CN113702860A - 一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法，包括：节点设备周期性的从示波器采集测量值并生成采集时间戳；节点设备将数据源信息、测量值和采集时间戳存储至实时数据库；客户端根据订阅实时从实时数据库获取相应数据源的测量值和采集时间戳，并根据测量值和采集时间戳绘制矢量波形图；客户端识别测量值的特征区间和特征值，并在矢量波形图上标注特征区间和特征值。通过节点设备周期性的采集示波器的测量值、生成采集时间戳，并按照数据源对测量值和采集时间戳存储数据，实现了示波器数据的存储；通过客户端根据订阅获取相应数据源的数据，并自动识别测量值的特征区间和特征值，实现了对示波器波形的自动分析。

Description

一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法

技术领域

本公开涉及航天器电源系统评测领域，尤其涉及一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法。

背景技术

在航天器电源系统测试中，测试范围广，包括系统级、分系统级、子系统级、设备级、模块级、元器件级等；测试维度多，包括机电热接口、电性能、可靠性、寿命、软件工程化、技术成熟度等。因此引入计算机的辅助，以便在一定程度上实现测试过程中的自动化，减小测试工作占用的时间资源和人力资源，同时进一步增强测试工作的准确度和置信度。

示波器是测量航天器电源系统的电信号的仪器，相关技术中，示波器在评测过程中，需要人工操作示波器面板进行波形数据分析，比如cursor操作、FFT操作等，难以得到满意的测评结果，即使能得到满意的评测结果，但因为人工操作效率低，不适合大量重复性的评测工作，因此阻碍了评测水平的发展。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法。

第一方面，本公开提供了一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法，包括：节点设备周期性的从示波器采集测量值并生成采集时间戳，其中，示波器被配置测量航天器电源系统的电信号；节点设备将数据源信息、测量值和采集时间戳存储至实时数据库；客户端根据订阅实时从实时数据库获取相应数据源的测量值和采集时间戳，并根据测量值和采集时间戳绘制矢量波形图；客户端识别测量值的特征区间和特征值，并在矢量波形图上标注特征区间和特征值。

在一些实施例中，示波器波形数据分析方法还包括：客户端存储特征区间和特征值。

在一些实施例中，特征值为电流或电压的波动值，特征区间为波动发生的时间区间。

在一些实施例中，特征值为电流或电压从超出预设值到回到预设值内的时长，特征区间为时长对应的时间区间。

第二方面，本公开提供了一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法，应用于客户端，包括：接收数据源信息和数据时间区间；根据数据源信息从预先存储的示波器数据中查询数据时间区间内的示波器数据，其中，示波器数据包括：数据源信息、测量值和采集时间戳，测量值由示波器测量得到，示波器被配置为测量航天器电源系统的电信号；识别查询到的示波器数据的特征区间和特征值；根据查询到的示波器数据绘制矢量波形图，并在矢量波形图中标注特征区间和特征值。

在一些实施例中，示波器波形数据分析方法还包括：检测放大或缩小输入，响应于放大或缩小输入，确定新的X轴刻度，根据新的X轴刻度更新矢量波形图。

在一些实施例中，示波器波形数据分析方法，还包括：检测平移输入，响应于平移输入，确定新的时间区间，根据新的时间区间更新矢量波形图。

在一些实施例中，特征值为电流或电压的波动值，特征区间为波动发生的时间区间。

在一些实施例中，特征值为电流或电压从超出预设值到回到预设值内的时长，特征区间为时长对应的时间区间。

第三方面，本公开提供了一种用于航天器电源系统评测的系统，包括：服务器，包括：实时数据库；节点设备，被配置为周期性的从示波器采集测量值并生成采集时间戳，将数据源信息、测量值和采集时间戳存储至实时数据库，其中，示波器被配置测量航天器电源系统的电信号；客户端，被配置为根据订阅实时从实时数据库获取相应数据源的测量值和采集时间戳，并根据测量值和采集时间戳绘制矢量波形图；以及识别测量值的特征区间和特征值，并在矢量波形图上标注特征区间和特征值。

在一些实施例中，客户端，还被配置为：接收数据源信息和数据时间区间；根据数据源信息从预先存储的示波器数据中查询数据时间区间内的示波器数据，其中，示波器数据包括：数据源信息、测量值和采集时间戳，测量值由示波器测量得到，示波器被配置为测量航天器电源系统的电信号；识别查询到的示波器数据的特征区间和特征值；根据查询到的示波器数据绘制矢量波形图，并在矢量波形图中标注特征区间和特征值。

本公开实施例提供的上述技术方案与相关技术相比具有如下优点：本公开实施例提供的该技术方案，通过节点设备周期性的采集示波器的测量值、生成采集时间戳，并按照数据源对测量值和采集时间戳存储数据，实现了示波器数据的存储；通过客户端根据订阅获取相应数据源的数据，并自动识别测量值的特征区间和特征值，实现了对示波器波形的自动分析。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的用于航天器电源系统评测的系统一种实施方式的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析一种实施方式的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法一种实施方式的流程图；

