專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)及其綜合處理顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)及其綜合處理顯示方法，屬于無(wú)人
機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)基帶信號(hào)處理方法設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無(wú)人機(jī)是一種有動(dòng)力、可控制、能攜帶多種任務(wù)載荷、執(zhí)行多種任務(wù)并能重復(fù)使用 的無(wú)人戰(zhàn)術(shù)飛行器。由于其零傷亡風(fēng)險(xiǎn)和高機(jī)動(dòng)性等優(yōu)勢(shì)引起了各國(guó)軍方的高度重視。圖 1為地面控制站在無(wú)人機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中所處的位置示意圖。如圖1所示，地面控制站2(簡(jiǎn)稱(chēng) 地面站)是測(cè)控與信息傳輸系統(tǒng)的重要組成部分，它可以通過(guò)測(cè)控鏈路通信站3完成對(duì)無(wú) 人機(jī)1的狀態(tài)監(jiān)控和操作控制，因而地面站是整個(gè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)遙測(cè)遙控信息的"交互點(diǎn)"。
地面站負(fù)責(zé)完成的具體功能常包括任務(wù)規(guī)劃、飛行航跡顯示、測(cè)控參數(shù)顯示、圖 像顯示、有效載荷管理、系統(tǒng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄和指揮控制等。圖2為現(xiàn)有技術(shù)的地面控制站 簡(jiǎn)化組成示意圖。如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)的地面站簡(jiǎn)化組成一般包括測(cè)控收發(fā)裝置4、遙測(cè) 監(jiān)控計(jì)算機(jī)5、飛行控制計(jì)算機(jī)6和任務(wù)控制計(jì)算機(jī)7。測(cè)控收發(fā)裝置4完成從鏈路通信站 接收遙測(cè)數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)5 ;從飛行控制計(jì)算機(jī)6和任務(wù)控制計(jì)算機(jī)7的接 收遙控?cái)?shù)據(jù)，發(fā)送到鏈路通信站3。 圖3為現(xiàn)有技術(shù)的遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)信息處理流程圖。如圖3所示，在現(xiàn)有技術(shù)中， 遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理和顯示采用單線程流水線技術(shù)，功能模塊包括單幀遙測(cè)數(shù)據(jù)的接收模塊8、 單幀遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理模塊9和單幀遙測(cè)數(shù)據(jù)的顯示模塊10，單幀遙測(cè)數(shù)據(jù)的接收模塊8 完成整幀的遙測(cè)數(shù)據(jù)的接收后發(fā)送至單幀遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理模塊9，單幀遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理模 塊9將單幀遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比例量綱變換和解碼處理后，直接驅(qū)動(dòng)單幀遙測(cè)數(shù)據(jù)的顯示模塊 IO，驅(qū)動(dòng)周期即遙測(cè)數(shù)據(jù)接收周期。 在大部分的時(shí)間內(nèi)，無(wú)人機(jī)都在操縱者的視野范圍之外，地面站人員對(duì)無(wú)人機(jī)姿 態(tài)監(jiān)控、飛行控制和任務(wù)控制都依賴于機(jī)載遙測(cè)裝置回傳的遙測(cè)數(shù)據(jù)。而現(xiàn)有技術(shù)的地面 站組成造成了只有處于遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)5機(jī)位的操縱人員能夠直接觀察到遙測(cè)信息，而其 他機(jī)位的操縱人員想要觀察遙測(cè)信息時(shí)則十分不便。 現(xiàn)有技術(shù)的遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)信息處理流程由于采用單線程流水線技術(shù)，每級(jí)模塊 都需要整幀處理完成后才能進(jìn)入下一級(jí)模塊，這樣的時(shí)間延遲累積容易對(duì)單幀遙測(cè)數(shù)據(jù)顯 示模塊10的刷新速率產(chǎn)生影響。 