一种适用于固体火箭发动机试验数据分析系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于固体火箭发动机试验数据分析系统，包括多源异构数据融合技术研究、试验数据存储与管理技术研究和数据可视化展示三个部分。将不同类型的测试数据，按数据谱系进行自动汇总融合，建立统一的试验鉴定数据格式标准，设计数据格式转换模块，增强数据融合能力，实现试验数据格式的统一，便于试验数据存储、处理、分析和管理。全面整合分散的各类试验信息资源，实现信息共享，并对数据进行深度挖掘，以满足试验业务和事务发展需要。通过图形的方式对固体火箭发动机试验数据、趋势、数据间的关联等进行描述和展现，运用关联分析等图形分析方法发现和揭示数据中隐含的信息。信息。信息。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于固体火箭发动机试验数据分析系统


[0001]本专利技术涉及到固体火箭发动机试验
，具体涉及一种适用于固体火箭发动机试验数据分析系统。

技术介绍

[0002]随着武器装备的快速发展和数字化转型，对性能试验所涉及的数据系统化获取、规范化处理提出更高的要求。传统的性能试验数据处理软件以数据采集设备自带软件为标准进行固体火箭发动机内弹道参数性能考核，多平台、多设备的数据格式异化难以实现数据融合与格式标准统一，从而制约了固体火箭发动机性能综合精细化评估。独立、分散的试验数据存储模式已难以满足多元数据关联分析的迫切需求。因此，亟需通过信息化手段，对多平台、多设备的数据建立统一的试验鉴定数据格式标准，满足数据的标准化、可视化、通用性等要求。
[0003]发动机试验时，由于试验过程具备不可逆性，必须保障试验数据的准确性和可靠性，由于大量的图形、图像、原始数据等信息需要同步进行采集、处理、存储和查询调阅，数据量非常大，而现有条件落后，无法保障试验数据的准确性和可靠性，更不用说对试验数据进行精确的试验数据评估以及试验数据挖掘工作。通过建立数据中心对全部数据进行管理维护；研究数据处理、挖掘手段，提高数据的利用率。对实现固体火箭发动机性能试验数据格式标准化转换、综合性分析、分布式存储、有效性管理具有重大的现实意义。固体火箭发动机性能测试及其所涉及数据格式多样、处理软件繁杂、数据处理时间长，试车数据的利用率并不高，代价高昂的热试车结束之后，大量的测试数据都被保存到原始数据文件中而没有进行更进一步的全面的数据分析。因此需要设计开发通用性强、融合性高的适用于固体火箭发动机地面试验数据专用分析方法。
[0004]固体火箭发动机试验基地积累了大量固体发动机试验数据，包括各型号发动机从模样到批产全过程产生的环境以及热试车试验数据，但是在这些数据的分析与应用能力上仍有很大的提升空间。这些数据目前还没有统一的管控平台管理，均分散在各试验终端，且大量发动机研发数据均是以纸质、光盘形式予以保存，数据电子化率较低，无法利用信息化系统进行数据的传递、共享、分析，海量试验数据的分别管理使这些数据成为信息孤岛，无法获取数据的规律性和相关性，目前仅停留在有限的单发试验数据常规分析处理，缺乏对于试验数据的深入分析、对比的手段，同时缺乏以往试车的结果数据在后续产品的设计过程中借鉴融合手段，难以有效地支持发动机设计的改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题
[0006]本专利技术提出一种适用于固体火箭发动机试验数据分析方法，以解决目前固体火箭发动机试验数据分析的上述诸多问题。
[0007]为解决技术问题本专利技术采用的技术方案
[0008]一种适用于固体火箭发动机试验数据分析系统，包括：
[0009]多源异构数据融合技术研究，采用统一的数据组织结构将各类数据资源进行集成关联，并能够通过统一接口进行数据调用，按照试验业务流转过程逐级归集各类数据资源，严格按数据管理策划内容进行数据记录、收集、分析、汇总、显示，确保产品数据管理的完整性、正确性、可追溯性，同时根据数据模型的要求对结构化数据、非结构化数据以及半结构化数据进行统一数据格式标准化转换、数据过滤与清洗，对于数据源中时间数据、数值数据以及字符数据，设置可定义加载格式，可拆分数据，可将无效数据、缺失数据的替换，将分散、零乱、标准不统一的数据整合到一起，提高数据质量，为后续试验数据统一分析与处理提供支撑；
[0010]试验数据存储与管理技术研究，解决试验数据集中存储以及结构化数据和非结构化数据统一管理的问题，可利用关系型数据库与分布式文件系统结合的方式应对，Apache Hadoop技术作为Apache 2.0许可协议发布的开源软件框架，不仅能够支持大数据密集型分布式存储，而且具备强大的批量数据处理和分析能力，常被用于进行离线数据的存储与分析，作为关系型数据库管理系统的补充；
[0011]数据可视化展示，试验大数据可视化分析通过直观的数据展示，让数据自己说话，让观众听到结果，它通过不同的图形展示手段，将试验数据、趋势、数据间的关联等进行描述和展现，运用众多的图形分析方法发现和揭示数据中隐含的信息。
[0012]进一步地，所述试验数据分布式存储与处理技术包括：
[0013]基于Hadoop的试验数据分布式存储与处理技术，Hadoop实现了名为MapReduce的编程范式，将应用程序分割成许多小部分，每个部分都能在集群中的任意节点上执行或重新执行；Hadoop提供了HDFS分布式文件系统，用于存储所有计算节点的数据，为整个集群带来了非常高的数据带宽；