图4为本公开实施例提供的用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析另一种实施方式的流程图；

图5为本公开实施例提供的测试航天器电源系统的方法一种实施方式的流程图；

图6为本公开实施例提供的电子设备一种实施方式的硬件示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本公开的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

图1为本公开实施例提供的用于航天器电源系统评测的系统一种实施方式的结构示意图，如图1所示，该系统包括：测试仪器10、节点设备20、服务器30和客户端50。其中，测试仪器10可与节点设备20直连，或者通过交换机40连接。测试仪器10可与服务器30连接，此时服务器30具有节点设备的作用。节点设备20与服务器30之间可通过交换机40连接。服务器30与客户端50之间可通过交换机40连接。在下文中，节点设备和服务器一些情况下统称为节点。至少部分测试仪器10为单线程设备，但不限于此。

在本公开实施例中，节点设备20可包括个人计算机等电子设备，例如运行Windows、macOS的计算机，也可以为智能手机等便携式电子设备，本公开实施例对此不做限定。

在本公开实施例中，服务器20可为个人计算机，或者为服务器设备，本公开实施例对此不做限定。

在本公开实施例中，客户端50用于发起测试，显示各种测试数据，以及设置各个测试参数。服务器30作为节点设备20与客户端50之间通信的中间设备。节点设备20用于从测试仪器10采集数据，以及对测试仪器10进行设置操作。

在本公开实施例中，客户端50发起测试，周期性地从测试仪器10处采集参数(例如电压、电流等)，测试仪器10测试航天器电源系统的参数。客户端50发起状态设置，改变测试仪器10的状态。节点设备20接收状态设置指令，并对测试仪器10进行状态设置。

本公开实施例中，测试仪器10可包括：太阳方阵模拟器，用于检查被评测对象的分流调节功能。示例性的，太阳方阵模拟器可包括：一个或多个机柜、计算机和程控直流电源，每台程控直流电源含一个或多个通道。

本公开实施例中，测试仪器10可包括：蓄电池模拟器，用于检查被评测对象的充电控制功能和放电控制功能。示例性的，蓄电池模拟器可包括一个或多个机柜、计算机、程控直流电源和程控直流电子负载，每台程控直流电源和程控直流电子负载各含一个或多个通道。

本公开实施例中，测试仪器10可包括：程控直流电源，用于为被测对象提供功率。示例性的，每台程控直流电源含一个或多个通道。本公开实施例中，测试仪器10可包括：程控直流电子负载，用于消耗被测对象输出的功率。示例性的，程控直流电子负载包括：一个或多个机柜、计算机、程控直流电子负载，每台程控直流电子负载含多个通道。

本公开实施例中，测试仪器10可包括：功率分析仪，用于测量电压、电流。示例性的，每台功率分析仪含多个电压测量通道、多个电流测量通道。本公开实施例中，测试仪器10可包括：频率分析仪，用于分析频域阻抗、环路稳定性。示例性的，每台频率分析仪含一个或多个频率输出通道、一个或多个电压测量通道。

本公开实施例中，测试仪器10可包括：示波器，用于测量时域电压、电流波形。每台示波器含一个或多个电压测量通道。

本公开实施例中，测试仪器10可包括：万用表，用于测量电压、电流。每台万用表含一个或多个电压测量通道、电流测量通道。本公开实施例中，测试仪器10可包括：函数发生器，用于输出特定信号。本公开实施例中，测试仪器10可包括：功率放大器，用于将信号的功率放大。本公开实施例中，测试仪器10可包括：LCR测试仪，用于测量电抗。本公开实施例中，测试仪器10可包括：毫欧表，用于测量小电阻。本公开实施例中，测试仪器10可包括：数据记录仪，用于记录数据。

在本公开实施例中，节点设备20可关联一个或多个测试仪器10。节点设备20被配置为与其关联的测试仪器10通信，以从测试仪器10处采集数据，或者对测试仪器10进行设置操作。

在本公开实施例中，为每个节点设备20分配标识，为每种测试仪器分配测试仪器类型的标识，为每个测试仪器10分类测试仪器的标识。节点设备20的标识可与节点设备20的属性信息关联，例如将节点设备20的标识与节点设备20的IP地址、MAC地址等关联。测试仪器10的标识可与测试仪器10的属性信息关联，例如将测试仪器10的标识与测试仪器10的IP地址等关联。测试仪器类型的标识可以对应类型的测试仪器的属性信息关联，例如测试仪器类型的标识与该种测试仪器支持哪种通讯接口等信息关联。

在本公开实施例中，测试仪器10与节点设备20之间采用程控仪器(可编程仪器)标准命令集(SCPI)实现远程控制，但不限于此。SCPI是一种建立在现有标准IEEE488.1和IEEE488.2基础上，并遵循了IEEE754标准中浮点运算规则、ISO646信息交换7位编码符号(相当于ASCll编程)等多种标准的标准化仪器编程语言。它采用一套树状分层结构的命令集，是一个具有普遍性的通用仪器模型，采用面向信号的测量。

