遙測數(shù)據(jù)轉換方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及網絡數(shù)據(jù)格式轉換領域，更具體地，涉及一種用于真星綜合測試系統(tǒng)軟件和衛(wèi)星模擬器之間的遙測網絡數(shù)據(jù)格式轉換方法。
【背景技術】
[0002]應了解，衛(wèi)星模擬器是衛(wèi)星項目的配套產品，主要完成以下任務:
[0003]一、對地面測控中心遙測接收和遙控指令發(fā)送的工作狀態(tài)進行全面的檢查；
[0004]二、在仿真的環(huán)境下，培訓操作和指揮人員，使他們在衛(wèi)星發(fā)射前，熟悉衛(wèi)星的飛行程序，掌握重要事件的操作和處理，以減少執(zhí)行任務中的風險；
[0005]三、在執(zhí)行衛(wèi)星測控任務前進行演練，以檢驗、修正和改進實戰(zhàn)軟件；以及
[0006]四、對衛(wèi)星可能出現(xiàn)的主要故障進行仿真，培訓指揮和操作人員處理應急情況的能力。
[0007]圖1是衛(wèi)星模擬器的測試連接圖。如圖1所示,衛(wèi)星控制中心(Satellite ControlCenter,以下簡稱為SCC)是衛(wèi)星模擬器用戶的地面控制系統(tǒng)，用來接收、解析衛(wèi)星模擬器的遙測數(shù)據(jù)。衛(wèi)星模擬器包含兩大部分:姿軌控仿真軟件和衛(wèi)星仿真軟件，兩者協(xié)同工作仿真衛(wèi)星的工作狀態(tài)，通過局域網采用用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(User Datagram Protocol,以下簡稱為UDP)協(xié)議或者UDP組播協(xié)議對外發(fā)送仿真的遙測數(shù)據(jù)。衛(wèi)星控制中心通過局域網采用UDP協(xié)議或者UDP組播協(xié)議，接收衛(wèi)星模擬器的遙測數(shù)據(jù)。當衛(wèi)星模擬器通過網絡與地面測試設備通信時，衛(wèi)星模擬器工作在控制中心工作模式，衛(wèi)星模擬器通過網絡接口與地面測試系統(tǒng)通信，發(fā)送遙測數(shù)據(jù)(Telemetry，以下簡稱為TM)。
[0008]圖2是真星綜合測試系統(tǒng)軟件的測試連接圖。如圖2所示，真星綜合測試系統(tǒng)軟件是用來進行真星測試的軟件，通過局域網采用TCP協(xié)議接收地面測控平臺接收、解調出的衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)。地面測控平臺，通過電纜接收衛(wèi)星的視頻、中頻、射頻遙測信號，并解調遙測數(shù)據(jù)，打包成網絡數(shù)據(jù)包通過局域網采用傳輸控制協(xié)議(Transfer Control Protocol,以下簡稱為TCP)協(xié)議發(fā)送給真星綜合測試系統(tǒng)軟件。測控分系統(tǒng)是衛(wèi)星上的一個分系統(tǒng)，按照相關規(guī)定采集、排列星上的遙測數(shù)據(jù)，然后調制成視頻、中頻、射頻遙測信號發(fā)送出去。真星綜合測試系統(tǒng)軟件通過網絡與地面測控平臺通信，地面測控平臺通過接收和解調真星發(fā)送視頻、中頻以及射頻信號來獲取真星遙測數(shù)據(jù)，然后通過網絡發(fā)送給真星綜合測試系統(tǒng)軟件。
[0009]然而，因為真星綜合測試系統(tǒng)軟件與衛(wèi)星模擬器的網絡通信接口協(xié)議不同，所以真星綜合測試系統(tǒng)軟件不能直接接收控制中心模式下的衛(wèi)星模擬器發(fā)出的遙測數(shù)據(jù)。如果單獨為衛(wèi)星模擬器測試重新開發(fā)一套測試系統(tǒng)，不僅工作量太大，而且正確性無法得到保證。
[0010]因此，需要通過遙測接口來轉換遙測數(shù)據(jù)格式，從而直接將真星綜合測試系統(tǒng)軟件用于衛(wèi)星模擬器測試。另外，由于衛(wèi)星型號的繁多，在設計中還需要考慮通用性，即可根據(jù)不同型號的配置文件，從而使遙測轉換接口能夠適用于不同型號的衛(wèi)星模擬器。

【發(fā)明內容】

