CN112965464A - 一种无人机的测控数据分析方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人机的测控数据分析方法、装置及系统，该方法包括：获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间，其中，无人机测控数据文件包括上行测控数据和下行测控数据；根据起始分析时间和结束分析时间从无人机测控数据文件中提取待分析数据；对待分析数据中的数据帧进行测控类型判断，每隔预设的时间间隔将待分析数据中不同测控类型的数据分发至与测控类型对应的测控分析模块进行分析处理。本发明通过获取无人机的上下行测控数据，可快速提取任意时间的上下行测控数据，对各类型测控数据的上下行测控数据统一分析处理，实现无人机全系统工作状态的再现还原。

Description

一种无人机的测控数据分析方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及一种无人机应用技术领域，尤其涉及一种无人机的测控数据分析方法、装置及系统。

背景技术

随着高新技术在航空领域的广泛应用，无人机的发展取得了长足进步。伴随着无人机的不断发展与应用，其赋予的任务种类越来越多。无人机在执行任务时，对任务完成情况和效能评估有时很难进行实时判断，很多时候需要事后分析，尤其在发生故障或事故的情况下，对测控数据的分析尤为关键，甚至需要多次反复分析来查找原因，以免类似情况再次发生。

传统的测控数据分析大多局限于提取无人机的导航、飞控、链路、动力和任务载荷等某个分系统的数据进行单独具体分析，或者是从遥控、遥测和任务载荷数据中提取到自己关心的导航、飞控、链路、动力和任务载荷等某个分系统的数据进行更具体分析，大多数分析方法只涉及视频图像回放、无人机航迹回放和数值判断等，这些分析方法形式单一，无法对无人机的遥测、遥测和任务载荷数据进行同步分析。

发明内容

本发明旨在解决上述问题之一。

本发明的主要目的在于提供一种无人机的测控数据分析方法。

本发明的另一目的在于提供一种无人机的测控数据分析装置。

本发明的另一目的在于提供一种无人机的测控数据分析系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明一方面提供了一种无人机的测控数据分析方法，包括：获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间，其中，所述无人机测控数据文件包括上行测控数据和下行测控数据；

根据所述起始分析时间和所述结束分析时间从所述无人机测控数据文件中提取待分析数据；

对所述待分析数据中的数据帧进行测控类型判断，每隔预设的时间间隔将所述待分析数据中不同测控类型的数据分发至与所述测控类型对应的测控分析模块进行分析处理。

可选的，所述起始分析时间等于或晚于所述无人机测控数据文件的起始时间，所述结束分析时间等于或早于所述无人机测控数据文件的结束时间；

在所述获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间之前，所述方法还包括：

获取所述无人机测控数据文件，其中，所述无人机测控数据文件包括多个数据文件，每个数据文件由多个数据帧组成，所述数据帧的帧格式至少包括时间戳；

对应记录每个数据帧的时间戳、对应所属的数据文件的文件名以及在所述对应所属的数据文件内的位置；

根据所述无人机测控数据文件中的所有数据帧的时间戳确定所述无人机测控数据文件的起始时间和所述无人机测控数据文件的结束时间。

可选的，所述获取对所述无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间，包括以下多种方式之一：

将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为所述起始分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为所述结束分析时间；

接收用户输入的所述起始分析时间和所述结束分析时间；

接收用户输入的所述起始分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为所述结束分析时间；

接收用户输入的所述结束分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为所述起始分析时间。

可选的，所述根据所述起始分析时间和所述结束分析时间从所述无人机的测控数据文件中提取待分析数据，包括：确定时间戳为所述起始分析时间的第一数据帧在对应所属的第一数据文件内的第一位置，并从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据，其中，所述总分析时长为所述结束分析时间与所述起始分析时间的时间差。

可选的，从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据，包括：

在从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据的过程中，如果所述无人机测控数据文件中的第二数据文件在读取所述待分析数据后的剩余字节数不足所述预设字节数，则将所述剩余字节数的数据块作为一个所述待分析数据，并从所述第二数据文件的下一相邻数据文件的第一帧开始读取所述待分析数据，或者，将所述剩余字节数的数据块与所述第二数据文件的下一相邻数据文件的第一个预设字节数的数据块合并作为一个所述待分析数据，并继续读取所述下一相邻数据文件的下一个预设字节数的数据块作为一个所述待分析数据。

