CN117891457A - 一种基于qt的通用离线遥测数据解析实现方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于QT的通用离线遥测数据解析实现方法和装置，基于QT编写地面解遥测软件，使程序支持跨平台离线运行，通过界面配置和直接修改配置文件的配置方式实现解遥测协议格式快速通用配置，能够处理不同格式要求的二进制原始遥测数据，解析得到可供判读的遥测数据。本申请为不同背景遥测协议文件提供通用遥测数据解析方案，有助于快速迭代遥测方案，提高开发效率。

Description

一种基于QT的通用离线遥测数据解析实现方法和装置

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于QT的通用离线遥测数据解析实现方法和装置。

背景技术

不同型号项目的军用遥测数据具有需求不统一，接口协议、采集方案发散，原始数据解析工作范围和实施细则缺乏标准约束，定制化实现原始数据采集软件工作量大等特点。面向通用化的遥测数据离线解析任务，针对以上特点，决定了地面解遥测软件需具备通用数据格式配置、试验数据转化等功能，支持界面化配置、“.xml”格式配置文件、“.xlsx”格式配置文件方式生成解析配置属性信息，为遥测数据离线解析工作提供标准化解决方案，能够覆盖不同原始数据解析需求。如何克服现有技术中地面解遥测方法的不足之处(定制化高，开发成本高)已成为了亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本申请提出了一种基于QT的通用离线遥测数据解析实现方法，基于QT编写地面解遥测软件，使程序支持跨平台离线运行，通过界面配置和直接修改配置文件的配置方式实现解遥测协议格式快速通用配置，能够处理不同格式要求的二进制原始遥测数据，解析得到可供判读的遥测数据。本申请所采用的技术方案如下：

一种基于QT的通用离线遥测数据解析实现方法，该方法包括如下步骤：

步骤S1、对地面遥测数据解析软件进行初始化配置，并判断是否为首次配置，若是，则根据遥测协议进行消息解析配置，执行步骤S2；若否，则已按遥测协议生成了格式配置文件，执行步骤S5；

步骤S2、配置消息关键字和存储数据顺序；

步骤S3、判断是否有可用的拆包函数库，若有，则从已有的拆包函数库中选择拆包函数，执行步骤S4；若无，则创建解析用自定义拆包函数库，并调试拆包函数库，执行步骤S4；

步骤S4、选用拆包函数，并配置相对应的解析模板；

步骤S5、读取已生成的格式配置信息文件，选择单文件或多文件所在目录，并添加解析。

进一步的，在步骤S2中，配置消息组模块的内容，在消息组模块部分设置关键字起始位置、关键字长度。

进一步的，在步骤S2中，根据遥测协议中原始数据的格式，选取原始数据的存储数据顺序和原始数据存储单位，所述存储数据顺序包括大端模式或小端模式，当原始数据以字为存储单位时，需额外确定字内节序。

进一步的，在步骤S3中，创建解析用自定义拆包函数库，具体包括：创建解析用自定义拆包函数，根据遥测协议文件中约定数据组帧方式，按照程序预留的拆包动态链接库接口格式编写拆包动态链接库源码.c文件，覆盖不同需求多样化的协议格式，以支持对遥测协议中原始数据的有效数据字段值的提取。

进一步的，在步骤S3中，调试拆包函数库，具体包括：调用动态链接库生成模块，将“.c”格式文件转换为“.dll”格式拆包函数动态链接库，并将生成的文件自动放到指定文件夹以供消息组模块配置，并调用拆包动态链接库测试模块测试其功能正确性。

进一步的，在步骤S4中，按照遥测协议，解析消息时根据消息关键字匹配对应解析模板，对解析出的有效字段值通过界面手动配置来进行值映射，并将解析对应得到的值映射关系存储到文件中，以完成遥测协议的配置。

进一步的，在步骤S4中，将配置好的遥测协议存储为“.xml”和“.xlsx”两种格式的格式配置文件，以完成地面软件通用解遥测配置。

进一步的，在步骤S5中，选择单文件或多文件所在目录，并添加解析，显示方式包括文件名称和进度条，得到的解析结果在源文件同级目录中创建子文件夹存储为“.txt”格式文件。