此外，現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)人機(jī)地面站遙測(cè)顯示界面大多模仿有人機(jī)，顯示的信息量少 且缺乏變化，容易給地面站人員造成一定程度困擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，提出了一種無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)及 其綜合處理顯示方法，使無(wú)人機(jī)地面站中各個(gè)機(jī)位的操作人員都能有效共享無(wú)人機(jī)遙測(cè)信 息，并加快計(jì)算機(jī)對(duì)遙測(cè)信息處理的速度和顯示刷新率，改善遙測(cè)信息在用戶界面上的顯示效果，提高了無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息顯示的可讀性，便于無(wú)人機(jī)地面站人員對(duì)無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān) 控。 本發(fā)明的一種無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)控收發(fā)裝置與鏈路通信站通 信，采用分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為硬件平臺(tái)，分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括鏈路控制計(jì)算機(jī)、飛行控 制計(jì)算機(jī)、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)；四臺(tái)計(jì)算機(jī)組成一個(gè)局域網(wǎng)，局域網(wǎng)采用 UDP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，測(cè)控收發(fā)裝置與鏈路控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，將遙測(cè)遙控信息發(fā)送至 鏈路通信站完成對(duì)無(wú)人機(jī)的遙測(cè)遙控，當(dāng)鏈路控制計(jì)算機(jī)接收到遙測(cè)信息時(shí)通過(guò)局域網(wǎng)通 信共享該遙測(cè)數(shù)據(jù)，飛行控制計(jì)算機(jī)、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)接收到同樣的遙 測(cè)數(shù)據(jù)； 無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)運(yùn)行于飛行控制計(jì)算機(jī)、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)和遙測(cè)監(jiān) 控計(jì)算機(jī)，包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊、遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊、數(shù)據(jù)回放模塊、數(shù)據(jù)處理 模塊組和數(shù)據(jù)顯示模塊組； 數(shù)據(jù)處理模塊組包括飛行姿態(tài)參數(shù)處理模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模塊、飛行階段處 理模塊、飛控方式處理模塊、導(dǎo)航方式處理模塊、領(lǐng)航方式處理模塊、燃油、電氣和慣導(dǎo)處理 模塊、任務(wù)載荷狀態(tài)處理模塊、測(cè)控鏈路狀態(tài)處理模塊、遙控指令回報(bào)處理模塊和其他遙測(cè) 參數(shù)處理模塊； 數(shù)據(jù)顯示模塊組包括主飛行儀表顯示模塊、航向表顯示模塊、舵面信息顯示模塊、 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示模塊、階段/方式顯示模塊、告警信息顯示模塊、離散參數(shù)顯示模塊、指令 回報(bào)顯示模塊和系統(tǒng)時(shí)間顯示模塊； 遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊包括數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、遙測(cè)幀頭判斷模塊、幀分割模塊、第一副幀分 割模塊、第二副幀分割模塊、第三副幀分割模塊、第四副幀分割模塊、飛行姿態(tài)參數(shù)緩沖區(qū)、 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)緩沖區(qū)、飛行階段緩沖區(qū)、飛控方式緩沖區(qū)、導(dǎo)航方式緩沖區(qū)、領(lǐng)航方式緩沖區(qū)、 燃油、電氣和慣導(dǎo)緩沖區(qū)、任務(wù)載荷狀態(tài)緩沖區(qū)、測(cè)控鏈路狀態(tài)緩沖區(qū)、遙控指令回報(bào)緩沖 區(qū)和其他遙測(cè)參數(shù)緩沖區(qū)； 網(wǎng)絡(luò)通信模塊負(fù)責(zé)完成接收局域網(wǎng)內(nèi)鏈路控制計(jì)算機(jī)通過(guò)UDP協(xié)議發(fā)送到遙測(cè) 監(jiān)控計(jì)算機(jī)的遙測(cè)數(shù)據(jù)； 遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)對(duì)接受數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，數(shù)據(jù)通過(guò)遙測(cè)幀頭判斷模 