据接收方接收封装后的数据并进行解析；将解析得到的低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化；将解析得到的高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，如图3，包括以下步骤：
步骤302，根据解析得到的高频数据中的任务信息、实体标识号、时间分布特点信息，确定用于支撑文件存储系统的目录所需的字段和字段取值跨度，以及确定目录形成的规则算法；
步骤304，根据高频数据的数据量大小以及目录形成的规则算法，确定数据分段的规则算法；
步骤306，根据数据分段的规则算法将高频数据进行分段，并根据高频数据的特点对分段后的数据进行压缩，将压缩后的数据存储到对应的文件目录中；
根据存储的低频数据、高频数据得到存储数据。
根据低频数据的分布特性、数据特征，调整数据库存储时的索引选择，从而优化复盘时的数据读取速度、数据分析速度和可视化显示速度。由于高频数据的大数据量、高密集度、前后连续性高和时间分布较为均匀的特性，采用文件存储系统作为高频数据的辅助存储手段，将一个时间段内的数据通过文件的形式进行分段存储、对存储的文件进行面向数据特点的高效压缩，能够有效解决数据的存储空间占用和按时序进行复盘数据快速推送时的数据读取问题。
在其中一个实施例中，数据接收方根据存储数据在仿真系统中进行仿真，将低频数据预先读取存储在内存空间中；
根据天文时间的当前值、机器时间相对于天文时间的计算公式、复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式、所述低频数据对应的存储仿真时间以及预先设定的复盘倍数，得到定时触发器的发送时机器时间为：
Figure RE-GDA0002953441390000101
其中，tx表示定时触发器的发送时机器时间对应的天文时间；t0表示所述天文时间的当前值；Tjq表示所述机器时间相对于天文时间的计算公式；Tzz表示所述复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式；Vfp表示所述复盘倍数；Tjq(tx)表示所述定时触发器的发送时机器时间；Tjq(t0)表示所述天文时间的当前值对应的机器时间；Tzz(tx)表示所述低频数据对应的存储仿真时间；Tzz(t0)表示所述天文时间的当前值对应的复盘仿真时间；
根据所述定时触发器的发送时机器时间设置定时触发器的发送时机器时间，当复盘应用的时间到达所述发送时机器时间时，在所述内存空间中读取预先存储的所述低频数据；
通过复盘应用设置需要缓存的高频数据的缓存数据时间长度和复盘倍数；根据缓存数据时间长度和复盘倍数得到启动缓存的时间频率为
Figure RE-GDA0002953441390000102
其中△t表示缓存数据时间长度，Vfp表示复盘倍数；根据天文时间的当前值和复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式，确定高频数据每一次的缓存数据对应的时间段的起始值和终止值分别为Tzz(t0)和Tzz(t0)+△t，将缓存数据存储在内存空间中；通过延时器控制每个时间段内缓存数据推送的时间间隔并通过数据反馈机制校准，将高频数据的缓存数据进行数据推送；在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据。
通过数据预读取和定时触发的方式将低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将高频数据进行数据推送，避免了传统的数据按需即时读取的硬盘的读取时间和从数据库服务器传输数据的时间，提高复盘中获取和发送数据的速度。
在其中一个实施例中，如图4，根据复盘数据进行复盘展现的步骤如下：
步骤402，数据接收方将复盘数据按照数据量等分成若干份；
步骤404，根据复盘数据的数据总量、预先设置的理想数据量，和每段数据对应的持续时长，得到每段数据的压缩比为：
Figure RE-GDA0002953441390000111
其中，NUMtotal表示数据总量；NUMexp表示理想数据量；Qi表示每段数据对应的时长所代表的权重；
Figure RE-GDA0002953441390000112
表示数据的总权重；n表示复盘数据被分成的份数；ri表示每段数据的压缩比；i表示数据段的序号；
步骤406，根据压缩比，对每段数据进行平均筛选压缩得到筛选数据；
步骤408，根据复盘数据得到数据的特征值点，在相邻特征值点之间根据筛选数据进行数值填充，对填充后的每段数据进行整合，得到可视化显示数据；
步骤410，根据可视化数据传输进行可视化复盘展现。
通过基于数据分段特征值点，以及分段数据的压缩比进行数据的筛选压缩，再进行可视化复盘展现，能够适应数据频率变化，并提高图形化展现的效率和稳定性。
在其中一个实施例中，还包括：数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装；通过添加数据类型字段将数据分为低频数据和高频数据；通过添加数据类型子字段对低频数据或高频数据中的同类异构数据进行标识。