可选的，所述方法还包括：与所述测控类型对应的测控分析模块在接收到对应测控类型的数据后，将所述对应测控类型的数据中的上行测控数据和下行测控数据同时显示并分析处理。

本发明另一方面提供了一种无人机的测控数据分析装置，包括：分析时间获取模块，用于获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间，其中，所述无人机测控数据文件包括上行测控数据和下行测控数据；

数据提取模块，用于根根据所述起始分析时间和所述结束分析时间从所述无人机测控数据文件中提取待分析数据；

处理分发模块，用于对所述待分析数据中的数据帧进行测控类型判断，每隔预设的时间间隔将所述待分析数据中不同测控类型的数据分发至与所述测控类型对应的测控分析模块进行分析处理。

可选的，本无人机的测控数据分析装置还包括文件获取模块，其中：

所述起始分析时间等于或晚于所述无人机测控数据文件的起始时间，所述结束分析时间等于或早于所述无人机测控数据文件的结束时间；

所述文件获取模块，用于获取所述无人机测控数据文件，其中，所述无人机测控数据文件包括多个数据文件，每个数据文件由多个数据帧组成，所述数据帧的帧格式至少包括时间戳；对应记录每个数据帧的时间戳、对应所属的数据文件的文件名以及在所述对应所属的数据文件内的位置；根据所述无人机测控数据文件中的所有数据帧的时间戳确定所述无人机测控数据文件的起始时间和所述无人机测控数据文件的结束时间。

可选的，所述分析时间获取模块通过以下多种方式之一获取对所述无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间：

将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为所述起始分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为所述结束分析时间；

接收用户输入的所述起始分析时间和所述结束分析时间；

接收用户输入的所述起始分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为所述结束分析时间；

接收用户输入的所述结束分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为所述起始分析时间。

可选的，所述数据提取模块通过以下方式根据所述起始分析时间和所述结束分析时间从所述无人机的测控数据文件中提取待分析数据：确定时间戳为所述起始分析时间的第一数据帧在对应所属的第一数据文件内的第一位置，并从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据，其中，所述总分析时长为所述结束分析时间与所述起始分析时间的时间差。

可选的，所述数据提取模块通过以下方式从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据：

在从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据的过程中，如果所述无人机测控数据文件中的第二数据文件在读取所述待分析数据后的剩余字节数不足所述预设字节数，则将所述剩余字节数的数据块作为一个所述待分析数据，并从所述第二数据文件的下一相邻数据文件的第一帧开始读取所述待分析数据，或者，将所述剩余字节数的数据块与所述第二数据文件的下一相邻数据文件的第一个预设字节数的数据块合并作为一个所述待分析数据，并继续读取所述下一相邻数据文件的下一个预设字节数的数据块作为一个所述待分析数据。

本发明另一方面提供了一种无人机的测控数据分析系统，包括：：如上所述的无人机的测控数据分析装置和与所述测控类型对应的测控分析模块，其中：与所述测控类型对应的测控分析模块，用于在接收到对应测控类型的数据后，将所述对应测控类型的数据中的上行测控数据和下行测控数据同时显示并分析处理。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供了一种无人机的测控数据分析方法、装置及系统，通过获取无人机的上下行测控数据，可根据用户需求快速提取任意时间的上下行测控数据，并按照不同的测控类型分发至各个监控模块进行同步分析，实现对各类型测控数据的统一分析处理，较全面的掌握遥控指令、遥测参数和任务载荷状态，进行多维对比和关联分析，实现无人机全系统工作状态的再现还原。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例1提供的无人机的测控数据分析方法的流程图；

图2为本发明实施例2提供的无人机的测控数据分析装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量或位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本发明实施例提供了一种无人机的测控数据分析方法。中大型长航时的无人机系统通常包括无人机平台和地面站两大部分组成，地面站又包括数据终端和指挥控制站，数据终端主要负责无人机的遥控指令的发送和遥测信息和任务载荷数据的接收，而指挥控制站主要负责对无人机飞行平台、机载任务载荷设备及测控数据进行实时遥控和其状态信息遥测功能，并完成对任务载荷数据和测控数据的记录、处理和显示等功能。