塊、幀分割模塊、第一副幀分割模塊、第二副幀分割模塊、第三副幀分割模塊、第四副幀分割 模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，得到的參數(shù)分別存儲(chǔ)在飛行姿態(tài)參數(shù)緩沖區(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)緩沖區(qū)、飛行 階段緩沖區(qū)、飛控方式緩沖區(qū)、導(dǎo)航方式緩沖區(qū)、領(lǐng)航方式緩沖區(qū)、燃油、電氣和慣導(dǎo)緩沖 區(qū)、任務(wù)載荷狀態(tài)緩沖區(qū)、測(cè)控鏈路狀態(tài)緩沖區(qū)、遙控指令回報(bào)緩沖區(qū)和其他遙測(cè)參數(shù)緩沖 區(qū)，然后，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)按照參數(shù)類(lèi)別發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊組對(duì)應(yīng)的飛行姿態(tài)參數(shù)處理模塊、 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模塊、飛行階段處理模塊、飛控方式處理模塊、導(dǎo)航方式處理模塊、領(lǐng)航方 式處理模塊、燃油、電氣和慣導(dǎo)處理模塊、任務(wù)載荷狀態(tài)處理模塊、測(cè)控鏈路狀態(tài)處理模塊、 遙控指令回報(bào)處理模塊和其他遙測(cè)參數(shù)處理模塊，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理； 處理后的數(shù)據(jù)傳送至主飛行儀表顯示模塊、航向表顯示模塊、舵面信息顯示模塊、 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示模塊、階段/方式顯示模塊、告警信息顯示模塊、離散參數(shù)顯示模塊、指令 回報(bào)顯示模塊和系統(tǒng)時(shí)間顯示模塊進(jìn)行顯示； 數(shù)據(jù)記錄模塊負(fù)責(zé)完成以文件格式實(shí)時(shí)記錄真實(shí)飛行中的遙測(cè)參數(shù)，數(shù)據(jù)回放模塊負(fù)責(zé)完成飛行任務(wù)完成后期的回放數(shù)據(jù)檢測(cè)和模擬訓(xùn)練功能。 基于無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理和顯示方法，包括 以下步驟 步驟一 構(gòu)建遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)；
步驟二 選擇地面控制站的工作模式；
步驟三正常模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的獲取和傳輸；
步驟四正常模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、同步和分發(fā)；
步驟五正常模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理和顯示；
步驟六回放模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的同步和分發(fā)；
步驟七回放模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理和顯示。
本方法的優(yōu)點(diǎn)在于 1)構(gòu)建多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，利用局域網(wǎng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)信 息的多機(jī)共享，便于地面站各機(jī)位操作人員監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)狀態(tài)； 2)對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)施按類(lèi)別的分割和分發(fā)，利用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)信息的模塊 化并行處理和顯示，加快了信息處理速度，也便于使用和維護(hù)； 3)采用模塊化可切換的人機(jī)界面模式，擴(kuò)大遙測(cè)信息的顯示量，加入存儲(chǔ)和回放 功能，擴(kuò)展了無(wú)人機(jī)地面站功能。






















圖1為地面控制站在無(wú)人機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中所處的位置示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)的地面控制站簡(jiǎn)化組成示意圖3為現(xiàn)有技術(shù)的遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)信息處理流程圖4為本本發(fā)明地面控制站簡(jiǎn)化組成示意圖5為無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊結(jié)構(gòu)示意圖7為發(fā)明的方法流程示意圖8為本發(fā)明單個(gè)遙測(cè)幀的幀頭判斷模塊處理流程圖； 圖9為本發(fā)明遙測(cè)數(shù)據(jù)顯示模塊人機(jī)界面構(gòu)成圖； 圖10本發(fā)明遙測(cè)數(shù)據(jù)回放處理流程圖。 圖中 1.無(wú)人機(jī)