通过在数据包中增加子类型字段并进行封装解析，实现对于同类数据中的不同数据结构数据的识别和区分处理，能够对数据进行区别存储，有效提高数据处理速度。通过设置子类型字段能够识别仿真过程中关键消息和关键事件，并对关键消息和关键事件进行区别存储，如通过设置作业信息中的行动规划信息的子类型为5，则通过5这个子类型能够快速查找行动规划的关键事件。
具体的，为了在同类异构数据中添加子类型字段，需要对添加方法进行约定，以通用网络传输中的实时报传输数据为例，通过约定消息体的头部的第5 至第8个字节用于存储int型的消息子类型，实现同类异构数据中子类型字段的添加；为了在数据中添加类型字段，需要对添加方法进行约定，以通用网络传输中的实时报传输数据为例，通过约定消息体的头部的第1至第4个字节用于存储int型的消息类型，实现异类数据中类型字段的添加。
在其中一个实施例中，低频数据为冲量数据、文本数据、事件信息数据，高频数据为实时航天器点迹数据、光照角变化数据。
应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘装置，包括：数据封装模块502、数据存储模块504、数据推送模块506和数据复盘显示模块508，其中：
数据封装模块502，用于数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装，通过添加数据类型字段的方式将数据分为低频数据和高频数据；
数据存储模块504，用于数据接收方接收封装后的数据并进行解析，将解析得到的低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，将解析得到的高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，根据存储的低频数据、高频数据得到存储数据；
数据推送模块506，用于数据接收方根据存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据；
数据复盘显示模块508，用于数据接收方将复盘数据进行分段，提取每段数据的特征值点，以及对复盘数据进行压缩，得到可视化显示数据，根据可视化数据进行可视化复盘展现；其中，可视化显示数据中包括特征值点。
数据存储模块504还用于数据接收方接收封装后的数据并进行解析；将解析得到的低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化；根据解析得到的高频数据中的任务信息、实体标识号、时间分布特点信息，确定用于支撑文件存储系统的目录所需的字段和字段取值跨度，以及确定目录形成的规则算法；根据高频数据的数据量大小以及目录形成的规则算法，确定数据分段的规则算法；根据数据分段的规则算法将高频数据进行分段，并根据高频数据的特点对分段后的数据进行压缩，将压缩后的数据存储到对应的文件目录中；根据存储的低频数据、高频数据得到存储数据。
数据推送模块506还用于数据接收方根据存储数据在仿真系统中进行仿真，将低频数据预先读取存储在内存空间中；
根据天文时间的当前值、机器时间相对于天文时间的计算公式、复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式、所述低频数据对应的存储仿真时间以及预先设定的复盘倍数，得到定时触发器的发送时机器时间为：
Figure RE-GDA0002953441390000131
其中，tx表示定时触发器的发送时机器时间对应的天文时间；t0表示所述天文时间的当前值；Tjq表示所述机器时间相对于天文时间的计算公式；Tzz表示所述复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式；Vfp表示所述复盘倍数；Tjq(tx)表示所述定时触发器的发送时机器时间；Tjq(t0)表示所述天文时间的当前值对应的机器时间；Tzz(tx)表示所述低频数据对应的存储仿真时间；Tzz(t0)表示所述天文时间的当前值对应的复盘仿真时间；
根据所述定时触发器的发送时机器时间设置定时触发器的发送时机器时间，当复盘应用的时间到达所述发送时机器时间时，在所述内存空间中读取预先存储的所述低频数据；通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送；在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据。
数据推送模块506还用于数据接收方根据存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将低频数据进行数据推送；通过复盘应用设置需要缓存的高频数据的缓存数据时间长度和复盘倍数；根据缓存数据时间长度和复盘倍数得到启动缓存的时间频率为
Figure RE-GDA0002953441390000141
其中△t表示缓存数据时间长度， Vfp表示复盘倍数；根据天文时间的当前值和复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式，确定高频数据每一次的缓存数据对应的时间段的起始值和终止值分别为Tzz(t0)和Tzz(t0)+△t，将缓存数据存储在内存空间中；通过延时器控制每个时间段内缓存数据推送的时间间隔并通过数据反馈机制校准，将高频数据的缓存数据进行数据推送；在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据。