如图1所示，该无人机的测控数据分析方法，应用于指挥控制站，包括以下步骤(S101-S103)：

S101、获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间；

作为本实施例中一种可选实施方式，在步骤S101之前，本实施例提供的无人机的测控数据分析方法还包括：获取无人机测控数据文件。具体地，获取无人机测控数据文件的方式可以包括：读取或接收无人机测控数据文件。具体实施时，可以读取无人机上行、下行链路的测控数据目录中的所有数据文件，也可以通过与数据终端的交互得到无人机测控数据文件。

其中，无人机测控数据文件包括上行测控数据和下行测控数据。上行测控数据为指挥控制站发出的遥控指令，下行测控数据为指挥控制站接收到无人机返回的遥测信息和任务载荷数据。本实施例中，可以同时获取无人机的上行测控数据和下行测控数据，在进行测控数据分析时，可以清楚地显示出上行遥控指令和无人机平台及任务载荷对应的状态反馈信息，从而实现对上下行测控数据进行同步分析。

无人机测控数据文件包括多个数据文件，每个数据文件由多个数据帧组成，数据帧的帧格式至少包括时间戳。本实施例中，为了分析需要，在原有数据帧帧格式中增加了时间戳，数据帧的帧格式具体为：同步码+时间戳+帧头+测控数据+载荷数据，其中，上行测控数据中不包含载荷数据。时间戳是以历史某一时间点为基准，如2000年1月1日0时0分0秒，计算出每个数据帧的实时时间与基准时间的时间差得到的。单位为毫秒，数据类型为Double型，占用8个字节。本申请，通过时间戳可以标识一个数据帧，并通过该时间戳从测控数据的数据文件中定位到该数据帧所在的位置，此外，在无人机执行任务过程中，全程记录上下行链路从解调器输出的原始的上下行测控数据，记录的上下行测控数据的数据帧格式均按照本实施例中设置的帧格式的要求。

本实施例中，起始分析时间等于或晚于无人机测控数据文件的起始时间，结束分析时间等于或早于无人机测控数据文件的结束时间。其中，可以根据无人机测控数据文件中的所有数据帧的时间戳确定无人机测控数据文件的起始时间和无人机测控数据文件的结束时间。具体地，将无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为起始时间，将无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为结束时间，结束时间与开始时间的间隔即为该无人机测控数据文件的总时长。其中，所有数据帧中时间最早的数据帧可能为上行测控数据的数据帧，也可能为下行测控数据的数据帧，所有数据帧中时间最晚的数据帧也可能为上行测控数据的数据帧，也可能为下行测控数据的数据帧。在具体实施时，可以在主控软件界面上以时间滑杆轴的形式显示，时间滑杆轴的总时长即为无人机测控数据文件的总时长，用户可以通过拖动时间滑杆轴上的控制钮改变分析起始时间和/ 或分析结束时间。

作为本实施例中一种可选实施方式，获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间之前，本实施例提供的无人机测控数据分析方法还包括：对应记录每个数据帧的时间戳、对应所属的数据文件的文件名以及在对应所属的数据文件内的位置。在具体实施时，可以将上行、下行链路测控数据文件名、数据帧在文件中的位置点和时间戳分别存储到数据库表中，以便于在改变分析开始时间的时候，可根据时间戳快速定位查找到对应的数据帧以及数据帧所在的数据文件。

作为本实施例中一种可选实施方式，获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间，可以包括以下多种方式之一：方式一、将无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为起始分析时间，将无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为结束分析时间；方式二、接收用户输入的起始分析时间和结束分析时间；方式三、接收用户输入的起始分析时间，将无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为结束分析时间；方式四、接收用户输入的结束分析时间，将无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为起始分析时间。

