基于组态技术的通用运载火箭遥测数据处理平台研究与实现

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近年来,中国航天发展迅猛,高密度的发射对航天运载火箭的测试效率提出了更高的要求。遥测数据的处理是测量系统重要一环,直接关系着遥测数据的提供和判读效率,进而影响火箭测试效果评估和系统性能评定。为了满足国际商业卫星发射市场和国内未来卫星发射、深空探测的需求,目前遥测数据的传输码速率已达到10MBps。随着高码率测量体制的应用,运载器在测试及飞行过程中的遥测数据量激增、参数采样率大幅提升、处理方法也更加复杂。因此,为了提高遥测数据的利用率、提升火箭整体的测试效率,全箭数据的实时处理成为了航天运载火箭系统亟待解决的关键问题。本文在充分分析系统需求与数据特性的基础上,设计并实现了一套通用化的遥测数据处理平台。深入研究了遥测数据处理技术,以数据库技术为核心,提出了四种可应用于工程实践的改进算法,采用三项关键技术,实现了瞬时大数据的实时处理与存储,提高了火箭系统测试的效率。研究、总结遥测数据的判读模式,提出了自动判读模型的形式化定义,实现了支持遥测数据判读全过程的、支持开放式数据服务的遥测数据自动判读系统。以组态技术为基础,构建了插件式的灵活系统框架,大幅提升了整个软件系统的可升级性、可维护性、可扩展性、可移植性。经过大量运载火箭飞行试验验证,结果表明,本文提出的基于组态技术的通用运载火箭遥测数据处理平台计算精度高,处理速度快,能够实时反馈火箭信息,提高了遥测数据处理的实时性、数据精确性和可靠性。实现了真正意义的无纸化判读、快速测试,彻底解决了传统人工判读模式存在的判读效率和数据利用率低、易引入误判和漏判的问题。平台是真正意义上的通用化、产品化软件,将组态概念应用于运载火箭系统研制,可以供各型运载火箭测试使用,对运载火箭测试技术的发展产生了积极的推动作用。
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