数据复盘显示模块508还用于数据接收方将复盘数据按照数据量等分成若干份；根据复盘数据的数据总量、预先设置的理想数据量，和每段数据对应的持续时长，得到每段数据的压缩比为：
Figure RE-GDA0002953441390000142
其中，NUMtotal表示数据总量；NUMexp表示理想数据量；Qi表示每段数据对应的时长所代表的权重；
Figure RE-GDA0002953441390000143
表示数据的总权重；n表示复盘数据被分成的份数；ri表示每段数据的压缩比；i表示数据段的序号；根据压缩比，对每段数据进行平均筛选压缩得到筛选数据；根据复盘数据得到数据的特征值点，在相邻特征值点之间根据筛选数据进行数值填充，对填充后的每段数据进行整合，得到可视化显示数据；根据可视化数据传输进行可视化复盘展现。
数据封装模块502还用于数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装；通过添加数据类型字段将数据分为低频数据和高频数据；通过添加数据类型子字段对低频数据或高频数据中的同类异构数据进行标识。
关于海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘装置的具体限定可以参见上文中对于海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法的限定，在此不再赘述。上述海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限， RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步 DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM (ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus) 直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘方法，其特征在于，所述方法包括：
数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装，通过添加数据类型字段的方式将所述数据分为低频数据和高频数据；
数据接收方接收封装后的所述数据并进行解析，将解析得到的所述低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，将解析得到的所述高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，根据存储的所述低频数据、所述高频数据得到存储数据；
数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将所述低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据；
数据接收方将所述复盘数据进行分段，提取每段数据的特征值点，以及对所述复盘数据进行压缩，得到可视化显示数据，根据所述可视化数据进行可视化复盘展现；其中，所述可视化显示数据中包括特征值点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据接收方接收封装后的所述数据并进行解析，将解析得到的所述低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，将解析得到的所述高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，根据存储的所述低频数据、所述高频数据得到存储数据，包括：
数据接收方接收封装后的所述数据并进行解析；
将解析得到的所述低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化；
根据解析得到的所述高频数据中的任务信息、实体标识号、时间分布特点信息，确定用于支撑文件存储系统的目录所需的字段和字段取值跨度，以及确定目录形成的规则算法；
根据所述高频数据的数据量大小以及所述目录形成的规则算法，确定数据分段的规则算法；
根据所述数据分段的规则算法将所述高频数据进行分段，并根据所述高频数据的特点对分段后的数据进行压缩，将压缩后的数据存储到对应的文件目录中；
根据存储的所述低频数据、所述高频数据得到存储数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将所述低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据，包括：
数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，将所述低频数据预先读取存储在内存空间中；
根据天文时间的当前值、机器时间相对于天文时间的计算公式、复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式、所述低频数据对应的存储仿真时间以及预先设定的复盘倍数，得到定时触发器的发送时机器时间为：
