测控软件系统实时数据采集的分析处理方法

李瑛

测控技术与仪器是目前一门高新技术密集型综合学科，被广泛的应用到各行各业，其中测控实时数据处理软件更是航天测控系统中的重要组成部分，通过数控软件系统将飞行数据进行有效实时的采集、处理、记录，具有极强的可靠性。本文主要根据测控技术与仪器在国内诸多领域飞速发展的背景下，以航天测控系统为依据，分析测控软件系统对实时数据采集的分析、处理方式方法。

【关键词】测控软件系统 实时数据 采集 处理

随着信息科学技术的不断提升，数据采集和存储技术研究成为了数据信号处理中非常重要的环节，是人们获取外界信息的重要手段。测控技术软件系统是实时数据采集分析处理的重要工具，但是由于软件研制的周期短、维护使用时间长、人员流动性强等问题，导致测控软件系统在维护工作上存在很多问题。对此，国内测控实时处理软件采用了专用硬件平台的面向过程处理模式，在研究数据处理方法上起到很大的促进作用，成为了业界广泛关注的重点话题。

1 测控软件系统的发展前景

随着信息科学的飞速发展，数据采集和存储技术已经是数字信号处理中非常重要的环节，将决定整个系统的性能。它广泛应用于雷达，通信，遥测遥感等领域。它己经成为人们获得外界信息的重要手段。随着计算机技术逐步渗透到测控和仪器仪表技术领域，让测控软件系统得到了极大的完善和提升，在数据采集方面，数据采集卡、仪器放大器、数字信号处理芯片等技术的不断升级和更新，也有效地加快了数据采集的速率和效率。至此，与计算机技术紧密结合，已是当今仪器与测控技术发展的主潮流。

当今时代，以Internet为代表的计算机网络的迅速发展及相关技术的日益完善，突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍，将计算机、高档外设和通信线路等硬件资源以及大型数据库、程序、数据、文件等软件资源纳入网络，可实现资源的共享。其次，通过组建网络化测控系统增加系统冗余度的方法能提高系统的可靠性，便于系统的扩展和变动。由计算机和工作站作为结点的网络也就相当于现代仪器的网络。计算机已成为现代测控系统的中坚。

2 航天测控系统实时数据采集分析处理方法

近年来，我国航天测控系统随着航天事业的发展而日趋臻于完善，为了扩展观测的范围，实时采集航天信息，我们将航天测控系统与互联网相结合，对航天器的飞行和工作数据信息进行获取，然后通过自动化系统上的信号加以采集、整理、处理，并用计算机进行计算、决策和实时反馈来控制航天器飞行的轨道和姿态，在整个测控系统中使用了多台计算机，并有贯通各个测控站、测量船和测控中心的通信网络。笔者主要阐述出航天测控系统对实时数据采集分析处理过程，具体分析如下：

2.1 航天测控系统的数据采集

在整个航天测控系统中，对航天器跟踪测量所获得数据进行实时采集，在将这种信息号转换成电信号，方便信息的传递和处理。通常航天测控系统的所收集到的信息号包括两种，一种是通过传感器采集到的物理信息号，如温度、流量、气压等等；另一个种是化学信息，如湿度、气味等等，除此之外还有一些信号，如开关量信号等。这些都是航天测控系统日常所需要对航天器数据信息进行采集的重要部分，通过这些信息能够及时掌握好航天器的飞行轨道、飞行状况，为后续的信息处理做好充足准备工作。

2.2 航天测控系统的数据整理

在数据信号的整理过程中，航天器跟踪测量数据，如弹道、轨道或位置的信息，通过航天测控系统所采集的电信号进行平整、滤波、模数转换等，转换成便于处理的数字信号。通常整理信号的类型会根据不同的传感器信号采用不同的整理办法，如对传感器传来的信号主要是进行信号放大、平整、滤波和模数转换的过程；对于图像信号，经采集之后主要是用于显示，若还需对图像进行处理，再显示，或者发出控制信号，那么也必须将图像信号转换成数字信号。

2.3 航天测控系统的数据处理

航天测控系统整理后的数字信号，我们需要通过测控系统进行分类显示，或者发出控制信号，但航天器采集到的信息对象显示不正常，则代表我们需要航天测控系统进行对信号的计算和处理。遥测所提供的数据，经过处理、分析可给出航天器的状态信息，它们都是系统中反馈回路的重要信息源，将这些重要的信息源发送给地面接收站，从而对问题对象进行调控整理，使其恢复正常。

2.4 航天测控系统的显示控制

航天测控系统在电子测量和控制系统的地面部分，要有与装在航天器上的电子设备相配合才能完成测控任务。对于测量，航天器上必须有相应的信标机或应答机，它们发回地面跟踪和测速用的射频信号，应答机还发回测距信息。地面控制中心可以通过我们观察的形式显示出来，便于我们进行判断、检测各种参数的传感器和发送这些参数的射频发射机。

像这种航天测控对实时数据分析处理的四个环节，采集、整理、处理、控制信息号进行逐一完成，从而形成了航天测控系统对实时数据控制的一个闭环，从而更好的辅助和控制航天器的安全运行。

3 结语

测控软件系统是现今数据采集处理分析的重要工具，在国内众多领域有着非常广阔的发展前景，在数据采集与存储上，有着可靠易实现、经济低成本的有点被广泛的应用，在航天飞行数据采集上也得到很好的应用，是航天测控系统的重要组成部分。由于测控软件系统与互联网的重要关系，测控网络必须要基于于网络化、模块化、开放性等原则，成为具有开放性、可互操作性、分散性、网络化，像这种智能化的测控系统在数据采集分析处理上将会更为实时、可靠，有效的提升航天测控系统的工作效率。

参考文献

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作者单位

西安航天动力测控技术研究所 陕西省西安市 710025