一种基于QT的通用离线遥测数据解析实现装置，用于实现上述方法，该地面遥测解析装置包含协议配置模块、数据解析模块、动态链接库生成模块和拆包动态链接库测试模块；

协议配置模块，用于通过交互界面配置和解析使用的遥测协议，并将配置后的遥测协议保存为“.xml”和“.xlsx”两种文件格式的格式配置文件，实现遥测协议与设计结果文件之间的快速转换；所述交互界面提供配置和直接修改配置文件两种配置方式；

数据解析模块，用于将所述配置后的遥测协议进行二进制转换，生成“.txt”格式的遥测协议文本数据；所述二进制转换为单文件转换操作和/或多文件批量转换操作；

动态链接库生成模块，用于生成自定义拆包函数动态链接库，所述自定义拆包函数动态链接库提取二进制原始遥测数据中的有效数据，以适配多样化的遥测协议格式；

拆包动态链接库测试模块，用于进行自定义拆包函数动态链接库的功能测试，以验证其功能正确性。

一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述方法步骤。

通过本申请实施例，可以获得如下技术效果：避免直接对原始目标框的四个顶点进行旋转导致的旋转后新目标框不准确的问题，有效解决了当前基于正框标注的图像旋转任意角度后出现的新目标框不能准确贴合实际目标的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为地面遥测解析装置的组成结构示意图；

图2为通用离线遥测数据解析实现方法流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请为提升界面开发效率，提升用户使用体验，加快程序运行效率，支持跨平台运行，选用QT进行开发。该方法按照遥测协议文件，通过创建自定义拆包函数动态链接库覆盖不同需求多样化的协议格式，以支持对原始数据中有效数据字段值的离线提取，然后根据消息关键字(一般可以选择协议中的协议标识字当做消息关键字)去匹配对应解析模板，最后经值映射得到正确解析结果。该方法包括如下步骤：

步骤S1、对地面遥测数据解析软件进行初始化配置，并判断是否为首次配置，若是，则根据遥测协议进行消息解析配置，执行步骤S2；若否，则已按遥测协议生成了格式配置文件，执行步骤S5；

步骤S2、配置消息关键字和存储数据顺序；

在上述步骤中，配置消息组模块的内容，在消息组模块部分设置关键字起始位置、关键字长度；根据遥测协议中原始数据的格式，选取原始数据的存储数据顺序和原始数据存储单位，所述存储数据顺序包括大端模式或小端模式，当原始数据以字为存储单位时，需额外确定字内节序；

步骤S3、判断是否有可用的拆包函数库，若有，则从已有的拆包函数库中选择拆包函数，执行步骤S4；若无，则创建解析用自定义拆包函数库，并调试拆包函数库，执行步骤S4；

在上述步骤中，创建解析用自定义拆包函数库，具体包括：创建解析用自定义拆包函数，根据遥测协议文件中约定数据组帧方式，按照程序预留的拆包动态链接库接口格式编写拆包动态链接库源码.c文件，覆盖不同需求多样化的协议格式，以支持对遥测协议中原始数据的有效数据字段值的提取；

在上述步骤中，调试拆包函数库，具体包括：调用动态链接库生成模块，将“.c”格式文件转换为“.dll”格式拆包函数动态链接库，并将生成的文件自动放到指定文件夹以供消息组模块配置，并调用拆包动态链接库测试模块测试其功能正确性；

步骤S4、选用拆包函数，并配置相对应的解析模板；

在上述步骤中，按照遥测协议，解析消息时根据消息关键字匹配对应解析模板，对解析出的有效字段值通过界面手动配置来进行值映射，并将解析对应得到的值映射关系存储到文件中，以完成遥测协议的配置；将配置好的遥测协议存储为“.xml”和“.xlsx”两种格式的格式配置文件，以完成地面软件通用解遥测配置；

步骤S5、读取已生成的格式配置信息文件，选择单文件或多文件所在目录，并添加解析。

在上述步骤中，读取已生成的“.xml”格式或“.xlsx”格式配置信息文件，解析界面内，选择单文件或多文件所在目录，并添加解析，显示方式包括文件名称和进度条，得到的解析结果在源文件同级目录中创建子文件夹存储为“.txt”格式文件。

图1为地面遥测解析装置的组成结构示意图。该地面遥测解析装置包含协议配置模块、数据解析模块、动态链接库生成模块和拆包动态链接库测试模块；

协议配置模块，用于通过交互界面配置和解析使用的遥测协议，并将配置后的遥测协议保存为“.xml”和“.xlsx”两种格式的格式配置文件，实现遥测协议与格式配置文件之间的快速转换；所述交互界面提供配置和直接修改配置文件两种配置方式；