在本实施例中，在获取对无人机测控数据文件分析的起始分析时间和结束分析时间时，默认可以将无人机测控数据文件的起始时间和结束时间作为分析起始时间和分析结束时间，对完整的无人机测控数据文件进行分析。也可以通过用户输入获得起始分析时间和/或结束分析时间，如上文提到的通过拖动时间滑杆轴上控制钮改变分析起始时间和/或分析结束时间，或者通过按键输入用户希望的分析起始时间和/或分析结束时间，在获得用户输入的起始分析时间和结束分析时间后，从而可以根据用户的需要(如用户可以任意拖动时间轴滑竿上的控制钮停在任意时间，或者停留在用户需要分析的时间)获取无人机测控数据文件中不同时间段的数据文件进行分析。

S102、根据起始分析时间和结束分析时间从无人机的测控数据中提取待分析数据；

本实施例中，待分析数据也包括上行测控数据和下行测控数据，从而实现对上下行测控数据的同步分析。

如上文中提到的，指挥控制站在获取无人机测控数据文件时，对应记录每个数据帧的时间戳、对应所属的数据文件的文件名以及在对应所属的数据文件内的位置。因此，本实施例中可以通过数据帧的时间戳快速定位到该数据帧所在位置。作为本实施例中一种可选实施方式，根据起始分析时间和结束分析时间从无人机的测控数据中提取待分析数据，包括：确定时间戳为起始分析时间的第一数据帧在对应所属的第一数据文件内的第一位置，并从第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的待分析数据，其中，分析时长为结束分析时间与起始分析时间之间的时间间隔。由此，可以根据时间戳快速定位查找到对应的数据帧以及数据帧所在的数据文件，从而快速提取出待分析数据。

本实施例中，是从无人机测控数据文件中一个待分析数据一个待分析数据读取的，每个待分析数据的字节数为预设的字节数，从起始分析时间对应的时间戳开始连续读取多个，直到分析结束时间结束读取。但是，在实际情况中，由于数据文件不一定是预设字节数的整数倍，所以，一个数据文件在提取多个预设字节数的待分析数据后，剩下的数据块的字节数不够一个预设字节数，或不够一个数据帧，现有技术中通常会将剩下的数据块丢弃。而本实施例中，作为本实施例中的一种可选实施方式，从第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的待分析数据，包括：在从第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的待分析数据的过程中，如果无人机测控数据文件中的第二数据文件在读取待分析数据后的剩余字节数不足预设字节数，则将剩余字节数的数据块作为一个待分析数据，并从第二数据文件的下一相邻数据文件的第一帧开始读取待分析数据，或者，将所述剩余字节数的数据块与所述第二数据文件的下一相邻数据文件的第一个预设字节数的数据块合并作为一个所述待分析数据，并继续读取下一相邻数据文件的下一个预设字节数的数据块作为一个待分析数据。本实施方式中的第二数据文件可以为第一数据文件也可以为无人机测控数据文件中的任一文件。相对于现有技术中，会将第二数据文件的剩余字节数的数据块丢弃的方式，通过本实施例中的该方式可以保证不会出现丢帧的情况，进而保证待分析的测控数据的完整性。

例如，以每次提取2M字节作为一个待分析数据进行处理，由于数据文件不一定是预设字节数的整数倍，所以，剩下的不够一个预设字节数的数据块，就搬移到预设大小的内存块最前端，和下次从下一个数据文件提取的2M字节合并起来一起处理。

具体地，在一个应用示例中，根据分析开始时间确定了某个文件的某个数据帧位为开始位置(第一位置)，这时，从该开始位置提取2M字节处理，接着再提取2M字节处理……，这样到了文件结尾，不够2M字节了，把剩余的读取完，将剩余部分作为一个待分析数据提取，然后继续从下一个文件提取多个2M字节；也可以把剩余的读取完，接着把下一个文件也读取2M字节，和剩余部分合起来一起作为一个待分析数据提取，接着再提取2M字节处理……，当遇到文件结尾不够2M字节的情况，继续按照上面的方式提取，直到读取的时长达到总分析时长，即读取的最后一个待分析数据的数据帧的时间戳为结束分析时间。由此，不会丢任何一个字节的数据，保证待分析数据的完整性。

