摘 要：本文利用某型仿真系统现有的反射内存网资源，设计了一套适用于高码率遥测数据实时处理的系统。解决了飞行器技术准备过程中，遥测数据处理不及时、覆盖度不够的问题，并提供了辅助判读和数据比对等功能，实现了遥测数据处理的信息化和自动化。

关键词：遥测;数据处理;实时;反射内存网

中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）09-0083-02

0引言

遥测数据是判定飞行器飞行质量的依据，在试验鉴定中发挥重要作用。飞行试验前的技术准备过程中，对遥测参数准确及时的进行判读分析，是飞行试验顺利完成的重要保障[1]。传统的静态测试采用事后处理打印成纸质结果，再由各专业人员进行判读分析的方式进行，存在处理速度慢、精确度不足、提供试验数据信息不充分等问题，不能满足信息化试验及实战化考核的需求。本文利用现有的某型仿真系统硬件，研究采用信息化手段，将测试时的所有遥测参数进行实时处理，实时提供参数的物理量和曲线以及告警提示，处理结果存入数据库供事后调阅查看曲线或逐帧数据，并提供辅助判读结果以及历史数据比对等功能。

1 应用思路

需要进行实时处理的遥测数据码速率较高，而且需要两个遥测流同时工作，还要进行多个数字量帧的实时同步和挑路，最后还要兼容与实时数据帧结构不同的存储器数据。

为了节约成本、提高现有硬件设备的利用率，考虑利用现有的某型分布式仿真系统硬件作为平台，开发相应软件来完成数据处理工作[2]。该仿真系统中有用于加强实时运行环境的反射内存网，反射内存网上每块卡的板载内存在逻辑上是公用的，当某一节点向本节点的反射内存卡中某个地址写入数据后，其它卡的板载内存相同物理地址在400ns左右时间内就会得到同样的变化，整个过程中没有发送和接收环节，但是完成的交互功能与发送和接收是一样的，只是反应的过程比以太网更迅速，因此常用于实时性要求较高的系统中[3]。这个特点非常适合高容量、多任务的数据实时处理过程，可以将遥测地面站接收到的双流遥测数据全帧，按顺序实时放在反射内存卡的指定偏移位置，部署在反射内存网不同节点上的各个处理模块可以同时对全帧数据进行处理，快速完成各自的功能[4]。

2 应用方案

2.1 软件组成与功能

为了便于软件系统的建设和维护，将软件分为三个相互独立的分系统，即数据处理分系统、数据分析分系统和数据管理分系统。三个分系统完成数据处理、分析、管理三大功能，系统间有明确的接口关系，可独立运行，也可同时运行，三个分系统相互配合完成系统的各项详细功能。

数据处理分系统主要完成数据的实时处理与显示工作，主要功能是遥测参数处理、数据转换与回放、多种格式数据的转换、数据处理结果和二进制原码存入数据库，以及数据处理结果的实时发布。分系统中包括各个遥测数据源的数据转换与回放软件、数据处理与发布软件、数字量处理软件等。

数据分析分系统主要完成参数处理结果查询、绘制参数时间历程曲线、辅助判读、自动判读、判读结论提交等功能。分系统中包括数据判读与分析软件、实时数据查看浏览器插件等。

数据管理分系统主要完成遥测参数信息的装订查询、时标修正、数据查询备份删除、归档数据输入输出、用户权限管理等工作。分系统中包括Oracle数据库、数据管理软件、参数装订软件等。

2.2工作原理及流程

数据转换与回放软件通常部署在遥测地面检测系统网中，是数据处理系统中唯一的数据来源，也是连接遥测系统网和数据处理网的桥梁。其中用于实时遥测数据流的软件版本，在飞行器测试过程中实时读取遥测系统网的遥测全帧数据，放置于反射内存卡中供各处理软件使用。用于存储器数据流的软件版本，通过回放提取的存储器数据，完成与实时版相同的工作。其中各版本的软件主体可以相同，但配置文件是独有的，要适应各自不同的帧结构。

