某遥测站遥测数据处理显示系统设计与实现

陈建行，赵 盼，王 卉，崔金斗

（中国洛阳电子装备试验中心，济源459000）

某遥测站遥测数据处理显示系统设计与实现

陈建行，赵 盼，王 卉，崔金斗

（中国洛阳电子装备试验中心，济源459000）

在飞行试验任务中，目前的遥测站主要完成机载试验站调度语音、图像和测控数据的上下行传输，并不具备对遥测数据的解析及航迹显示功能，在一定程度上影响了对目标的跟踪效果。因此，为了进一步拓展遥测站的功能，有必要设计一套遥测数据处理与显示系统，实现机载站航迹显示和机载设备工作状态显示功能。

遥测站；数据处理；航迹显示；地理信息系统；遥测；遥控

1 引言

遥测站主要为机载站与提供上下通信传输链路，实现机载站与地面指挥所之间的试验数据、调度语音、图像的上下传输，保障了试验任务按计划顺利开展[1]。在飞行试验任务中，目前的遥测站并不具备遥测数据解析功能，而是直接将数据传至地面指挥所。因而遥测操作人员看不到机载站航迹信息和机载设备状态信息，不能实时掌握目标的飞行状态及距离、方位等位置信息，在一定程度上影响了对目标的跟踪效果。因此，为了进一步拓展遥测站的功能，有效地提高任务保障能力，有必要开发设计一套遥测数据处理与显示系统，实现机载试验站航迹显示和机载设备工作状态显示功能。

2 系统总体设计

2.1 设计目标

遥测站遥测数据处理与显示系统主要设计目标是：依托遥测站现有模块，结合任务实际、综合采用系统工程化的理论方法，利用计算机网络技术、数据库技术、地理信息技术、面向对象编程技术[2]。开发设计一套遥测站遥测数据处理与显示系统，实现机载试验站航迹显示和机载设备工作状态显示功能。

2.2 总体结构

按照系统工程的要求，网络通信方式采用TCP/IP协议，满足强实时性和高可靠性的通信要求。网络传输原先采用挑路模式，仅筛选传输有用信息，为适应数据交互需求，需增加全帧模式进行打包传输。存盘原始数据打包以文件形式进行传输，可分为多个数据包，每个包≤1GB。通过遥测数据处理与显示系统，实现设备工作状态显示和航迹显示功能。

总体结构包含数据接收与处理、显示处理初始化、航迹显示、参试设备状态显示、数据存储与回放等功能模块。如图1所示。

图1 遥测站遥测数据处理显示系统结构图

2.3 总体设计

通过网络通信，遥测数据处理显示系统、地面指挥所同时从监控系统实时获取下传的数据。遥测数据处理显示系统对接收到的数据进行处理分析和显示。如图2所示。

图2 数据类别与传输示意图

遥测站遥测数据处理显示系统硬件系统主要包括计算机网络系统架构和网络完全防护系统的构建。计算机网络系统主要由监控系统、数据处理服务器、网络交换机等设备组成。其中监控系统计算机采用双网卡接口，一个接口接入地面指挥所交换机，一个接口接入数据处理服务器交换机，不仅实现遥测数据处理显示系统与地面指挥所的间接隔离，而且实现同时将数据传输至地面指挥所与遥测站数据处理服务器。网络完全防护系统主要由硬件防火墙和路由交换机组成，主要实现指挥所系统与遥测站的物理隔离安全防护。系统硬件结构如图3所示。

图3 遥测站遥测数据处理与显示系统硬件结构图

3 系统实现

3.1 显示处理初始化

试验管理软件在Oracle 9i客户端软件的环境下运行，主界面如图4所示，分为数据显示区、状态显示区等，试验管理软件主要完成显示处理软件的试验初始化，包括试验前的试验信息、试验时及试验的初始化。

3.2 参试设备状态显示

遥测数据处理与显示系统实时从地面监控系统接收下传的遥测数据，遥测站工作状态参数信息帧发送频率1帧/s[3]，遥测数据帧结构如5所示。

根据约定好的通信协议与数据帧格式要求，对设备数据进行分析处理，实时显示设备状态，在状态显示软件当中显示工作参数及工作状态信息[4]。数据处理流程如图6所示。

图4 试验管理软件主界面

图5 遥测数据帧结构

图6 数据处理流程图

根据信息帧格式解析出来的机载站某设备工作状态如图7所示。

3.3 航迹显示

遥测站把接收到的机载站GPS信息实时发送给地面监控系统，地面监控系统利用网络实时转发给遥测站遥测数据处理与显示系统，实现机载站航迹显示功能[5]。如图8所示。

3.4 数据存储与回放

为了方便日后查阅，系统设计了数据存储与回放功能，遥测存盘文件的数据是以子帧为单位连续存放[6]，其存储结构为“文件头（1024Byte）、第一帧、第二帧、……”，每帧前插入3个时码字（6Byte）和一个副帧记数字SFC，子帧同步码组位于数据区域的末端。子帧数据存储简表分别如表1所示。

图7 设备状态实时监视页面

图8 机载站航迹显示效果

表1 遥测子帧数据存储简表

通过飞行试验时保存下来的数据，可以再现数据显示和航迹显示[7]。程序首先从存盘数据文件中读取遥测子帧数据，存盘数据即可软件界面上进行显示，处理程序的运行界面如图9所示。

图9 回放设置对话框

4 结束语

论文从任务实际需求出发，研究分析了遥测站遥测数据处理与显示软件的实现方法。研究内容主要有：研究遥测数据处理与显示软件网络传输协议、数据帧格式和接口规范，实现遥测数据处理显示软件与监控系统之间的网络通信[8]，实现机载试验站航迹显示和机载设备工作状态显示。系统人机交互界面友好，程序界面简介，有效地提高了遥测站的任务保障能力。目前，该系统软硬件设计已初步完成，并在模拟训练任务中验证了该软件功能模块划分和处理流程的合理性，下一步有待在实际任务保障训练中得到进一步验证。

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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

陈建行（1982-），男，山东省菏泽市人，工程师，主研方向：电子靶场遥测技术研究。

2016-10-19