陳建行，趙 盼，王 卉，崔金斗

（中國洛陽電子裝備試驗中心，濟源459000）

某遙測站遙測數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

陳建行，趙 盼，王 卉，崔金斗

（中國洛陽電子裝備試驗中心，濟源459000）

在飛行試驗任務中，目前的遙測站主要完成機載試驗站調(diào)度語音、圖像和測控數(shù)據(jù)的上下行傳輸，并不具備對遙測數(shù)據(jù)的解析及航跡顯示功能，在一定程度上影響了對目標的跟蹤效果。因此，為了進一步拓展遙測站的功能，有必要設計一套遙測數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)，實現(xiàn)機載站航跡顯示和機載設備工作狀態(tài)顯示功能。

遙測站；數(shù)據(jù)處理；航跡顯示；地理信息系統(tǒng)；遙測；遙控

1 引言

遙測站主要為機載站與提供上下通信傳輸鏈路，實現(xiàn)機載站與地面指揮所之間的試驗數(shù)據(jù)、調(diào)度語音、圖像的上下傳輸，保障了試驗任務按計劃順利開展[1]。在飛行試驗任務中，目前的遙測站并不具備遙測數(shù)據(jù)解析功能，而是直接將數(shù)據(jù)傳至地面指揮所。因而遙測操作人員看不到機載站航跡信息和機載設備狀態(tài)信息，不能實時掌握目標的飛行狀態(tài)及距離、方位等位置信息，在一定程度上影響了對目標的跟蹤效果。因此，為了進一步拓展遙測站的功能，有效地提高任務保障能力，有必要開發(fā)設計一套遙測數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)，實現(xiàn)機載試驗站航跡顯示和機載設備工作狀態(tài)顯示功能。

2 系統(tǒng)總體設計

2.1 設計目標

遙測站遙測數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)主要設計目標是：依托遙測站現(xiàn)有模塊，結合任務實際、綜合采用系統(tǒng)工程化的理論方法，利用計算機網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、地理信息技術、面向對象編程技術[2]。開發(fā)設計一套遙測站遙測數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)，實現(xiàn)機載試驗站航跡顯示和機載設備工作狀態(tài)顯示功能。

2.2 總體結構

按照系統(tǒng)工程的要求，網(wǎng)絡通信方式采用TCP/IP協(xié)議，滿足強實時性和高可靠性的通信要求。網(wǎng)絡傳輸原先采用挑路模式，僅篩選傳輸有用信息，為適應數(shù)據(jù)交互需求，需增加全幀模式進行打包傳輸。存盤原始數(shù)據(jù)打包以文件形式進行傳輸，可分為多個數(shù)據(jù)包，每個包≤1GB。通過遙測數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)，實現(xiàn)設備工作狀態(tài)顯示和航跡顯示功能。

總體結構包含數(shù)據(jù)接收與處理、顯示處理初始化、航跡顯示、參試設備狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)存儲與回放等功能模塊。如圖1所示。

圖1 遙測站遙測數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)結構圖

2.3 總體設計

通過網(wǎng)絡通信，遙測數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)、地面指揮所同時從監(jiān)控系統(tǒng)實時獲取下傳的數(shù)據(jù)。遙測數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)對接收到的數(shù)據(jù)進行處理分析和顯示。如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)類別與傳輸示意圖

遙測站遙測數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要包括計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)架構和網(wǎng)絡完全防護系統(tǒng)的構建。計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)主要由監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理服務器、網(wǎng)絡交換機等設備組成。其中監(jiān)控系統(tǒng)計算機采用雙網(wǎng)卡接口，一個接口接入地面指揮所交換機，一個接口接入數(shù)據(jù)處理服務器交換機，不僅實現(xiàn)遙測數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)與地面指揮所的間接隔離，而且實現(xiàn)同時將數(shù)據(jù)傳輸至地面指揮所與遙測站數(shù)據(jù)處理服務器。網(wǎng)絡完全防護系統(tǒng)主要由硬件防火墻和路由交換機組成，主要實現(xiàn)指揮所系統(tǒng)與遙測站的物理隔離安全防護。系統(tǒng)硬件結構如圖3所示。