数据处理与发布软件部署在数据处理系统内网中反射在内存卡的终端上，它在反射内存网中实时读取所需数据进行处理，每个遥测数据流对应一个软件版本，由于处理方式有较大不同，各软件的主体和配置文件均有较大不同。为了提高数字量重新同步并处理的效率，可以按照需求给某个或某几个数字量帧部署专用的处理软件，本系统按照每个遥测数据流部署一个普通参数处理软件和一个数字量专用处理软件。各数据处理与发布软件和数字量专用处理软件将处理结果放置于内存数据库中，一方面供实时显示判读使用，另一方面当数据记录达到一定的数量时，把内存数据库中的表结果记录使用批量导出技术，存入Oracle结果数据库，以提高系统对关系型数据库的存储速度。

每台部署数据处理软件的终端都配置有WEB服务器和内存数据库，在实时数据查看浏览器插件访问WEB服务器时，WEB服务器通过访问内存数据库来提供相应的数据。

原仿真系统的终端，除部署数据处理软件以外，剩余15台统一配置为数据判读终端，供不同专业人员进行实时和事后判读分析使用，每个判读终端部署一套数据判读与分析软件和一个实时数据查看浏览器插件。其中数据判读与分析软件用于事后判读分析，数据源为Oracle结果数据库，软件按用户权限提供指定参数处理结果的物理量、时间历程曲线、十六进制原码、超限标记、初步自动判读结果、历次数据比对等功能;实时数据查看浏览器插件依托于浏览器，根据用户权限实时查看指定参数的十六进制原码、结果物理量、时间历程曲线等。

数据管理分系统的软件功能比较单一且清晰，就不在此描述了。由于系统软件众多、部署分散，数据处理相关软件均为开机启动，随时处于待命状态，通过各数据转换与回放软件以反射内存的事件方式控制启动或停止相应遥测数据流的处理工作。

系统软件结构及信息流向如图1所示。

2.3 关键技术的应用

系统设计与建设过程中应用了众多关键技术。其中，数据处理结果快速存储技术，解决了高频率的小量数据实时存入关系型数据库的存储速度问题;内存数据库技术，避免了实时处理中维护内存指针所导致的风险;基于同步码+帧计数+时码+T0+子帧计数的多站数据快速融合方法，弥补了飞行试验多站遥测数据快速融合过程中全帧数据完整性验证不足的问题[5];基于累加生成序列相关系数的变化缓变参数自动判读方法，解决了静态测试中数值稳定的参数、时序/开关/阶跃类参数和测试中预定变化的参数等类参数的自动判读问题[6]。

3 结论

仿真系统的硬件与遥测数据实时处理系统软件的结合，提供了一种新的数据处理模式，在节约成本、提高资源利用率的同时，也提高了飞行器技术准备工作的效率与数据判读的准确性，并加强了试验数据与信息的安全管理，为缩短试验周期提供了强有力的技术支撑，有效地保障了试验进度和试验工作质量。

参考文献

[1] 卢长海，张梦堃.某型遥测地面站实时处理系统设计与实现[J].信息技术与网络安全，2019，38（10）：45-49.

[2] 杜鹏.分布式飞行器数字仿真试验平台框架设计与实现[D].大连：大连理工大学，2018.

[3] 杨慧芳，蒋新华，聂明星.反射内存网技术在分布式数控系统中的应用研究[J].计算机技术与发展，2015，25（3）：234-237.

[4] 田赤军，沈胜兵，李艳雷，等.基于光纤反射内存网实现远程协同仿真方法[J].系统仿真学报，2015，27（8）：1766-1773.

[5] 杜鹏.多站遥测数据快速融合软件设计与实现[J].计算机测量与控制，2015，23（6）：2218-2219+2240.

[6] 金球星.基于相關系数的火箭测试变化缓变参数自动判读方法[J].飞行器测控学报，2014，33（1）：40-43.