CN114885044A - 面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法 - Google Patents

面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、制定数据元素编码规则，并根据编码规则将测控设备监控协议涉及的监控数据元素进行编码，同时进行数据标准类型、标准长度、标准单位和标准值域得定义，从而形成标准的数据元素集；步骤2、根据监控协议对多源的监控数据包处理方式进行配置描述；步骤3、根据监控协议和监控数据元素编码，对数据包中的数据元素的属性和处理方式进行配置描述，步骤4、根据上述配置，对监控数据进行自适应解析处理。解决了现有技术中存在的测控设备监控协议不统一，不同工作模式数据要素不一致的问题。

Description

面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法
技术领域
本发明属于航天测量与控制技术领域，涉及面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法。
背景技术
经过五十余年的发展，我国航天测控技术已经构建了一个独具特色、功能多样的航天测控网。经过多年的建设和实践，逐步实现了远程集中监控中心对测控设备的远程操控，大大提高了测控设备的利用率和应急测控能力。目前测控设备的监控系统采用C/S模式，分为设备监控服务器，本地监控客户机及远程监控客户机，监控系统由各设备研制厂所开发，各设备监控系统在用户界面、监控协议等方面存在很大差别。对应一套设备，就需要在中心部署一套对应的远程客户端软件，这不仅造成了资源的严重浪费，也给远程集中监控值班与运行管理带来诸多不便。随着测控设备的不断增加，这种方式已经很难适应航天测控事业的发展。必须通过分析中心远程监控模式下的测控设备监控体系，设计测控设备标准化的通用监控平台，实现对所有设备的统一集中监控。而建设通用监控平台的第一步就是对各类测控设备监控数据包的解析处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，解决了现有技术中存在的测控设备监控协议不统一，不同工作模式数据要素不一致的问题。
本发明所采用的技术方案是，面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制定数据元素编码规则，并根据编码规则将测控设备监控协议涉及的监控数据元素进行编码，使每一个编码唯一确定一个监控数据元素。同时进行数据标准类型、标准长度、标准单位和标准值域得定义，从而形成标准的数据元素集；
步骤2、根据监控协议对多源的监控数据包处理方式进行配置描述，描述主要包括数据包名称、数据源、数据目标、数据类型、类型标识、处理流程、处理流程参数和数据包参数列表；
步骤3、根据监控协议和监控数据元素编码，对数据包中的数据元素的属性和处理方式进行配置描述，描述包括：参数ID、参数名、参数存储类型、参数使用类型、参数长度、参数在包中的偏移量、参数在字节中的位置、处理方法名称和处理方法参数列表；
步骤4、根据上述配置，对监控数据进行自适应解析处理。
本发明的特点还在于：
步骤4具体按照以下步骤实施：1)从输入数据中提取数据源和数据类型，查找对应数据包配置描述；2)依次从参数列表配置中读取参数配置描述，并利用反射调用处理方法对参数进行处理，直至所有参数均处理完毕；3)同时根据配置开启/关闭/跳过等待线程；4)利用反射调用数据包配置描述的处理流程完成数据交互处理。
步骤3中：处理方法列表可为空时表示此参数不用处理；处理方法参数列表为空时表示调用此处理方法不用增加额外的参数。
步骤2中，对监控数据包的处理流程通过配置表进行描述，在所述步骤4中通过反射进行动态加载，从而实现典型处理流程后，类似处理流程仅需增加配置描述即可，使多源数据包解析处理从按数据类型处理变为按流程类型配置处理。
步骤3中，对监控数据包的数据元素处理方法通过配置表进行描述，在所述步骤4中通过反射进行动态加载，从而实现典型处理方法后，类似处理方法仅需增加配置描述即可，使多源数据包解析处理从按参数逐个处理变为按方法类型配置处理。
步骤4中，对监控数据进行自适应解析处理包括数据包接收处理和发送处理，其处理步骤基本一致，区别在于：1)数据包接收处理时，输入是数据包字节流，输出是数据包类型和Key/Value键值对集合；数据包发送处理时，输入是数据包类型和Key/Value键值对集合，输出是数据包字节流，数据包处理流程有所区别；2)数据包接收处理时，是将参数从存储类型转换成使用类型；而数据包发送时，是将参数从使用类型转换成存储类型，从而参数处理方法有所区别。
本发明的有益效果是：本发明面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，解决了现有技术中存在的测控设备监控协议不统一，不同工作模式数据要素不一致的问题。通过对测控设备监控协议、数据元素、处理流程和处理方法进行配置描述，利用XML、LINQ技术和高级语言的反射特性，实现解析处理根据配置描述进行动态加载，能够适应各类异构数据包，具有良好的可扩展性，尤其当完成一套测控设备监控协议配置解析后，数据元素、处理流程、处理方法有一定积累后，增加其他同类型的测控设备，即使监控协议不一致，也仅需修改配置表即可。