程控仪器(可编程仪器)标准命令集内的指令是对应于设备面板上的一次按键，远程操作模式下，可由一个或多个SCPI命令来完成相同的工作。多个指令组成指令集。

在本公开实施中，SCPI指令包括但不限于两种功能(指令类型)：1)改变测试仪器运行状态的设置指令，即set操作，例如，打开/关闭电源输出等；2)查询测试仪器状态的查询指令，即query操作，例如，读取输出电压值等。查询指令一般以问号“？”结尾，有些指令即可以用来设置，也可以用来查询仪器。

一般地，每种测试仪器都有自己的开发人员手册，该手册内详细介绍了其支持的SCPI指令，并以语法树的形式体现，这种语法树形式的SCPI指令并不能直接使用，可在解析为单条的SCPI指令后使用。

在本公开实施例中，可获得参与测试的所有测试仪器类型的SCPI指令，形成每个类型的测试仪器的SCPI指令集。用SCPI指令的标识区别不同的SCPI指令。在一些情况下，同一类型的测试仪器的SCPI指令相同，即，同一类型的每个测试仪器具有相同的SCPI指令集。SCPI指令的指令内容包括关键字和参数(参数可选，对于设置指令而言具有参数，对于查询指令而言不包括参数)。在本公开中，SCPI指令的标识是指与关键字对应的标识。

应当理解，图1所示的用于航天器电源系统评测的系统仅作为本公开实施例的示例性说明，并不是对用于航天器电源系统评测的系统的限定。

下面在图1所示的系统基础上对本公开实施例的示波器波形分析进行说明。

本公开实施例中，如图2所示，服务器30，包括：实时数据库31。实时数据库31能够根据订阅实时提供数据，实时数据库31也能够持久化的存储数据，但本公开实施例对数据的持久化存储不做限定。

本公开实施例中，如图2所示，节点设备20，包括：采集模块21，被配置为周期性的从示波器11采集测量值并生成采集时间戳；存储模块22，被配置为将数据源信息、测量值和采集时间戳存储至实时数据库31，其中，示波器11被配置测量航天器电源系统的电信号，该电信号包括电压值、电流值。

在本公开实施例中，节点设备20从示波器11采集测量值的频率小于或等于示波器11的固有频率，例如，示波器11产生测量值的频率为每秒20次(即周期为50ms)，则节点设备20采集测量值的频率小于或等于该频率(例如，每秒10次，及周期为100ms)。

在本公开实施例中，节点设备20可将向示波器11发送采集测量值的SCPI指令的时刻作为测量值对应的采集时间戳，节点设备20也可将接收到携带测量值的SCPI指令的时刻作为测量值对应的采集时间戳，本公开实施例对此不做限定。

在本公开实施例中，存储模块22将数据源信息、测量值和采集时间戳存储至实时数据库31。实时数据库31可根据订阅实时向订阅方提供数据，并对数据进行持久化存储。在一些实施例中，为了降低数据传输量，可配置为在新的测量值相对于前序测量值发生变化时，发送新的测量值，否则默认测量值未发生变化。

在本公开实施例中，客户端50，包括：获取模块51，被配置为根据订阅实时从实时数据库获取相应数据源的测量值和采集时间戳；绘制模块52，被配置为根据测量值和采集时间戳绘制矢量波形图；识别模块53，被配置为识别测量值的特征区间和特征值；标注模块54，被配置为在矢量波形图上标注特征区间和特征值。

在一些实施例中，客户端50还包括：接收模块55，被配置为接收数据源信息和数据时间区间；查询模块56，根据数据源信息从实时数据库31存储的示波器数据中查询数据时间区间内的示波器数据，其中，示波器数据包括：数据源信息、测量值和采集时间戳。识别模块53，还被配置为识别查询到的示波器数据的特征区间和特征值；绘制模块52，还被配置为根据查询到的示波器数据绘制矢量波形图；标注模块54，还被配置为在矢量波形图中标注特征区间和特征值。

在本公开实施例中，示波器的矢量波形图包括两个部分，即XY轴的刻度值和实际曲线数据。其中，XY轴的刻度值，例如：X轴(时间轴)刻度为40ms，总计有10个格，此事整个矢量波形图X轴长度为400ms，即显示长度为40ms的时间区间的数据；Y轴刻度为1V，总计有8个格，此时整个矢量波形图Y轴长度为8V，即显示的最大电压值为8V。两个轴的刻度越小，说明这种状态下，曲线图的解析能力越强，越能看到细小的变化。其中，实际的曲线数据，可选择宽度为2字节点值，也就是说在Y轴方向上粒度为65536(±32768)，可根据占用的存储空间和需要保留的细节进行调整。

在本公开实施例中，绘制模块52，被配置为绘制基于XY轴的矢量曲线，包括：a)根据XY轴刻度值，绘制XY轴和刻度，考虑到曲线的平移，因此Y轴可设置较多格数绘制，X轴的格数可根据实际评测时间等动态增加；b)绘制矢量曲线，首先根据测量值换算为XY坐标图内的相对值，然后打点、连线。