数据解析模块，用于将所述配置后的遥测协议进行二进制转换，生成“.txt”格式的遥测协议文本数据；所述二进制转换为单文件转换操作和/或多文件批量转换操作；

动态链接库生成模块，用于生成自定义拆包函数动态链接库，所述自定义拆包函数动态链接库提取二进制原始遥测数据中的有效数据，以适配多样化的遥测协议格式；

其中，将遥测数据进行接收，直接存储得到的二进制原始遥测数据，其原始遥测数据帧例如，5A54、32DC…223E、5A5E；

假设遥测协议中要求，帧头为‘5A54’，帧尾为‘5A5E’，则可知有效数据为‘32DC…223E’部分，自定义拆包函数动态链接库作用为从二进制原始遥测数据中提取有效数据；

拆包动态链接库测试模块，用于进行自定义拆包函数动态链接库的功能测试，以验证其功能正确性。

下面结合具体的实施例对上述技术方案进行详细介绍。按照遥测协议文件，遥测系统按照五组数据帧交替发送原则将遥测数据发送给地面接收系统，每一组数据帧都有一个特定的关键字作为数据帧的标识，涉及关键字起始位置为0，关键字长度为2字节，分别为0XF001、0XF002、0XF003、0XF004和0XF005，原始数据存储单位为字节，原始数据存储数据顺序为小端模式，初次对该遥测数据进行离线解析，如图2所示，具体包括以下步骤：

步骤1、初次解析某格式遥测数据，需按遥测协议文件进行消息解析配置，进入步骤2；

步骤2、配置消息组模块的内容；本实施中，初次配置某一遥测数据解析格式时,根据关键字信息在消息组模块部分设置关键字起始位置为0，设置关键字长度为2字节；根据遥测协议文件中原始数据格式信息，设置原始数据存储数据顺序为小端模式，原始数据存储单位为字节，无需额外确定字内节序；

步骤3、选取拆包函数库；若已有可用拆包函数库则直接勾选相应拆包函数库，进入步骤4；若无可用拆包函数库则需创建解析用自定义拆包函数库，针对不同格式的遥测数据，需按照程序预留的拆包动态链接库接口格式编写拆包动态链接库源码编写相应的拆包函数，从遥测源码中提取有效数据；本实例中，遥测系统发送一帧数据时，该数据包含帧头、帧尾、有效数据长度以及CRC校验信息；拆包函数的主要作用是通过帧头和帧尾判别截取一帧二进制数据，然后对该数据帧进行32位CRC校验，从而判断数据帧的正确性；若CRC校验不通过，数据无效；若CRC校验通过，则根据数据帧包含的长度信息提取有效数据，并返回这一帧数据的字节数；调用动态库生成模块，将编写完成的拆包函数“.c”格式文件转换为“.dll”格式文件，生成拆包函数动态库，然后调用拆包动态链接库测试模块对生成的解析用自定义拆包函数动态库进行正确性测试；完成拆包函数库调试后，执行步骤4；

步骤4、选用拆包函数，配置遥测解析格式；在本实例中，遥测系统按照五组数据帧交替发送原则将遥测数据发送给地面接收系统，每一组数据帧都有一个特定的关键字作为数据帧的标识；添加消息节点分别命名为计算机字第一组、计算机字第二组、计算机字第三组、计算机字第四组和计算机字第五组，关键字分别为0XF001、0XF002、0XF003、0XF004和0XF005，关键字的位置和长度在步骤2中配置；在每一个消息节点下面添加消息字段节点，按照遥测协议文件，对解析出的有效字段值进行值映射，并将解析对应得到的映射值存储到文件中；至此完成遥测协议文件配置，软件将配置好的遥测协议自动存储为“.xml”和“.xlsx”两种文件格式的格式配置文件；可以在界面开发模式下快速配置和修改信息，完成协议迭代更新，至此消息组配置完成。值映射关系如下表所示：