[0014]元数据技术，元数据是对试验各种信息描述的数据,在试验数据中心中，应建设元数据管理维护系统，实现元数据实体维护，负责元数据的抽取与整合，形成对关系型数据库以及分布式文件系统中存储的数据字典，在关系型数据库以及分布式文件系统中的数据进行变化时，元数据管理维护系统负责实现元数据及时自动更新；
[0015]相似性检索通用技术，相似性检索分为文本的相似性检索、图像的相似性检索及视频的相似性检索。
[0016]进一步地，所述相似性检索分为文本的相似性检索、图像的相似性检索、视频的相似性检索，
[0017]所述文本相似性检索，概率主题模型是一种能够描述文本语义的模型，隐含狄利克雷分配是一种经典的概率主题模型，其最基本的思路是认为文档是关于主题库中主题的概率分布，而主题是关于词汇表中单词的概率分布，LDA模型可以用EM算法或者吉布斯抽样进行推导可以求解模型并得到文本的主题向量，作为文本主题相似性度量的特征向量；
[0018]所述图像相似性检索，基于内容的图像相似性检索用从图像中提取的视觉特征来描述图像，包括全局视觉特征提取图像及局部特征提取图像，所述局部特征提取图像的显著区域或关键点，描述了图像的局部信息和细节信息，尺度不变特征变换向量是一种能够表达丰富图像特征的图像特征信息，它对图像旋转、扭曲、尺度缩放等具有不变性，是一种常用于图像相似性检索的图像局部特征；
[0019]所述视频相似性检索，基于内容的视频检索，镜头是视频相似性检索的最小单位，视频的特征提取首先要对视频进行镜头切分并提取每个镜头的关键帧，提出了一种基于分析光流分量的关键帧提取方法，视频的特征提取，除了要提取关键帧的颜色、纹理、图像等静态特征外，还需要提取镜头的运动特征。
[0020]进一步地，所述数据可视化展示包括：
[0021]传统报表图表展示，利用常见的柱状图，曲线图来展示生产、试验任务完成情况；
[0022]多试验数据同屏展示，该控件可以将多发试验数据曲线、性能、局部扩大图等展现在同一界面上，实现直观的数据比较与分析；
[0023]数据包络可视化运算，试验数据包络分析研究，采集同型号发动机以往试验获得的历史试验数据，根据历史数据确定各参数的包络边界，设置成功门限，将新获得的测试数据与包络边界进行比对，以确定试验数据结果的符合性与正确性。
[0024本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于固体火箭发动机试验数据分析系统，其特征在于，包括：多源异构数据融合技术研究，采用统一的数据组织结构将各类数据资源进行集成关联，并能够通过统一接口进行数据调用，按照试验业务流转过程逐级归集各类数据资源，严格按数据管理策划内容进行数据记录、收集、分析、汇总、显示，确保产品数据管理的完整性、正确性、可追溯性，同时根据数据模型的要求对结构化数据、非结构化数据以及半结构化数据进行统一数据格式标准化转换、数据过滤与清洗，对于数据源中时间数据、数值数据以及字符数据，设置可定义加载格式，可拆分数据，可将无效数据、缺失数据的替换，将分散、零乱、标准不统一的数据整合到一起，提高数据质量，为后续试验数据统一分析与处理提供支撑；试验数据存储与管理技术研究，解决试验数据集中存储以及结构化数据和非结构化数据统一管理的问题，利用关系型数据库与分布式文件系统结合的方式应对，Apache Hadoop技术作为Apache 2.0许可协议发布的开源软件框架，不仅能够支持大数据密集型分布式存储，而且具备强大的批量数据处理和分析能力，用于进行离线数据的存储与分析，作为关系型数据库管理系统的补充；数据可视化展示，试验大数据可视化分析通过直观的数据展示，让数据自己说话，让观众听到结果，它通过不同的图形展示手段，将试验数据、趋势、数据间的关联进行描述和展现，运用众多的图形分析方法发现和揭示数据中隐含的信息。2.根据权利要求1所述的适用于固体火箭发动机试验数据分析系统，其特征在于，所述试验数据分布式存储与处理技术包括：基于Hadoop的试验数据分布式存储与处理技术，Hadoop实现了名为MapReduce的编程范式，将应用程序分割成许多小部分，每个部分都能在集群中的任意节点上执行或重新执行；Hadoop提供了HDFS分布式文件系统，用于存储所有计算节点的数据，为整个集群带来了非常高的数据带宽；元数据技术，元数据是对试验各种信息描述的数据,在试验数据中心中，应建设元数据管理维护系统，实现元数据实体维护，负责元数据的抽取与整合，形成对关系型数据库以及分布式文件系统中存储的数据字典，在关系型数据库以及分布式文件系统中的数据进行变化时，元数据管理维护系统负责实现元数据及时自动更新；相似性检索通用技术，相似性检索分为文本的相似性检索、图像的相似性检索及视频的相似性检索。3.根据权利要求2所述的适用于固体火箭发动机试验数据分析系统，其特征在于：所述相似性检索分为文本的相似性检索、图像的相似性检索、视频的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨婷，王保众，冀巍，黄家骥，张成飞，蒋韫韬，杨全海，邸海云，王世辉，
申请(专利权)人：内蒙航天动力机械测试所，
类型：发明
国别省市：