附图说明
图1是本发明面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法的流程示意图；
图2是本发明面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法中提示信息发布数据包解析处理流程图；
图3是本发明面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法中计划查询命令解析处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
1.面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制定数据元素编码规则，并根据编码规则将测控设备监控协议涉及的监控数据元素进行编码，使每一个编码唯一确定一个监控数据元素。同时进行数据标准类型、标准长度、标准单位和标准值域得定义，从而形成标准的数据元素集；方便前台界面进行使用。
表1中给出了几个典型监控数据元素编码定义，表中参数ID编码由32位共四个字节描述，其编码规则遵循第一个字节标识分机，第二个字节标识单元，第三、四字节标识参数。需要对测控设备各分机、单位进行分类描述，然后将相关数据元素进行分类编码，保障编码的唯一性，例如，参数ID“01010002H”中“01H”表示发射分机，“01H”表示高功放单元，“0002H”表示射频输出状态。
表1典型监控数据元素编码定义
Figure BDA0003605828230000041
Figure BDA0003605828230000051
步骤2、根据监控协议对多源的监控数据包处理方式进行配置描述，描述主要包括数据包名称、数据源、数据目标、数据类型、类型标识、处理流程、处理流程参数和数据包参数列表；
步骤2中，对监控数据包的处理流程通过配置表进行描述，在所述步骤4中通过反射进行动态加载，从而实现典型处理流程后，类似处理流程仅需增加配置描述即可，使多源数据包解析处理从按数据类型处理变为按流程类型配置处理。
表2中给出了几个典型监控数据报配置描述，其中处理方法标识调用配置表中处理方法对此数据包进行处理，处理方法参数是调用此处理方法所需参数，数据包参数列表对于数据包中包含的数据元素。
表2中5个监控数据包描述对应四种监控协议交互场景：其中心跳数据包类型代表周期性接收监控数据场景，处理流程采用“ModHeartbeatFlowDeal”，要求接收到数据时不提示，3秒内未收到时提示；高功放切换数据包代表仅发送控制命令场景，处理流程采用“FlowOnlyCmd”，要求发出时进行提示即可；提示信息发布数据包代表仅接收数据场景，处理流程采用“FlowOnlyResult”，要求解析后提示即可；计划查询和计划查询结果这对数据包代表查询且等待结果场景，计划查询命令的处理流程采用“FlowResultResp”，要求发出时进行提示，且等待3秒，如果3秒内返回结果则提示结果，如果3秒内未返回结果，则提示超时。
表2典型监控数据包配置描述
Figure BDA0003605828230000052
Figure BDA0003605828230000061
步骤3、根据监控协议和监控数据元素编码，对数据包中的数据元素的属性和处理方式进行配置描述，描述包括：参数ID、参数名、参数存储类型、参数使用类型、参数长度、参数在包中的偏移量、参数在字节中的位置、处理方法名称和处理方法参数列表；
步骤3中：处理方法列表可为空时表示此参数不用处理；处理方法参数列表为空时表示调用此处理方法不用增加额外的参数。步骤3中，对监控数据包的数据元素处理方法通过配置表进行描述，在所述步骤4中通过反射进行动态加载，从而实现典型处理方法后，类似处理方法仅需增加配置描述即可，使多源数据包解析处理从按参数逐个处理变为按方法类型配置处理。
表3是参数输出功率的描述示意，其描述的意思是参数输出功率(ID号为21000257H)在数据包中第10个字节的位置用U16存储，其数据长度为2字节，要通过处理方法ModIntegerToFloatingStr处理成Float类型，处理方法有2个参数，分别表示要除以1000(存储量纲是使用量纲的1000倍)，并在小数点后保留2位小数。
表3参数输出功率的描述示意
Figure BDA0003605828230000062
步骤4、根据上述配置，对监控数据进行自适应解析处理。
如图1所示，步骤4具体按照以下步骤实施：1)从输入数据中提取数据源和数据类型，查找对应数据包配置描述；2)依次从参数列表配置中读取参数配置描述，并利用反射调用处理方法对参数进行处理，直至所有参数均处理完毕；3)同时根据配置开启/关闭/跳过等待线程；4)利用反射调用数据包配置描述的处理流程完成数据交互处理。