在一些实施例中，接收模块55，还被配置为检测放大或缩小输入；绘制模块52，被配置为响应于放大或缩小输入，确定新的X轴刻度，根据新的X轴刻度更新矢量波形图。示例性的，对于触敏设备，放大或缩小输入可由手指或触控笔等触敏介质产生，对于手指产生的输入，检测放大或或缩小对应的手势信号，在检测到该手势信号的情况下，根据该手势信号判断放大或缩小的程度，进而确定新的X轴刻度。例如，在检测到放大信号时，表示观测者期望看到更细节的信息，相应的X轴刻度变小(例如，由40ms变为20ms)，相应的X轴的时间区间变短(在刻度由40ms变为20ms时，原来的时间区间为400ms，新的时间区间变为20ms)。更新矢量波形图时，波形数据发生变化，例如，在放大前，X轴刻度为40ms，显示的两个测量值之间的时间间隔为40ms，即一个测量值为t时刻的，下一个测量值为t+40ms时刻的；在放大后，X轴刻度为20ms，显示的两个测量值之间的时间检测为20ms，即一个测量值为t时刻的，下一个测量值为t+20ms时刻的，接下来是t+40ms时刻的。因而，在刷新矢量波形图时，读取t+20ms的测量值并打点、连线。

在一些实施例中，接收模块55，还被配置为检测平移输入；绘制模块52，被配置为响应于平移输入，确定新的时间区间，根据新的时间区间更新矢量波形图。示例性的，平移输入被配置为显示的时间区间，例如，X轴显示的范围为t至t+400ms，其中，40ms为整个矢量波形图的时间区间，平移后，X轴显示的时间范围可变为t-100ms至t+300ms，此时将t-100ms至t的测量值读取出来绘制波形曲线并显示，将t+300ms至t+400ms的波形曲线移除。

在一些实施例中，识别模块53识别的特征值为电流或电压的波动值，特征区间为波动发生的时间区间。在本公开中，电流或电压的波动，表现为在一定时间范围内由一个值跳变到另一个值，一般地，两个值之间的差值越大，表示电流或电压的波动越大，一般而言表示被测设备的性能指标越差。例如，电压在t1时刻为0.7V，在100ms后的t2时刻为2.1V，则电压在100ms内的波动值为1.4V，该波动值对应的时间区间为t1至t2。波动值代表波动的大小，时间区间的长度代表波形的速度。

在一些实施例中，识别模块53识别的特征值为电流或电压从超出预设值到回到预设值内的时长，特征区间为时长对应的时间区间。在本公开，可设置一预设值，在电压或电流在该预设值之内时，表示电压或电流正常，在电压或电流超出该预设值时，表示电压或电流出现异常，一般地，以电压或电流从超出预设值到回到预设值之内的时长作为被测设备的性能指标，一般地，该时长越短表示性能越好。示例性的，设定电压的预设值为1.5V，电压在t1时0.7V，在t2时超过1.5V并持续到t3时恢复到1.5V以内，则该时长为t3-t2，特征区间为t2至t3。

在一些实施例中，客户端50还被配置为存储识别到的特征区间和特征点。由此在对个多个数据源的数据进行对比时，可读取存储的特征区间和特征点进行比较。例如，多个被测设备，每个被测设备对应的电流或电压数据识别到一个或多个特征值和特征区间，可根据各个被测设备的该一个或多个特征值和特征区间比较被测设备之间的性能差异。

在本公开一些实施例中，客户端50被配置为在一矢量波形图中显示一个数据源的波形曲线。在本公开另一些实施例中，客户端50被配置为在一矢量波形图中显示多个数据源的波形曲线，多个数据源的波形曲线可以不同的可视元素被显示，例如，不同的曲线颜色、曲线上不同的点形状等。由此，可实现多个数据源的波形曲线直接对比。

在本公开一些实施例中，客户端50被配置为实时显示波形曲线，客户端50根据接收到的测量值实时刷新显示的波形曲线。多个数据源的波形曲线可以显示在同一窗口中的不同区域，或者多个数据源的波形曲线显示在不同的窗口中。

在本公开一些实施例中，客户端50被配置为显示实时波形图和历史波形图，实时波形图显示当前时刻t至t-400ms(400ms为矢量波形图的X轴时间区间)，实时刷新其波形曲线。历史波形图显示测试开始时间到当前时间的波形曲线，不断累加波形曲线。历史波形图与实时波形图可显示在同一窗口的不同区域，或者显示在不同的窗口。识别出的特征值和特征区间可被标注在实时波形图和历史波形图中。由此，不仅能显示当前一段时间内的波形曲线，还能显示测试整个过程的波形曲线。

在本公开一些实施例中，客户端50被配置为离线显示矢量波形图，即，在测试完成后，查看测试中一个时间段或整个测试过程的波形曲线。客户端50接收数据源和时间区间，在持久化存储的示波器数据中查询相应的数据，绘制矢量波形图，显示该时间区间的波形曲线。并可识别该时间区间的特征值和特征区间，在波形曲线中标注识别出的特征值和特征区间。

在本公开一些实施例中，节点设备20被配置为接收控制命令，响应于该控制命令向示波器11发送SCPI指令，从示波器11采集测量值。在一些示例中，控制命令由客户端50发送至实时数据库31，节点设备20实时从实时数据库31获取控制命令。