特别地，对于上文提到的获取起始分析时间和结束分析时间的方式二至方式四，即通过用户输入获得起始分析时间和结束分析时间的方案中，如上文提到的通过拖动时间滑杆轴上控制钮改变分析起始时间和/或分析结束时间，或者通过按键输入用户希望的分析起始时间和 /或分析结束时间。而且，在步骤S101中，用户可以随时改变输入的起始分析时间和/或结束分析时间，采用改动后的起始分析时间和/或结束分析时间，快速定位查找到对应的数据帧以及数据帧所在的数据文件，能快速提取出待分析数据。从而可以根据用户的需要获取无人机测控数据文件中不同时间的数据进行分析。

S103、对待分析数据中的数据帧进行测控类型判断，每隔预设的时间间隔将待分析数据中不同测控类型的数据分发至与测控类型对应的测控分析模块进行分析处理。

本实施例中，待分析数据也包括上行测控数据和下行测控数据，上下行测控数据均按照预设的时间间隔分发至不同类型的测控分析模块。以确保上行测控数据与下行测控数据的分发速度是一致和同步。

本实施例中，预设的时间间隔可以基于基准时间间隔和用户的设置改变。其中，基准时间间隔就是无人机向地面指挥站发送下行测控数据的数据帧的时间间隔或者地面指挥站向无人机发送上行测控数据的数据帧的时间间隔。

此外，预设时间间隔可以根据基准时间间隔和用户设置的分析速度计算得到，分析速度为N倍速，或1/N倍速，N为正整数。以基准时间间隔位为40ms为例，正常倍速时N＝1，即1倍速，预设的时间间隔为40ms，每一个预设时间间隔发送1帧测控数据；如果是加倍速，如，N＝2，即2倍速，预设的时间间隔为40ms，这时候每一个预设时间间隔发送2帧测控数据；4倍速则为每一个预设时间间隔发送4帧测控数据；……，如果是慢倍速，如， N＝2，即1/2倍速，则预设时间间隔变成80ms，N＝4，即1/4倍速，则预设的时间间隔为 160ms……，在慢倍速时，每一个预设时间间隔发送1帧测控数据；从而保证了测控数据帧按照分析速度达到同步分发。在实际应用时，可以设置速度滑竿轴，用户可以通过拖动速度滑杆轴上的控制钮改变分析速度，本发明对具体的实施方式并不做限制。

默认的，预设的时间间隔等于基准时间间隔，使得分发不同测控类型的数据的时间间隔与无人机发送测控数据的数据帧的视距间隔保持一致，从而保证测控分析模块在进行数据分析时能够将无人机执行任务再现还原。在具体实施时，按照预设的时间间隔进行分发包括以下方式：作为一种可选的方式，当分发速度为无人机和地面指挥控制站原测控数据收发速度，即1倍速，获取系统当前时间，计算系统当前时间与上一次分发待分析数据的时间间隔是否达到预设的时间间隔，如果达到则执行分发的操作，分发一帧测控数据。作为一种可选的方式，当分发速度大于无人机和地面指挥控制站原测控数据收发速度，即N倍速(N>1)，获取系统当前时间，计算系统当前时间与上一次分发待分析数据的时间间隔是否达到预设的时间间隔，如果达到则执行分发的操作，分发N帧测控数据。作为一种可选的方式，当分发速度小于无人机和地面指挥控制站原测控数据收发速度，即1/N倍速，获取系统当前时间，计算系统当前时间与上一次分发待分析数据的时间间隔是否达到预设的时间间隔，如果达到则执行分发的操作，分发一帧测控数据。在该可选实施方式中，分发的一帧或多帧测控数据可以为上行测控数据和/或下行测控数据。

本实施例中，按照测控类型可以将测控分析模块分为飞行监控模块、测控链路监控模块、任务载荷监控模块和二维、三维飞行航迹的态势显示模块。相应地，测控数据也可以分为飞行监控数据、测控链路监控数据、任务载荷监控数据和飞行航迹的态势数据。上述不同类型的测控数据中的上行测控数据不包括任务载荷监控数据，下行测控数据包括上述各类数据。

