一种卫星遥测数据处理系统以及其实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种卫星遥测数据处理系统以及其实现方法，解决了遥测数据处理的通用化、扩展性和跨平台性等问题。该系统包括日志模块、指针容器模块、内存管理模块、基础数据管理模块、配置信息管理模块、索引表管理模块、数据预处理模块、处理方法模块、数据解析模块以及数据初始化与管理模块；该方法包括准备配置文件和基础数据，并用动态数组即指针容器创建帧索引表或者包索引表；然后接收遥测数据并进行有效性判断和数据整合；其次再进行参数处理，并对参数结果按照用户定义的方式处理；直至处理完所有遥测数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星遥测领域，涉及。
技术介绍
遥测数据处理系统的主要任务是完成不同型号卫星的各种遥测数据的处理，判读、存储以及广播等操作，以独立的、跨平台的软件工具包形式存在。在航天器的电性能测试阶段，遥测参数是监视航天器部件工作状态的主要途径， 所以遥测数据的处理是整星地面测试设备的核心功能之一。然而，目前所采用的遥测数据处理系统主要存在以下几点不足(1)由于各型号卫星结构和功能的各种需要，它们下传的遥测数据的格式不尽相同，数据下传通道的数量也不相同，原有的数据处理系统的通用性比较差，基本上每一种类卫星都有自己的处理数据系统，针对目前型号卫星广泛采用的帧和包两种数据格式，原有的数据处理系统并不能很好的兼容，型号与型号之间的数据处理系统在代码上总是有些差异，这样十分不利于代码的升级与维护，不利于软件的产品化发展；(2)由于各个型号的遥测参数众多，处理公式千变万化，对于新的处理公式，原有的数据处理系统不能够动态修改和增加，必须通过修改代码完成，扩展性较差；(3)原有的遥测数据处理系统运行于UNIX平台，跨平台性差，属于综合测试总控系统中主测试计算机 (MTP)的专有子系统，很难被其它操作系统平台的应用软件使用；(4)由于软件用户对遥测数据处理结果有不同的需要，有的希望处理结果能够实时广播，有的希望处理结果能够保存在文件中等，而原有遥测数据处理系统不支持功能扩展，只能按照预定的功能进行数据处理，用户不能自行更改和扩充。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了，解决了遥测数据处理的通用化、扩展性和跨平台性等问题。本专利技术的技术解决方案是一种卫星遥测数据处理系统包括日志模块、指针容器模块、内存管理模块、基础数据管理模块、配置信息管理模块、索引表管理模块、数据预处理模块、处理方法模块、数据解析模块以及数据初始化与管理模块；其中日志模块为其它模块提供日志记录的接口函数，供其它模块记录系统的关键调试信息；指针容器模块为其它模块提供信息的动态存储；内存管理模块对与内存操作的相关函数进行封装和管理，用来记录内存分配的次数和释放的次数，并提供接口列出内存泄露的数量；基础数据管理模块用来读取、存储并管理所有遥测参数的基础数据信息，并提供对外接口，供索引表管理模块、处理方法模块和数据初始化与管理模块调用；配置信息管理模块用来读取并管理不同型号的配置文件中的数据信息，供索引表模块、预处理模块、数据解析模块和数据初始化与管理模块调用，使遥测数据处理系统达到通用性；索引表管理模块用来创建并管理参数处理的索引表，并提供接口，供数据解析模块和数据初始化与管理模块调用，使得当一帧或者一包源码待解析时，系统能够找出该原始数据中包含哪些参数的源码，然后系统按照索引4表中的参数的基础信息，提取源码，调用相应的处理方法处理参数；数据预处理模块根据型号的配置文件信息，将帧遥测数据和包遥测数据的格式进行整合，通过预处理，使包遥测数据的格式和帧遥测数据的格式具有相似性，并提供接口供数据解析模块调用；处理方法模块提供曲线处理、列表处理、常用函数处理、专用函数处理、表达式处理、同源校准处理和异源校准处理方法，供数据解析模块调用，完成遥测参数从源码到工程值的处理；数据解析模块负责整个数据处理流程的管理，首先根据数据预处理模块整合原始数据，其次通过索引表管理模块获取索引，然后通过基础数据管理模块获取参数的具体位置和处理方法信息， 最后获取源码并调用处理方法模块解析源码数据；数据初始化与管理模块用来对其它模块进行初始化与管理，首先调用内存管理模块分配空间，其次调用配置信息管理模块和基础数据管理模块加载配置信息和基础数据，然后调用索引表管理模块创建索引表，并提供管理接口供外部其它软件调用，使其能够对通用数据处理软件包进行设置和管理。