在本公开一些实施例中，控制命令携带的信息包括：指令类型的标识、测试仪器类型的标识、节点设备的标识、测试仪器的标识、SCPI指令的标识，以及SCPI指令的指令内容。响应于控制命令的数据包携带的信息包括：相应控制命令中的指令类型的标识、测试仪器类型的标识、节点设备的标识、测试仪器的标识、SCPI指令的标识，以及获取的数据。在本公开中，各类标识信息合并称为“指令代号”。

在本公开中，根据控制命令中的各类标识，可以将SCPI指令发送至多种类型的多个测试仪器并被区分；根据数据包中的各类标识，可以确定获取该数据的指令、测试仪器、节点设备等信息，而无需进行复杂检索。并且，基于这些标识信息，便于进行控制命令的编写或自动生成，并提高控制命令的可读性。

在本公开的一些实施例中，上述数据源信息包括测试仪器的标识，测试仪器为示波器时即示波器的标识。在示波器包括多个通过的情况下，上述数据源信息还包括通道号。在本公开的另一些实施例中，上述数据源信息为上述指令代号，即包括指令类型的标识、测试仪器类型的标识、节点设备的标识、测试仪器的标识、SCPI指令的标识。

在本公开实施例中，将控制命令中指令类型的标识、测试仪器类型的标识、节点设备的标识、测试仪器的标识及SCPI指令的标识合并称为指令代号。控制命令包括指令代号和SCPI指令的指令内容两个部分，指令代号包括指令类型的标识、测试仪器类型的标识、节点设备的标识、测试仪器的标识及SCPI指令的标识。

示例性的，指令类型的标识用1位10进制数表示，例如“1”、“2”、“3”、“4”分别代表不同的指令类型；测试仪器类型的标识用2位10进制数表示，例如“01”、“11”、“15”分别代表不同的测试仪器类型；节点设备的标识用2位10进制数表示，例如，“02”、“20”、“80”分别代表不同的节点设备；测试仪器的标识用2位10进制数表示，例如，“01”、“20”、“51”分别代表不同的测试仪器；SCPI指令的标识用4位10进制数表示，例如，“0001”“0100”代表不同的SCPI指令。

示例性的，按照预定顺序将上述标识组合在一起形成指令代号，例如，按照指令类型的标识、测试仪器类型的标识、节点设备的标识、测试仪器的标识及SCPI指令的标识的顺序，指令代号可表示为：ABBCCDDEEEE。其中，“A”表示指令类型的标识，“BB”表示测试仪器类型的标识，“CC”表示节点设备的标识、“DD”表示测试仪器的标识，“EEEE”表示SCPI指令的标识。例如，“30101020111”表示，指令类型为“3”、测试仪器类型为“01”、节点设备为“01”、测试仪器为“02”、SCIP指令为“0111”的指令。

应当理解，上述对控制命令的标识及其数据结构仅作为示例性说明，本公开实施例对此不做限定，例如采用json等数据形式也是可行的。

在一些实施例中，对于每个控制命令，节点设备可分别发送响应该控制命令而产生的数据包。在另一些实施例中，节点设备将多个控制命令(例如一定时间内，但不限于此)对应的数据包打包后发送，在打包的数据中，包括多个前述数据包，每个数据包均包含指令导好部分和数据部分。

本公开实施例还提供了一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法。

图3为本公开实施例提供的用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法一种实施方式的流程图，如图3所示，该方法包括步骤S302至步骤S308。

步骤S302，节点设备周期性的从示波器采集测量值并生成采集时间戳，其中，示波器被配置测量航天器电源系统的电信号。

在本公开实施例中，节点设备从示波器采集测量值的频率小于或等于示波器的固有频率，例如，示波器产生测量值的频率为每秒20次(即周期为50ms)，则节点设备采集测量值的频率小于或等于该频率(例如，每秒10次，及周期为100ms)。

在本公开实施例中，节点设备可将向示波器发送采集测量值的SCPI指令的时刻作为测量值对应的采集时间戳，节点设备也可将接收到携带测量值的SCPI指令的时刻作为测量值对应的采集时间戳，本公开实施例对此不做限定。

步骤S304，节点设备将数据源信息、测量值和采集时间戳存储至实时数据库。

在本公开实施例中，将数据源信息、测量值和采集时间戳存储至实时数据库。实时数据库可根据订阅实时向订阅方提供数据，并对数据进行持久化存储。在一些实施例中，为了降低数据传输量，可配置为在新的测量值相对于前序测量值发生变化时，发送新的测量值，否则默认测量值未发生变化。