圖3 遙測站遙測數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)硬件結構圖

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 顯示處理初始化

試驗管理軟件在Oracle 9i客戶端軟件的環(huán)境下運行，主界面如圖4所示，分為數(shù)據(jù)顯示區(qū)、狀態(tài)顯示區(qū)等，試驗管理軟件主要完成顯示處理軟件的試驗初始化，包括試驗前的試驗信息、試驗時及試驗的初始化。

3.2 參試設備狀態(tài)顯示

遙測數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)實時從地面監(jiān)控系統(tǒng)接收下傳的遙測數(shù)據(jù)，遙測站工作狀態(tài)參數(shù)信息幀發(fā)送頻率1幀/s[3]，遙測數(shù)據(jù)幀結構如5所示。

根據(jù)約定好的通信協(xié)議與數(shù)據(jù)幀格式要求，對設備數(shù)據(jù)進行分析處理，實時顯示設備狀態(tài)，在狀態(tài)顯示軟件當中顯示工作參數(shù)及工作狀態(tài)信息[4]。數(shù)據(jù)處理流程如圖6所示。

圖4 試驗管理軟件主界面

圖5 遙測數(shù)據(jù)幀結構

圖6 數(shù)據(jù)處理流程圖

根據(jù)信息幀格式解析出來的機載站某設備工作狀態(tài)如圖7所示。

3.3 航跡顯示

遙測站把接收到的機載站GPS信息實時發(fā)送給地面監(jiān)控系統(tǒng)，地面監(jiān)控系統(tǒng)利用網(wǎng)絡實時轉發(fā)給遙測站遙測數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)，實現(xiàn)機載站航跡顯示功能[5]。如圖8所示。

3.4 數(shù)據(jù)存儲與回放

為了方便日后查閱，系統(tǒng)設計了數(shù)據(jù)存儲與回放功能，遙測存盤文件的數(shù)據(jù)是以子幀為單位連續(xù)存放[6]，其存儲結構為“文件頭（1024Byte）、第一幀、第二幀、……”，每幀前插入3個時碼字（6Byte）和一個副幀記數(shù)字SFC，子幀同步碼組位于數(shù)據(jù)區(qū)域的末端。子幀數(shù)據(jù)存儲簡表分別如表1所示。

圖7 設備狀態(tài)實時監(jiān)視頁面

圖8 機載站航跡顯示效果

表1 遙測子幀數(shù)據(jù)存儲簡表

通過飛行試驗時保存下來的數(shù)據(jù)，可以再現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示和航跡顯示[7]。程序首先從存盤數(shù)據(jù)文件中讀取遙測子幀數(shù)據(jù)，存盤數(shù)據(jù)即可軟件界面上進行顯示，處理程序的運行界面如圖9所示。

圖9 回放設置對話框

4 結束語

論文從任務實際需求出發(fā)，研究分析了遙測站遙測數(shù)據(jù)處理與顯示軟件的實現(xiàn)方法。研究內(nèi)容主要有：研究遙測數(shù)據(jù)處理與顯示軟件網(wǎng)絡傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)幀格式和接口規(guī)范，實現(xiàn)遙測數(shù)據(jù)處理顯示軟件與監(jiān)控系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡通信[8]，實現(xiàn)機載試驗站航跡顯示和機載設備工作狀態(tài)顯示。系統(tǒng)人機交互界面友好，程序界面簡介，有效地提高了遙測站的任務保障能力。目前，該系統(tǒng)軟硬件設計已初步完成，并在模擬訓練任務中驗證了該軟件功能模塊劃分和處理流程的合理性，下一步有待在實際任務保障訓練中得到進一步驗證。

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Design and Application of disposal and Displaying System for Telemetry Data from the Telemetry Station

Chen Jianxing，Zhao Pan，Wang Hui，Cui Jindou
（The LEETC of Luoyang，Jiyuan 459000，China）

In experimental aviation task，the current Telemetry Station completes primarily transmit-receive speech，picture and data,and don’t have the functions of analyzing the telemeasuring data and displaying the trace,which affects the results of tracking targets.Therefore,disposal and displaying system for telemetry data is necessary for expanding functions of Telemetry Station,to realize the displaying of airborne trace and airborne equipment performance.

Telemetry Station；Data Deal；Trace Display；GIS；Telemetry；Telecontrol

10.3969/j.issn.1002-2279.2017.03.018

TP319

B

1002-2279-（2017）03-0083-05

陳建行（1982-），男，山東省菏澤市人，工程師，主研方向：電子靶場遙測技術研究。

2016-10-19