[0011]為了解決現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明提出一種遙測網絡數(shù)據(jù)轉換的方法，使得真星綜合測試系統(tǒng)軟件能夠接收衛(wèi)星模擬器的遙測數(shù)據(jù)，同時在設計中還考慮了通用性，即可通過修改配置文件，使得遙測轉換接口實現(xiàn)適用于不同型號的衛(wèi)星模擬器。
[0012]本發(fā)明提供了一種遙測數(shù)據(jù)轉換方法，包括以下步驟:步驟一，讀取通用轉換接口的配置文件并建立網絡連接；步驟二，接收線程對網絡進行監(jiān)聽以接收遙測數(shù)據(jù)；步驟三，將接收到的遙測數(shù)據(jù)轉換成統(tǒng)一格式，并將轉換后的遙測數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)緩存區(qū)中；以及步驟四，接收到接收線程的通知后，發(fā)送線程從數(shù)據(jù)緩存區(qū)中讀取轉換后的遙測數(shù)據(jù)并發(fā)送至真星綜合測試系統(tǒng)軟件。
[0013]具體地，在步驟一中執(zhí)行:讀取通用轉換接口的配置文件，從而獲取配置信息；在通用轉換接口上確認配置信息中的配置參數(shù)是否正確；如果配置參數(shù)不正確，則重新讀取配置文件，否則確認配置參數(shù)正確；以及等待建立網絡連接，如果網絡連接未正確建立則釋放系統(tǒng)資源，否則執(zhí)行步驟二。
[0014]在步驟二中執(zhí)行:接收線程持續(xù)監(jiān)聽網絡；當接收到網絡數(shù)據(jù)時，判斷網絡數(shù)據(jù)中是否存在遙測數(shù)據(jù)；當存在遙測數(shù)據(jù)時，取出、處理一幀遙測數(shù)據(jù)，并通知發(fā)送線程已有待轉發(fā)的遙測數(shù)據(jù)；繼續(xù)判斷是否還存在遙測數(shù)據(jù)；以及當不存在遙測數(shù)據(jù)時，丟棄所接收到的網絡數(shù)據(jù)，否則繼續(xù)取出一幀遙測數(shù)據(jù)。
[0015]優(yōu)選地，在步驟二中，當衛(wèi)星模擬器開始或者調整仿真速度時，遙測數(shù)據(jù)突然發(fā)生變化，所接收的網絡數(shù)據(jù)中存在多幀遙測數(shù)據(jù)，以及對網絡數(shù)據(jù)返回判斷是否存在遙測數(shù)據(jù)，以防止丟失遙測數(shù)據(jù)。
[0016]額外地，根據(jù)本發(fā)明的遙測數(shù)據(jù)轉換方法還包括:定義一個程序內部的遙測數(shù)據(jù)格式用以緩沖遙測數(shù)據(jù)，從而衛(wèi)星模擬器發(fā)送的遙測數(shù)據(jù)的格式與真星綜合測試系統(tǒng)軟件接收的遙測數(shù)據(jù)的格式之間不存在直接關系，并且所發(fā)送的遙測數(shù)據(jù)的格式與所發(fā)送的遙測數(shù)據(jù)的格式隨衛(wèi)星型號變化的量在配置文件中進行配置。
[0017]具體地，在步驟三中執(zhí)行:在接收到一幀遙測數(shù)據(jù)后，提取其中的遙測信息；根據(jù)所定義的遙測數(shù)據(jù)格式，對遙測數(shù)據(jù)進行格式轉換；以及將經過格式轉換的遙測數(shù)據(jù)存放到數(shù)據(jù)緩存區(qū)中。
[0018]在步驟四中執(zhí)行:發(fā)送線程接收到接收線程的通知；發(fā)送線程從數(shù)據(jù)緩存區(qū)中讀取遙測數(shù)據(jù)；根據(jù)配置文件中的參數(shù)和相應協(xié)議，將遙測數(shù)據(jù)打包成相應的數(shù)據(jù)包；以及將打包后的遙測數(shù)據(jù)發(fā)送給真星綜合測試系統(tǒng)軟件。
[0019]優(yōu)選地，當接收線程和發(fā)送線程同時對數(shù)據(jù)緩存區(qū)進行訪問時，協(xié)調接收線程和發(fā)送線程，并對數(shù)據(jù)緩存區(qū)進行保護，從而防止通用轉換接口損壞數(shù)據(jù)。