作为本实施例中一种可选的实施方式，对待分析数据中的数据包进行测控类型判断，按照预设的时间间隔将待分析数据中不同测控类型的数据分发至与测控类型对应的测控分析模块进行分析处理，包括：对待分析数据中的多个数据包进行测控类型判断；如果数据包的数据属于飞行监控数据，则将该数据包发送至飞行监控模块进行分析处理；如果数据包的数据属于链路监控数据，则将该数据包发送至链路监控模块进行分析处理；如果数据包的数据属于任务载荷监控数据，则将该数据包发送至任务载荷监控模块进行分析处理；如果数据包的数据属于飞行航迹的态势数据，则该数据包发送至二维、三维飞行航迹的态势显示模块进行分析处理。从而实现对各类型测控数据的统一分析处理，较全面的掌握遥控指令、遥测参数和任务载荷状态，进行多维对比和关联分析，实现无人机全系统工作状态的再现还原。

作为本实施例中一种可选的实施方式，在步骤S103之后，本实施例提供的无人机的测控数据分析方法还包括：与测控类型对应的测控分析模块在接收到对应测控类型的数据后，将对应测控类型的数据中的上行测控数据和下行测控数据同时显示并分析处理。从而可以将上行测控数据(如遥控指令)与下行测控数据(如遥测参数以及任务载荷状态等)关联，能够进行多维对比和关联分析。

本实施例中，对指挥控制站部署的测控分析模块进行了适应性改造，将原来测控分析模块的工作模式确定为任务模式，增加新的工作模式为分析模式，并保证软件界面整体基本保持一致，能够同时接收遥控指令和遥测参数，并进行相应的处理解译，判断其不符合设计指标和操作规程的情况进行告警，以帮助分析人员快速准确查找特殊或异常数据位置点。

在具体实施时，飞行监控模块可以实时观察无人机的飞行状态和平台设备状态，将接收到的遥控指令和遥测参数关联显示。测控链路监控模块可以实时关注上行、下行链路的链路选择、信号强度、通断情况和信号编解码入锁状态等，将链路遥控指令和链路监控遥测数据关联显示。二维、三维飞行航迹的态势显示模块可以实时关注无人机的飞行姿态和飞行航迹，根据接收到的飞行航迹的态势数据将无人机的飞行姿态和飞行航迹模拟显示，并由此判断无人机是否飞入关注区域和敏感地带；态势显示模块还可以将姿态遥控指令和姿态遥测数据关联显示，以数值和三维视景结合的方式显示。任务载荷监控模块可以监控各无人机执行任务反馈的任务执行数据，包括视频数据、音频数据、图像数据和电子数据等等。以光电载荷为例，将接收到的视频图像数据播放，供用户实时查看侦查区域的关注目标，提示用户出现感兴趣的目标和异常情况。任务载荷监控模块还可以任务遥控指令和任务载荷监控遥测数据关联显示，将任务遥控指令以参数数值和指令名称相结合的方式显示，将任务载荷监控数据按照任务需求和处理结果的形式进行显示。

通过本发明实施例提供的测控数据分析方法，通过获取无人机的上下行测控数据，可根据用户需求快速提取任意时间的上下行测控数据，并分发至各个监控模块进行同步分析，实现对各类型测控数据的统一分析处理，较全面的掌握遥控指令、遥测参数和任务载荷状态，进行多维对比和关联分析，实现无人机全系统工作状态的再现还原。

实施例2

本实施例提供了一种无人机的测控数据分析装置。该无人机的测控数据分析装置可以应用于实施例1中的无人机的测控数据分析方法。本实施例仅对该地面指挥控制站的结构进行简单描述，具体相关事项请参照实施例1中的描述。

如图2所示，该无人机的测控数据分析装置包括：分析时间获取模块、数据提取模块和处理分发模块，其中：

分析时间获取模块，用于获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间，其中，无人机测控数据文件包括上行测控数据和下行测控数据；

数据提取模块，用于根根据起始分析时间和结束分析时间从无人机测控数据文件中提取待分析数据；

处理分发模块，用于对待分析数据中的数据帧进行测控类型判断，每隔预设的时间间隔将待分析数据中不同测控类型的数据分发至与测控类型对应的测控分析模块进行分析处理。

作为本实施例中一种可选的实施方式，如图2所示，该无人机的测控数据分析装置还包括文件获取模块，其中：

起始分析时间等于或晚于无人机测控数据文件的起始时间，结束分析时间等于或早于无人机测控数据文件的结束时间；

文件获取模块，用于获取无人机测控数据文件，其中，无人机测控数据文件包括多个数据文件，每个数据文件由多个数据帧组成，数据帧的帧格式至少包括时间戳；对应记录每个数据帧的时间戳、对应所属的数据文件的文件名以及在对应所属的数据文件内的位置；根据无人机测控数据文件中的所有数据帧的时间戳确定无人机测控数据文件的起始时间和无人机测控数据文件的结束时间。