步骤4中，对监控数据进行自适应解析处理包括数据包接收处理和发送处理，其处理步骤基本一致，区别在于：1)数据包接收处理时，输入是数据包字节流，输出是数据包类型和Key/Value键值对集合；数据包发送处理时，输入是数据包类型和Key/Value键值对集合，输出是数据包字节流，数据包处理流程有所区别；2)数据包接收处理时，是将参数从存储类型转换成使用类型；而数据包发送时，是将参数从使用类型转换成存储类型，从而参数处理方法有所区别。
实施例1
本发明提出一种面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，以某套测控设备的提示信息发布数据包为例(其协议规定内容如表4所示)，对此监控数据包进行解析，其输入是数据包字节流，输出是数据包类型和Key/Value键值对集合，具体包括以下步骤：
表4提示信息发布接口协议规定内容
Figure BDA0003605828230000071
S1，制定数据元素编码规则，并根据编码规则将测控设备监控协议涉及的监控数据元素进行编码，使每一个编码唯一确定一个监控数据元素，从而形成标准的数据元素集。
根据编码规则，提示信息发布为系统级的日志信息，分机编码为“00H”，单元编码为“11H”，则提示信息发布数据包中数据元素编码定义如表5所示。
表5提示信息发布数据包中数据元素编码定义
Figure BDA0003605828230000081
S2，根据监控协议对多源的监控数据包处理方式进行配置描述，描述主要包括数据包名称、数据源、数据目标、数据类型、类型标识、处理流程、处理流程参数和数据包参数列表等。
根据此设备提示信息发布监控协议要求，提示信息发布数据包仅需接收解析处理，并进行日志显示，可以确定采用处理流程为“FlowOnlyResult”，处理流程参数为“是否提示＝true”同时查询此设备编码、远程监控软件编码，以及提示信息发布数据包类型，完成数据包配置如表2中序号3所示。如果处理流程库里没有对应流程，则在此配置表中定义新的流程名，并在流程库中增加对应流程。
S3，根据监控协议和监控数据元素编码，对数据包中的数据元素的属性和处理方式进行配置描述。
根据表4和表5内容，将提示信息发布数据包中的数据元素描述如表6所示。根据参数存储类型和使用类型，需要将数据包中的Byes类型数据转换成Str类型数据进行使用，因此配置处理方法为“ModBytesToStringStyle”。如果处理方法库里没有对应处理方法，则在此配置表中定义新的处理方法名，并在方法库中增加对应处理方法。
表6提示信息发布数据包中数据元素的描述
Figure BDA0003605828230000091
S4，根据表2和表6配置，对提示信息发布数据包进行自适应解析处理。
具体流程如图2所示：1)从提示信息数据包中提取数据源“23H”和数据类型“32000000H”，查找对应数据包配置描述；2)依次从参数列表配置中读取参数配置描述，并利用反射调用处理方法对参数进行处理，直至所有参数均处理完毕，返回<00110001H，23428>、<00110002H，告警信息>、<00110003H，高功放A链监中断1分钟>共3组Key/Value键值对；3)根据配置跳过等待线程；4)利用反射调用“FlowOnlyResult”，输出数据包类型和3组Key/Value键值对集合。
实施例2
本发明提出一种面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，以某套测控设备的计划查询命令为例(其协议规定内容如表7所示)，需要对此命令按照监控数据包格式进行组装，并发送给通信服务，此过程正好与实施例一相反，输入是计划查询命令类型和Key/Value键值对集合，输出是数据包字节流，其包括以下步骤：
表7计划查询接口协议规定内容
Figure BDA0003605828230000092
Figure BDA0003605828230000101
S1，制定数据元素编码规则，并根据编码规则将测控设备监控协议涉及的监控数据元素进行编码，使每一个编码唯一确定一个监控数据元素，从而形成标准的数据元素集。
根据编码规则，计划查询命令涉及数据传输分系统计划管理类，分机编码为“AAH”，单元编码为“BBH”，则计划查询命令中数据元素编码定义如表8所示。
表8计划查询命令中数据元素编码定义
Figure BDA0003605828230000102
S2，根据监控协议对多源的监控数据包处理方式进行配置描述，描述主要包括数据包名称、数据源、数据目标、数据类型、类型标识、处理流程、处理流程参数和数据包参数列表等。
根据此设备计划查询命令监控协议要求，按照协议要求进行组包，在计划查询命令发出后，需要等待计划查询结果，如果3秒内未收到计划查询结果，则提示计划查询命令超时，可以确定采用处理流程为“FlowResultResp”，处理流程参数为“发出提示＝true，超时时间＝3000”，同时查询此设备编码、远程监控软件编码，以及计划查询命令数据包类型，完成计划查询命令配置如表2中序号4所示。如果处理流程库里没有对应流程，则在此配置表中定义新的流程名，并在流程库中增加对应流程。
S3，根据监控协议和监控数据元素编码，对数据包中的数据元素的属性和处理方式进行配置描述。