步骤S306，客户端根据订阅实时从实时数据库获取相应数据源的测量值和采集时间戳，并根据测量值和采集时间戳绘制矢量波形图。

步骤S308，客户端识别测量值的特征区间和特征值，并在矢量波形图上标注特征区间和特征值。

在一些实施例中，示波器波形数据分析方法还包括：客户端存储特征区间和特征值。

在一些实施例中，特征值为电流或电压的波动值，特征区间为波动发生的时间区间。在本公开中，电流或电压的波动，表现为在一定时间范围内由一个值跳变到另一个值，一般地，两个值之间的差值越大，表示电流或电压的波动越大，一般而言表示被测设备的性能指标越差。例如，电压在t1时刻为0.7V，在100ms后的t2时刻为2.1V，则电压在100ms内的波动值为1.4V，该波动值对应的时间区间为t1至t2。波动值代表波动的大小，时间区间的长度代表波形的速度。

在一些实施例中，特征值为电流或电压从超出预设值到回到预设值内的时长，特征区间为时长对应的时间区间。在本公开，可设置一预设值，在电压或电流在该预设值之内时，表示电压或电流正常，在电压或电流超出该预设值时，表示电压或电流出现异常，一般地，以电压或电流从超出预设值到回到预设值之内的时长作为被测设备的性能指标，一般地，该时长越短表示性能越好。示例性的，设定电压的预设值为1.5V，电压在t1时0.7V，在t2时超过1.5V并持续到t3时恢复到1.5V以内，则该时长为t3-t2，特征区间为t2至t3。

在一些实施例中，客户端存储识别到的特征区间和特征点。由此在对个多个数据源的数据进行对比时，可读取存储的特征区间和特征点进行比较。例如，多个被测设备，每个被测设备对应的电流或电压数据识别到一个或多个特征值和特征区间，可根据各个被测设备的该一个或多个特征值和特征区间比较被测设备之间的性能差异。

在本公开一些实施例中，客户端50在一矢量波形图中显示一个数据源的波形曲线。在本公开另一些实施例中，客户端在一矢量波形图中显示多个数据源的波形曲线，多个数据源的波形曲线可以不同的可视元素被显示，例如，不同的曲线颜色、曲线上不同的点形状等。由此，可实现多个数据源的波形曲线直接对比。

在本公开一些实施例中，客户端实时显示波形曲线，客户端根据接收到的测量值实时刷新显示的波形曲线。多个数据源的波形曲线可以显示在同一窗口中的不同区域，或者多个数据源的波形曲线显示在不同的窗口中。

在本公开一些实施例中，客户端显示实时波形图和历史波形图，实时波形图显示当前时刻t至t-400ms(400ms为矢量波形图的X轴时间区间)，实时刷新其波形曲线。历史波形图显示测试开始时间到当前时间的波形曲线，不断累加波形曲线。历史波形图与实时波形图可显示在同一窗口的不同区域，或者显示在不同的窗口。识别出的特征值和特征区间可被标注在实时波形图和历史波形图中。由此，不仅能显示当前一段时间内的波形曲线，还能显示测试整个过程的波形曲线。

在一些实施例中，示波器波形数据分析方法还包括：检测放大或缩小输入，响应于放大或缩小输入，确定新的X轴刻度，根据新的X轴刻度更新矢量波形图。示例性的，对于触敏设备，放大或缩小输入可由手指或触控笔等触敏介质产生，对于手指产生的输入，检测放大或或缩小对应的手势信号，在检测到该手势信号的情况下，根据该手势信号判断放大或缩小的程度，进而确定新的X轴刻度。例如，在检测到放大信号时，表示观测者期望看到更细节的信息，相应的X轴刻度变小(例如，由40ms变为20ms)，相应的X轴的时间区间变短(在刻度由40ms变为20ms时，原来的时间区间为400ms，新的时间区间变为20ms)。更新矢量波形图时，波形数据发生变化，例如，在放大前，X轴刻度为40ms，显示的两个测量值之间的时间间隔为40ms，即一个测量值为t时刻的，下一个测量值为t+40ms时刻的；在放大后，X轴刻度为20ms，显示的两个测量值之间的时间检测为20ms，即一个测量值为t时刻的，下一个测量值为t+20ms时刻的，接下来是t+40ms时刻的。因而，在刷新矢量波形图时，读取t+20ms的测量值并打点、连线。

在一些实施例中，示波器波形数据分析方法，还包括：检测平移输入，响应于平移输入，确定新的时间区间，根据新的时间区间更新矢量波形图。示例性的，平移输入被配置为显示的时间区间，例如，X轴显示的范围为t至t+400ms，其中，40ms为整个矢量波形图的时间区间，平移后，X轴显示的时间范围可变为t-100ms至t+300ms，此时将t-100ms至t的测量值读取出来绘制波形曲线并显示，将t+300ms至t+400ms的波形曲线移除。

本公开实施例还提供了一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法，应用于客户端。

图4为本公开实施例提供的用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法另一种实施方式的流程图，如图4所示，该方法包括步骤S402至步骤S408。

步骤S402，客户端接收数据源信息和数据时间区间。

步骤S404，客户端根据数据源信息从预先存储的示波器数据中查询数据时间区间内的示波器数据，其中，示波器数据包括：数据源信息、测量值和采集时间戳，测量值由示波器测量得到，示波器被配置为测量航天器电源系统的电信号。