作为本实施例中一种可选的实施方式，分析时间获取模块通过以下多种方式之一获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间：

将无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为起始分析时间，将无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为结束分析时间；

接收用户输入的起始分析时间和结束分析时间；

接收用户输入的起始分析时间，将无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为结束分析时间；

接收用户输入的结束分析时间，将无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为起始分析时间。

作为本实施例中一种可选的实施方式，数据提取模块通过以下方式根据起始分析时间和结束分析时间从无人机的测控数据文件中提取待分析数据：确定时间戳为起始分析时间的第一数据帧在对应所属的第一数据文件内的第一位置，并从第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的待分析数据，其中，总分析时长为结束分析时间与起始分析时间的时间差。

作为本实施例中一种可选的实施方式，数据提取模块通过以下方式从第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的待分析数据：

在从第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的待分析数据的过程中，如果无人机测控数据文件中的第二数据文件在读取待分析数据后的剩余字节数不足预设字节数，则将剩余字节数的数据块作为一个待分析数据，并从第二数据文件的下一相邻数据文件的第一帧开始读取待分析数据，或者，将剩余字节数的数据块与第二数据文件的下一相邻数据文件的第一个预设字节数的数据块合并作为一个待分析数据，并继续读取下一相邻数据文件的下一个预设字节数的数据块作为一个待分析数据。

本实施例还提供一种无人机的测控数据分析系统。该无人机的测控数据分析系统包括如上所述的无人机的测控数据分析装置和与测控类型对应的测控分析模块，其中，与测控类型对应的测控分析模块主要包括：飞行监控模块、测控链路监控模块、任务载荷监控模块和飞行航迹的态势显示模块等。其中：与测控类型对应的测控分析模块，用于在接收到对应测控类型的数据后，将对应测控类型的数据中的上行测控数据和下行测控数据同时显示并分析处理。

通过本发明实施例提供的无人机的测控数据分析装置及系统，通过获取无人机的上下行测控数据，可根据用户需求快速提取任意时间的上下行测控数据，并分发至各个监控模块进行同步分析，实现对各类型测控数据的统一分析处理，较全面的掌握遥控指令、遥测参数和任务载荷状态，进行多维对比和关联分析，实现无人机全系统工作状态的再现还原。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (12)

1.一种无人机的测控数据分析方法，其特征在于，包括：

获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间，其中，所述无人机测控数据文件包括上行测控数据和下行测控数据；

根据所述起始分析时间和所述结束分析时间从所述无人机测控数据文件中提取待分析数据；

对所述待分析数据中的数据帧进行测控类型判断，每隔预设的时间间隔将所述待分析数据中不同测控类型的数据分发至与所述测控类型对应的测控分析模块进行分析处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述起始分析时间等于或晚于所述无人机测控数据文件的起始时间，所述结束分析时间等于或早于所述无人机测控数据文件的结束时间；

在所述获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间之前，所述方法还包括：

获取所述无人机测控数据文件，其中，所述无人机测控数据文件包括多个数据文件，每个数据文件由多个数据帧组成，所述数据帧的帧格式至少包括时间戳；

对应记录每个数据帧的时间戳、对应所属的数据文件的文件名以及在所述对应所属的数据文件内的位置；

根据所述无人机测控数据文件中的所有数据帧的时间戳确定所述无人机测控数据文件的起始时间和所述无人机测控数据文件的结束时间。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述获取对所述无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间，包括以下多种方式之一：

将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为所述起始分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为所述结束分析时间；

接收用户输入的所述起始分析时间和所述结束分析时间；

接收用户输入的所述起始分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为所述结束分析时间；

接收用户输入的所述结束分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为所述起始分析时间。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述根据所述起始分析时间和所述结束分析时间从所述无人机的测控数据文件中提取待分析数据，包括：确定时间戳为所述起始分析时间的第一数据帧在对应所属的第一数据文件内的第一位置，并从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据，其中，所述总分析时长为所述结束分析时间与所述起始分析时间的时间差。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据，包括：