一种卫星遥测数据处理方法，包括以下步骤第一步准备配置文件，其中定义帧格式或者包格式遥测数据的特征信息；第二步准备基础数据，其中定义遥测参数的名称、代号、模式、位置、处理方式信息；第三步读取第二步中的基础信息，根据基础信息，用动态数组即指针容器创建帧索引表或者包索引表；第四步接收遥测数据；第五步读取第一步中的配置文件，根据配置文件，将第四步接收到的帧遥测数据和包遥测数据的格式进行有效性判断和数据整合；对于包遥测则以包遥测的CADU为输入， 经过一系列缓存与拼接处理后，输出为一系列的源包数据，并以每个源包对应一个段的形式缓存；对于帧遥测将整帧遥测作为一个段缓存；第六步将第五步中的段数组依照第三步生成的索引表进行参数处理，并对参数结果按照用户定义的方式处理；第七步如果基础数据信息有更改，重复执行第三步至第六步，直至处理完所有遥测数据；如果基础数据信息没有更改，重复执行第四步至第六步，直至处理完所有遥测数据。本专利技术与现有技术相比的有益效果为(1)本专利技术引入基础数据信息管理模块，对参数的基础信息格式进行了优化，采用开源、跨平台的sqlite小型数据库文件存储参数的基础信息，基础数据信息管理模块统一管理和维护这些参数的基础信息，并提供给其它模块使用。通过基础数据管理模块维护基础数据库文件的方式，能够使非常繁琐的基础信息得到规范的管理，出错率极大降低，安全性极大提高；(2)本专利技术提供了数据的预处理模块，根据型号的配置信息，将帧遥测数据和包遥测数据的格式进行整合。对于包遥测，该模块以包遥测的CADU为输入，经过一系列处理后， 输出为一系列的源包数据，并以段(segment)数组的形式存储；对于帧遥测，该模块将整帧也作为一个段(segment)存储。经过这样转化，包遥测数据的格式和帧遥测数据的格式就具有较好的相似性，为实现数据处理的通用化打下基础；(3)本专利技术提供了遥测参数的表达式解析方法，用户可以在参数的基础数据信息的处理方法表中自行编辑该参数的处理方法表达式，表达式的语法与C语言相近，这样就实现了参数处理方法的动态扩展，使得该遥测数据处理软件包能够处理很多具有新形式处理方法的遥测参数，而不必再修改代码；(4)本专利技术提供了封装良好、简单易用的外部接口，供其它应用软件调用。同时通过函数指针的方式提供了接口的扩展功能，能够允许外部函数对本软件包自身功能的扩充，满足了外部用户对遥测数据处理的功能扩展要求；(5)本专利技术选用标准C语言进行编码，所用到的外部库全部是跨平台的开源库 (Expat和Sqlite)，所选用的编译工具是跨平台的Cmake工具，消除了该软件包对操作系统平台的依赖性。附图说明图1为本专利技术卫星遥测数据处理系统的组成框图；图2为本专利技术卫星遥测数据处理系统中的索引表生成原理图；图3为本专利技术卫星遥测数据处理系统针对遥测数据处理流程图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术通用遥测数据处理系统包括日志模块1，指针容器模块2，内存管理模块3，基础数据管理模块4，配置信息管理模块5，索引表管理模块6，数据预处理模块 7，处理方法模块8，数据解析模块9以及数据初始化与管理模块10。日志模块1提供给软件包内其它模块日志记录的接口函数，供其它模块记录系统的关键调试信息；指针容器模块2用C语言模拟实现了 C++的vector容器，供其它模块用来做信息的动态存储；内存管理模块3对与内存操作相关的几个函数进行封装和管理，用来记录内存分配的次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宏江，何晓宇，李砥擎，王志富，王华茂，闫金栋，白少华，王瑞，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：