步骤S406，客户端识别查询到的示波器数据的特征区间和特征值。

步骤S408，客户端根据查询到的示波器数据绘制矢量波形图，并在矢量波形图中标注特征区间和特征值。

在一些实施例中，示波器波形数据分析方法还包括：检测放大或缩小输入，响应于放大或缩小输入，确定新的X轴刻度，根据新的X轴刻度更新矢量波形图。示例性的，对于触敏设备，放大或缩小输入可由手指或触控笔等触敏介质产生，对于手指产生的输入，检测放大或或缩小对应的手势信号，在检测到该手势信号的情况下，根据该手势信号判断放大或缩小的程度，进而确定新的X轴刻度。例如，在检测到放大信号时，表示观测者期望看到更细节的信息，相应的X轴刻度变小(例如，由40ms变为20ms)，相应的X轴的时间区间变短(在刻度由40ms变为20ms时，原来的时间区间为400ms，新的时间区间变为20ms)。更新矢量波形图时，波形数据发生变化，例如，在放大前，X轴刻度为40ms，显示的两个测量值之间的时间间隔为40ms，即一个测量值为t时刻的，下一个测量值为t+40ms时刻的；在放大后，X轴刻度为20ms，显示的两个测量值之间的时间检测为20ms，即一个测量值为t时刻的，下一个测量值为t+20ms时刻的，接下来是t+40ms时刻的。因而，在刷新矢量波形图时，读取t+20ms的测量值并打点、连线。

在一些实施例中，示波器波形数据分析方法，还包括：检测平移输入，响应于平移输入，确定新的时间区间，根据新的时间区间更新矢量波形图。示例性的，平移输入被配置为显示的时间区间，例如，X轴显示的范围为t至t+400ms，其中，40ms为整个矢量波形图的时间区间，平移后，X轴显示的时间范围可变为t-100ms至t+300ms，此时将t-100ms至t的测量值读取出来绘制波形曲线并显示，将t+300ms至t+400ms的波形曲线移除。

在一些实施例中，特征值为电流或电压的波动值，特征区间为波动发生的时间区间。

在一些实施例中，特征值为电流或电压从超出预设值到回到预设值内的时长，特征区间为时长对应的时间区间。

本公开实施例还提供了一种测试航天器电源系统的方法，如图5所示，该方法包括步骤S501至步骤S513。

步骤S501，客户端发起测试任务。

步骤S502，服务器根据测试任务产生控制命令或控制命令序列。

在一些示例中，测试任务包含产生控制命令或控制命令序列的配置文件，服务器根据该配置文件生成控制命令或控制命令序列。

在一些示例中，客户端的测试任务中包含控制命令或控制命令序列。

步骤S503，服务器将产生的控制命令或控制命令序列存储至实时数据库，以供节点设备读取。

步骤S504，节点设备在实时数据库中读取控制命令。

在本公开实施例中，控制命令互或控制命令序列被存储至实时数据库中后，可被多个节点设备读取，节点设备可实时地访问实时数据库，以实时获取控制命令或控制命令序列。

步骤S505，对于节点设备读取到的控制命令，节点设备根据控制命令中的节点设备的标识判断控制命令是否对应于该节点设备。

步骤S506，在控制命令对应于该节点设备的情况下，节点设备根据控制命令中的测试仪器的标识确定控制命令对应的测试仪器。

在本示例中，测试仪器包括示波器。

步骤S507，节点设备向确定出的示波器发送控制命令中的SCPI指令的指令内容。

步骤S508，节点设备接收确定出的示波器响应于SCPI指令的指令内容发送的测量值，并生成采集时间戳。

步骤S509，节点设备生成数据包。

数据包携带的信息包括：相应控制命令中的指令类型的标识、测试仪器类型的标识、节点设备的标识、测试仪器的标识、SCPI指令的标识，以及该测量值和采集时间戳。

步骤S510，节点设备发送该数据包，以被服务器所接收。

在一些实施例中，对于每个控制命令，节点设备可分别发送响应该控制命令而产生的数据包。在另一些实施例中，节点设备将多个控制命令(例如一定时间内，但不限于此)对应的数据包打包后发送，在打包的数据中，包括多个前述数据包，每个数据包均包含指令导好部分和数据部分。

步骤S511，服务器接收节点设备发送的数据包。

步骤S512，服务器将数据包存储至实时数据库。

在本公开实施例中，存储的信息为数据包携带的信息，包括数据包对应控制命令中的各种标识，以及响应该控制命令所采集的测量值和采集时间戳。

步骤S513，客户端根据订阅配置从实时数据库中获取测量值和采集时间戳并显示。

在本公开一些示例中，客户端显示实时波形图和历史波形图，实时波形图显示当前时刻t至t-400ms(400ms为矢量波形图的X轴时间区间)，实时刷新其波形曲线。历史波形图显示测试开始时间到当前时间的波形曲线，不断累加波形曲线。历史波形图与实时波形图可显示在同一窗口的不同区域，或者显示在不同的窗口。识别出的特征值和特征区间可被标注在实时波形图和历史波形图中。由此，不仅能显示当前一段时间内的波形曲线，还能显示测试整个过程的波形曲线。