在从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据的过程中，如果所述无人机测控数据文件中的第二数据文件在读取所述待分析数据后的剩余字节数不足所述预设字节数，则将所述剩余字节数的数据块作为一个所述待分析数据，并从所述第二数据文件的下一相邻数据文件的第一帧开始读取所述待分析数据，或者，将所述剩余字节数的数据块与所述第二数据文件的下一相邻数据文件的第一个预设字节数的数据块合并作为一个所述待分析数据，并继续读取所述下一相邻数据文件的下一个预设字节数的数据块作为一个所述待分析数据。

6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

与所述测控类型对应的测控分析模块在接收到对应测控类型的数据后，将所述对应测控类型的数据中的上行测控数据和下行测控数据同时显示并分析处理。

7.一种无人机的测控数据分析装置，其特征在于，包括：

分析时间获取模块，用于获取对无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间，其中，所述无人机测控数据文件包括上行测控数据和下行测控数据；

数据提取模块，用于根根据所述起始分析时间和所述结束分析时间从所述无人机测控数据文件中提取待分析数据；

处理分发模块，用于对所述待分析数据中的数据帧进行测控类型判断，每隔预设的时间间隔将所述待分析数据中不同测控类型的数据分发至与所述测控类型对应的测控分析模块进行分析处理。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：还包括文件获取模块，其中：

所述起始分析时间等于或晚于所述无人机测控数据文件的起始时间，所述结束分析时间等于或早于所述无人机测控数据文件的结束时间；

所述文件获取模块，用于获取所述无人机测控数据文件，其中，所述无人机测控数据文件包括多个数据文件，每个数据文件由多个数据帧组成，所述数据帧的帧格式至少包括时间戳；对应记录每个数据帧的时间戳、对应所属的数据文件的文件名以及在所述对应所属的数据文件内的位置；根据所述无人机测控数据文件中的所有数据帧的时间戳确定所述无人机测控数据文件的起始时间和所述无人机测控数据文件的结束时间。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：

所述分析时间获取模块通过以下多种方式之一获取对所述无人机测控数据文件进行分析的起始分析时间和结束分析时间：

将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为所述起始分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为所述结束分析时间；

接收用户输入的所述起始分析时间和所述结束分析时间；

接收用户输入的所述起始分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最晚的数据帧中的时间戳确定为所述结束分析时间；

接收用户输入的所述结束分析时间，将所述无人机测控数据文件中的所有数据帧中时间最早的数据帧中的时间戳确定为所述起始分析时间。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于：

所述数据提取模块通过以下方式根据所述起始分析时间和所述结束分析时间从所述无人机的测控数据文件中提取待分析数据：确定时间戳为所述起始分析时间的第一数据帧在对应所属的第一数据文件内的第一位置，并从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据，其中，所述总分析时长为所述结束分析时间与所述起始分析时间的时间差。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于：

所述数据提取模块通过以下方式从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据：

在从所述第一位置开始以总分析时长为读取时长连续从所述无人机测控数据文件中读取多个预设字节数的所述待分析数据的过程中，如果所述无人机测控数据文件中的第二数据文件在读取所述待分析数据后的剩余字节数不足所述预设字节数，则将所述剩余字节数的数据块作为一个所述待分析数据，并从所述第二数据文件的下一相邻数据文件的第一帧开始读取所述待分析数据，或者，将所述剩余字节数的数据块与所述第二数据文件的下一相邻数据文件的第一个预设字节数的数据块合并作为一个所述待分析数据，并继续读取所述下一相邻数据文件的下一个预设字节数的数据块作为一个所述待分析数据。

12.一种无人机的测控数据分析系统，其特征在于，包括：如权利要求7至11中任一项所述的无人机的测控数据分析装置和与所述测控类型对应的测控分析模块，其中：

与所述测控类型对应的测控分析模块，用于在接收到对应测控类型的数据后，将所述对应测控类型的数据中的上行测控数据和下行测控数据同时显示并分析处理。

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