[0020]額外地，根據(jù)本發(fā)明的遙測數(shù)據(jù)轉換方法還包括:當衛(wèi)星模擬器進行8倍速的仿真時，遙測數(shù)據(jù)的量是常速時的8倍，對通用轉換接口的程序進行優(yōu)化以提高運行速度；當發(fā)生意外事件時，以明顯方式通知使用者告知原因，并同時釋放系統(tǒng)資源；根據(jù)配置參數(shù)讀取遙測數(shù)據(jù)中的幀計數(shù)，從而實時顯示幀計數(shù)和轉發(fā)的遙測數(shù)據(jù)總幀數(shù)；將所讀取的幀計數(shù)與前一次記錄的幀計數(shù)進行對比，從而確定是否存在幀丟失并實時顯示丟幀數(shù)。
[0021]因此，采用本發(fā)明，具有以下的有益效果:
[0022]—實用性:通過衛(wèi)星模擬器遙測通用轉換接口，真星綜合測試系統(tǒng)軟件可以用于衛(wèi)星模擬器的測試，既提高了衛(wèi)星模擬器測試系統(tǒng)的搭建速度，又保證了衛(wèi)星模擬器測試系統(tǒng)的正確性；
[0023]—通用性:已經在多個型號的衛(wèi)星模擬器的測試中使用，經歷多個型號衛(wèi)星模擬器的測試，充分證明了衛(wèi)星模擬器遙測轉換接口的通用性；
[0024]—實時性:在衛(wèi)星模擬器8倍速和16倍速仿真時進行測試，衛(wèi)星模擬器遙測通用轉換接口工作穩(wěn)定，轉發(fā)數(shù)據(jù)正常；以及
[0025]—易用性:能夠實時顯示當前網絡連接狀態(tài)、遙測幀計數(shù)、轉發(fā)遙測總幀數(shù)和丟幀數(shù)，方便觀察網絡通信情況和衛(wèi)星模擬器發(fā)出的遙測情況。
【附圖說明】
[0026]圖1是現(xiàn)有技術中的衛(wèi)星模擬器的測試連接圖；
[0027]圖2是現(xiàn)有技術中的真星綜合測試系統(tǒng)軟件的測試連接圖；
[0028]圖3是根據(jù)本發(fā)明的衛(wèi)星模擬器與真星綜合測試系統(tǒng)軟件的連接圖
[0029]圖4是根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的衛(wèi)星模擬器遙測通用轉換接口的工作流程圖；
[0030]圖5是根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的衛(wèi)星模擬器遙測通用轉換接口配置文件圖；以及
[0031]圖6是根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的衛(wèi)星模擬器遙測通用轉換接口實例的顯示頁面的示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0033]首先，詳細介紹衛(wèi)星模擬器遙測通用轉換接口的主要步驟。應了解，遙測數(shù)據(jù)長度固定，幀頻固定，因此遙測數(shù)據(jù)處理相對比較簡單。
[0034]衛(wèi)星模擬器通用轉換接口的主要工作步驟如下:
[0035](一 )讀取配置文件，建立網絡連接；
[0036](二)接收線程監(jiān)聽網絡，如果接收到遙測數(shù)據(jù)進行步驟(三)；
[0037](三)將接收到的遙測數(shù)據(jù)轉換成統(tǒng)一的內部格式，并存放在數(shù)據(jù)緩存區(qū)中，并通知轉發(fā)線程已經有新遙測數(shù)據(jù)，然后再次檢測接收到的網絡數(shù)據(jù)包中是否還有遙測數(shù)據(jù)，如果還有遙測數(shù)據(jù)，則重復步驟(三)，如果沒有遙測數(shù)據(jù)，則接收線程執(zhí)行步驟(二)；
[0038](四)轉發(fā)線程收到接收線程通知后，從緩存區(qū)中讀取遙測數(shù)據(jù)，并根據(jù)配置文件中的參數(shù)和相應協(xié)議的將遙測數(shù)據(jù)打包成相應的數(shù)據(jù)包，然后發(fā)送給真星綜合測試系統(tǒng)軟件；
[0039](五)根據(jù)配置參數(shù)讀取遙測數(shù)據(jù)中的幀計數(shù)，實時顯示幀計數(shù)和轉發(fā)的遙測總幀數(shù)，并與前一次記錄的幀計數(shù)對比，計算是否有丟幀，并實時顯示丟幀數(shù)；以及
[0040](六)查看緩存區(qū)中是否還有緩存數(shù)據(jù)，如果有重復步驟(四)，如果沒有等待接收線程的通知。
[0041]因此，可以看出衛(wèi)星模擬器遙測通用轉換接口的關鍵技術在以下四個方面:
[0042]I)正確、完整地接收遙測數(shù)據(jù)。
[0043]雖然遙測的幀頻是固定的，但是模擬器在