在本公开一些示例中，客户端离线显示矢量波形图，即，在测试完成后，查看测试中一个时间段或整个测试过程的波形曲线。客户端接收数据源和时间区间，在持久化存储的示波器数据中查询相应的数据，绘制矢量波形图，显示该时间区间的波形曲线。并可识别该时间区间的特征值和特征区间，在波形曲线中标注识别出的特征值和特征区间。

本公开实施例还提供了一种电子设备。图6为本公开实施例提供的电子设备一种实施方式的硬件结构示意图，如图6所示，本公开实施例的电子设备610包括：至少包括但不限于：可通过系统总线相互通信连接的存储器611和处理器612。需要指出的是，图6仅示出了具有组件611-612的电子设备610，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。

本实施例中，存储器611(即可读存储介质)包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器611可以是电子设备610的内部存储单元，例如电子设备610的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器611也可以是电子设备710的外部存储设备，例如该电子设备610上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，存储器611还可以既包括电子设备610的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器611通常用于存储安装于电子设备610的操作系统和各类软件。此外，存储器611还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。

处理器612在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器612通常用于控制电子设备610的总体操作。本实施例中，处理器612用于运行存储器611中存储的程序代码或者处理数据，例如本公开实施例的任一或多个方法。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用商城等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现相应功能。本实施例的计算机可读存储介质用于存储本公开实施例的任一或多个的程序代码，被处理器执行时实现本公开实施例的任一或多个的方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本公开的实施例进行了描述，但是本公开并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本公开的启示下，在不脱离本公开宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本公开的保护之内。

Claims (10)

1.一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法，其特征在于，包括：

节点设备周期性的从示波器采集测量值并生成采集时间戳，其中，所述示波器被配置测量所述航天器电源系统的电信号；

所述节点设备将数据源信息、所述测量值和所述采集时间戳存储至实时数据库；

客户端根据订阅实时从所述实时数据库获取相应数据源的所述测量值和所述采集时间戳，并根据所述测量值和所述采集时间戳绘制矢量波形图；

所述客户端识别所述测量值的特征区间和特征值，并在所述矢量波形图上标注所述特征区间和所述特征值。

2.根据权利要求1所述的示波器波形数据分析方法，其特征在于，还包括：所述客户端存储所述特征区间和所述特征值。

3.根据权利要求1或2所述的示波器波形数据分析方法，其特征在于，所述特征值为电流或电压的波动值，所述特征区间为波动发生的时间区间。

4.根据权利要求1或2所述的示波器波形数据分析方法，其特征在于，所述特征值为电流或电压从超出预设值到回到所述预设值内的时长，所述特征区间为所述时长对应的时间区间。

5.一种用于航天器电源系统评测的示波器波形数据分析方法，应用于客户端，其特征在于，包括：

接收数据源信息和数据时间区间；

根据所述数据源信息从预先存储的示波器数据中查询所述数据时间区间内的示波器数据，其中，所述示波器数据包括：数据源信息、测量值和采集时间戳，所述测量值由示波器测量得到，所述示波器被配置为测量所述航天器电源系统的电信号；

识别查询到的示波器数据的特征区间和特征值；

根据查询到的示波器数据绘制矢量波形图，并在所述矢量波形图中标注所述特征区间和所述特征值。

6.根据权利要求5所述的示波器波形数据分析方法，其特征在于，还包括：

检测放大或缩小输入，响应于所述放大或缩小输入，确定新的X轴刻度，根据所述新的X轴刻度更新所述矢量波形图；或

检测平移输入，响应于所述平移输入，确定新的时间区间，根据所述新的时间区间更新所述矢量波形图。

7.根据权利要求5或6所述的示波器波形数据分析方法，其特征在于，所述特征值为电流或电压的波动值，所述特征区间为波动发生的时间区间。

8.根据权利要求5或6所述的示波器波形数据分析方法，其特征在于，所述特征值为电流或电压从超出预设值到回到所述预设值内的时长，所述特征区间为所述时长对应的时间区间。

9.一种用于航天器电源系统评测的系统，其特征在于，包括：

服务器，包括：实时数据库；

节点设备，被配置为周期性的从示波器采集测量值并生成采集时间戳，将数据源信息、所述测量值和所述采集时间戳存储至实时数据库，其中，所述示波器被配置测量所述航天器电源系统的电信号；

客户端，被配置为根据订阅实时从所述实时数据库获取相应数据源的所述测量值和所述采集时间戳，并根据所述测量值和所述采集时间戳绘制矢量波形图；以及识别所述测量值的特征区间和特征值，并在所述矢量波形图上标注所述特征区间和所述特征值。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述客户端，还被配置为：

接收数据源信息和数据时间区间；

根据所述数据源信息从预先存储的示波器数据中查询所述数据时间区间内的示波器数据，其中，所述示波器数据包括：数据源信息、测量值和采集时间戳，所述测量值由示波器测量得到，所述示波器被配置为测量所述航天器电源系统的电信号；

识别查询到的示波器数据的特征区间和特征值；

根据查询到的示波器数据绘制矢量波形图，并在所述矢量波形图中标注所述特征区间和所述特征值。

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