其中，拆包函数截取一包有效字节数据，从偏移地址0开始，消息字段节点名称中的“组标志”由两个字节拼接转换为无符号16位整型，故偏移长度为2，转换函数为“ToHex”，以十六进制类型输出，显示格式为％x。“飞行时间”跳过两个字节，偏移地址为2。由于遥测协议格式中规定“飞行时间”的转换数据类型为无符号32位整型，故配置偏移长度为4字节，转换函数为“ToUInt”，遥测系统发送的是5ms时间计数，为便于数据判读，需要对其进行输出转换，按单精度浮点数输出，转换因子为0.005x+0，转换之后为飞行时间，显示格式为％f。则若“飞行时间”对应的原始数据为“0X000002EE”时，值映射显示的数据为“3.75”，即实际表达的是飞行时间为3.75s。将解析对应得到的值映射关系存储到文件中，完成遥测协议的配置

步骤5、解析遥测数据；读取已生成的“.xml”格式或“.xlsx”格式配置信息文件，然后进入解析界面，选择解析所用的消息组，选择单文件或多文件所在目录，点击添加解析，显示方式包括文件名称和进度条，解析完成后，将五组遥测数据分别储存在对应的“.txt”格式文件中。

综上所述，本申请为不同背景遥测协议文件提供通用遥测数据解析方案，通过动态链接库生成模块和拆包动态链接库测试模块实现对采用任意组帧方式的二进制原始遥测数据中有效数据的提取；通过提供界面化配置方案，有助于快速迭代遥测方案，提高开发效率。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于QT的通用离线遥测数据解析实现方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤S1、对地面遥测数据解析软件进行初始化配置，并判断是否为首次配置，若是，则根据遥测协议进行消息解析配置，执行步骤S2；若否，则已按遥测协议生成了格式配置文件，执行步骤S5；

步骤S2、配置消息关键字和存储数据顺序；

步骤S3、判断是否有可用的拆包函数库，若有，则从已有的拆包函数库中选择拆包函数，执行步骤S4；若无，则创建解析用自定义拆包函数库，并调试拆包函数库，执行步骤S4；

步骤S4、选用拆包函数，并配置相对应的解析模板；

步骤S5、读取已生成的格式配置信息文件，选择单文件或多文件所在目录，并添加解析。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，配置消息组模块的内容，在消息组模块部分设置关键字起始位置、关键字长度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，根据遥测协议中原始数据的格式，选取原始数据的存储数据顺序和原始数据存储单位，所述存储数据顺序包括大端模式或小端模式，当原始数据以字为存储单位时，需额外确定字内节序。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，创建解析用自定义拆包函数库，具体包括：创建解析用自定义拆包函数，根据遥测协议文件中约定数据组帧方式，按照程序预留的拆包动态链接库接口格式编写拆包动态链接库源码.c文件，覆盖不同需求多样化的协议格式，以支持对遥测协议中原始数据的有效数据字段值的提取。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，调试拆包函数库，具体包括：调用动态链接库生成模块，将“.c”格式文件转换为“.dll”格式拆包函数动态链接库，并将生成的文件自动放到指定文件夹以供消息组模块配置，并调用拆包动态链接库测试模块测试其功能正确性。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，按照遥测协议，解析消息时根据消息关键字匹配对应解析模板，对解析出的有效字段值通过界面手动配置来进行值映射，并将解析对应得到的值映射关系存储到文件中，以完成遥测协议的配置。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，将配置好的遥测协议存储为“.xml”和“.xlsx”两种格式的格式配置文件，以完成地面软件通用解遥测配置。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S5中，选择单文件或多文件所在目录，并添加解析，显示方式包括文件名称和进度条，得到的解析结果在源文件同级目录中创建子文件夹存储为“.txt”格式文件。

9.一种基于QT的通用离线遥测数据解析实现装置，用于实现如权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，该地面遥测解析装置包含协议配置模块、数据解析模块、动态链接库生成模块和拆包动态链接库测试模块；协议配置模块，用于通过交互界面配置和解析使用的遥测协议，并将配置后的遥测协议保存为“.xml”和“.xlsx”两种文件格式的格式配置文件，实现遥测协议与设计结果文件之间的快速转换；所述交互界面提供配置和直接修改配置文件两种配置方式；

数据解析模块，用于将所述配置后的遥测协议进行二进制转换，生成“.txt”格式的遥测协议文本数据；所述二进制转换为单文件转换操作和/或多文件批量转换操作；

动态链接库生成模块，用于生成自定义拆包函数动态链接库，所述自定义拆包函数动态链接库提取二进制原始遥测数据中的有效数据，以适配多样化的遥测协议格式；

拆包动态链接库测试模块，用于进行自定义拆包函数动态链接库的功能测试，以验证其功能正确性。

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至8任一项所述的方法步骤。