根据表7和表8内容，将计划查询命令中的数据元素描述如表9所示。根据参数存储类型和使用类型，需要将Key/Value键值对集合(使用类型)的Str类型数据转换成数据包中Byes类型数据进行组包处理，因此配置处理方法为“ModStringToBytesStyle”。如果处理方法库里没有对应处理方法，则在此配置表中定义新的处理方法名，并在方法库中增加对应处理方法。
表9计划查询命令数据包中数据元素的描述
Figure BDA0003605828230000111
S4，根据表2和表9配置，对计划查询命令进行自适应解析处理。
具体流程如图3所示：1)从计划查询命令中提取数据目标“23H”和数据类型“AABB0A01H”，查找对应数据包配置描述；2)依次从参数列表配置中读取参数配置描述，并利用反射调用处理方法对参数进行处理，直至所有参数均处理完毕，返回一段字节流；3)根据配置开启一个计划查询结果的等待线程(待接3秒内收到计划查询结果数据包时关闭此等待线程，否则发出超时提醒)；4)利用反射调用“FlowResultResp”，输出计划查询命令数据包。
本发明面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，解决了现有技术中存在的测控设备监控协议不统一，不同工作模式数据要素不一致的问题。通过对测控设备监控协议、数据元素、处理流程和处理方法进行配置描述，利用XML、LINQ技术和高级语言的反射特性，实现解析处理根据配置描述进行动态加载，能够适应各类异构数据包，具有良好的可扩展性，尤其当完成一套测控设备监控协议配置解析后，数据元素、处理流程、处理方法有一定积累后，增加其他同类型的测控设备，即使监控协议不一致，也仅需修改配置表即可。

Claims (6)

1.面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制定数据元素编码规则，并根据编码规则将测控设备监控协议涉及的监控数据元素进行编码，使每一个编码唯一确定一个监控数据元素，同时进行数据标准类型、标准长度、标准单位和标准值域得定义，从而形成标准的数据元素集；
步骤2、根据监控协议对多源的监控数据包处理方式进行配置描述，描述主要包括数据包名称、数据源、数据目标、数据类型、类型标识、处理流程、处理流程参数和数据包参数列表；
步骤3、根据监控协议和监控数据元素编码，对数据包中的数据元素的属性和处理方式进行配置描述，描述包括：参数ID、参数名、参数存储类型、参数使用类型、参数长度、参数在包中的偏移量、参数在字节中的位置、处理方法名称和处理方法参数列表；
步骤4、根据上述配置，对监控数据进行自适应解析处理。
2.根据权利要求1所述的面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，其特征在于，所述步骤4具体按照以下步骤实施：1)从输入数据中提取数据源和数据类型，查找对应数据包配置描述；2)依次从参数列表配置中读取参数配置描述，并利用反射调用处理方法对参数进行处理，直至所有参数均处理完毕；3)同时根据配置开启/关闭/跳过等待线程；4)利用反射调用数据包配置描述的处理流程完成数据交互处理。
3.根据权利要求1所述的面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，其特征在于，所述步骤3中：处理方法列表可为空时表示此参数不用处理；处理方法参数列表为空时表示调用此处理方法不用增加额外的参数。
4.根据权利要求1所述的面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，其特征在于，所述步骤2中，对监控数据包的处理流程通过配置表进行描述，在所述步骤4中通过反射进行动态加载，从而实现典型处理流程后，类似处理流程仅需增加配置描述即可，使多源数据包解析处理从按数据类型处理变为按流程类型配置处理。
5.根据权利要求1所述的面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，其特征在于，所述步骤3中，对监控数据包的数据元素处理方法通过配置表进行描述，在所述步骤4中通过反射进行动态加载，从而实现典型处理方法后，类似处理方法仅需增加配置描述即可，使多源数据包解析处理从按参数逐个处理变为按方法类型配置处理。
6.根据权利要求1所述的面向测控设备异构监控数据包的自适应解析处理方法，其特征在于，所述步骤4中，对监控数据进行自适应解析处理包括数据包接收处理和发送处理，其处理步骤基本一致，区别在于：1)数据包接收处理时，输入是数据包字节流，输出是数据包类型和Key/Value键值对集合；数据包发送处理时，输入是数据包类型和Key/Value键值对集合，输出是数据包字节流，数据包处理流程有所区别；2)数据包接收处理时，是将参数从存储类型转换成使用类型；而数据包发送时，是将参数从使用类型转换成存储类型，从而参数处理方法有所区别。
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