Figure FDA0002853855690000021
其中，tx表示定时触发器的发送时机器时间对应的天文时间；t0表示所述天文时间的当前值；Tjq表示所述机器时间相对于天文时间的计算公式；Tzz表示所述复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式；Vfp表示所述复盘倍数；Tjq(tx)表示所述定时触发器的发送时机器时间；Tjq(t0)表示所述天文时间的当前值对应的机器时间；Tzz(tx)表示所述低频数据对应的存储仿真时间；Tzz(t0)表示所述天文时间的当前值对应的复盘仿真时间；
根据所述定时触发器的发送时机器时间设置定时触发器的发送时机器时间，当复盘应用的时间到达所述发送时机器时间时，在所述内存空间中读取预先存储的所述低频数据；
通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送；
在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将所述低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据，包括：
数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将所述低频数据进行数据推送；
通过复盘应用设置需要缓存的高频数据的缓存数据时间长度和复盘倍数；
根据所述缓存数据时间长度和所述复盘倍数得到启动缓存的时间频率为
Figure FDA0002853855690000031
，其中Δt表示所述缓存数据时间长度，Vfp表示所述复盘倍数；
根据所述天文时间的当前值和所述复盘仿真时间相对于天文时间的计算公式，确定高频数据每一次的缓存数据对应的时间段的起始值和终止值分别为Tzz(t0)和Tzz(t0)+Δt，将所述缓存数据存储在内存空间中；
通过延时器控制每个时间段内所述缓存数据推送的时间间隔并通过数据反馈机制校准，将所述高频数据的缓存数据进行数据推送；
在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据接收方将所述复盘数据进行分段，提取每段数据的特征值点，以及对所述复盘数据进行压缩，得到可视化显示数据，根据所述可视化数据进行可视化复盘展现；其中，所述可视化显示数据中包括特征值点，包括：
数据接收方将所述复盘数据按照数据量等分成若干份；
根据所述复盘数据的数据总量、预先设置的理想数据量，和每段数据对应的持续时长，得到每段数据的压缩比为：
Figure FDA0002853855690000032
其中，NUMtotal表示所述数据总量；NUMexp表示所述理想数据量；Qi表示每段数据对应的时长所代表的权重；
Figure FDA0002853855690000033
表示数据的总权重；n表示所述复盘数据被分成的份数；ri表示所述每段数据的压缩比；i表示数据段的序号；
根据所述压缩比，对每段数据进行平均筛选压缩得到筛选数据；
根据所述复盘数据得到数据的特征值点，在相邻特征值点之间根据所述筛选数据进行数值填充，对填充后的每段数据进行整合，得到可视化显示数据；
根据所述可视化数据传输进行可视化复盘展现。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装，通过添加数据类型字段的方式将所述数据分为低频数据和高频数据，包括：
数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装；
通过添加数据类型字段将所述数据分为低频数据和高频数据；
通过添加数据类型子字段对所述低频数据或所述高频数据中的同类异构数据进行标识。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述低频数据为冲量数据、文本数据、事件信息数据，所述高频数据为实时航天器点迹数据、光照角变化数据。
8.一种海量多元化复杂航天器仿真数据的存储复盘装置，其特征在于，所述装置包括：
数据封装模块，用于数据发送方将复杂航天器上报的数据进行封装，通过添加数据类型字段的方式将所述数据分为低频数据和高频数据；
数据存储模块，用于数据接收方接收封装后的所述数据并进行解析，将解析得到的所述低频数据存储到关系型数据库中并进行索引优化，将解析得到的所述高频数据进行分段压缩后存储到文件存储系统中，根据存储的所述低频数据、所述高频数据得到存储数据；
数据推送模块，用于数据接收方根据所述存储数据在仿真系统中进行仿真，通过数据预读取和定时触发的方式将所述低频数据进行数据推送，通过数据缓存和时间匹配分析的方式将所述高频数据进行数据推送，在复盘应用中根据推送的低频数据和高频数据得到复盘数据；
数据复盘显示模块，用于数据接收方将所述复盘数据进行分段，提取每段数据的特征值点，以及对所述复盘数据进行压缩，得到可视化显示数据，根据所述可视化数据进行可视化复盘展现；其中，所述可视化显示数据中包括特征值点。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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