3.測(cè)控鏈路通信站 4.》
6.現(xiàn)有技術(shù)的任務(wù)
控制計(jì)算機(jī)
9.現(xiàn)有技術(shù)的遙測(cè)
幀處理模塊
12.飛行控制計(jì)算機(jī) 15.網(wǎng)絡(luò)通信模塊 18.數(shù)據(jù)回放模塊
7.現(xiàn)有技術(shù)的遙測(cè)監(jiān)控 計(jì)算機(jī)
10.現(xiàn)有技術(shù)的遙測(cè)幀 顯示模塊
13.任務(wù)控制計(jì)算機(jī) 16.遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊 19.數(shù)據(jù)處理模塊組
2.地面控制站
5.現(xiàn)有技術(shù)的飛行控制 計(jì)算機(jī) 8.現(xiàn)有技術(shù)的遙測(cè)幀接 收模塊 11.鏈路控制計(jì)算機(jī)
14.遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī) 17.數(shù)據(jù)記錄模塊 20.數(shù)據(jù)顯示模塊組
21.飛行姿態(tài)參數(shù)處 理模塊 24.飛控方式處理模 塊 27.燃油、電氣和慣 導(dǎo)處理模塊 30.遙控指令回報(bào)處 理模塊 33.航向表顯示模塊 36.階段/方式顯示 模塊 39.指令回報(bào)顯示模 塊 42.遙測(cè)幀頭判斷模 塊 45.第二副幀分割模 塊 48.飛行姿態(tài)參數(shù)緩 沖區(qū) 51.飛控方式緩沖區(qū) 54.燃油、電氣和慣 導(dǎo)緩沖區(qū) 57.遙控指令回報(bào)緩 沖區(qū)
22.發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模23.飛行階段處理模塊 塊
25.導(dǎo)航方式處理模塊26.領(lǐng)航方式處理模塊
28.任務(wù)載荷狀態(tài)處理29.測(cè)控鏈路狀態(tài)處理模 模塊 塊
31.其他遙測(cè)參數(shù)處理32.主飛行儀表顯示模塊 模塊
34.舵面信息顯示模塊 35.發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示模塊 37.告警信息顯示模塊 38.離散參數(shù)顯示模塊
40.系統(tǒng)時(shí)間顯示模塊 41.接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
43.幀分割模塊
44.第一副幀分割模塊
46.第三副幀分割模塊 47.第四副幀分割模塊
49.發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)緩沖區(qū) 50.飛行階段緩沖區(qū)
52.導(dǎo)航方式緩沖區(qū) 55.任務(wù)載荷狀態(tài)緩沖 區(qū)
58.其它遙測(cè)參數(shù)緩沖 區(qū)
53.領(lǐng)航方式緩沖區(qū) 56.測(cè)控鏈路狀態(tài)緩沖區(qū)
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 —種無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)，如圖4、圖5所示，構(gòu)建無(wú)人機(jī)地面控制站2中 的分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為綜合處理顯示系統(tǒng)運(yùn)行的硬件平臺(tái)，地面控制站2的分布式計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)如圖4所示，包括鏈路控制計(jì)算機(jī)11、飛行控制計(jì)算機(jī)12、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)13和 遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14，四臺(tái)計(jì)算機(jī)組成一個(gè)局域網(wǎng)，局域網(wǎng)采用UDP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。測(cè)控 收發(fā)裝置4與鏈路控制計(jì)算機(jī)11進(jìn)行通信，將遙測(cè)遙控信息發(fā)送至鏈路通信站3完成對(duì)無(wú) 人機(jī)1的遙測(cè)遙控，當(dāng)鏈路控制計(jì)算機(jī)11接收到遙測(cè)信息時(shí)通過(guò)局域網(wǎng)通信共享該遙測(cè)數(shù) 據(jù)，飛行控制計(jì)算機(jī)12、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)13和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14接收到同樣的遙測(cè)數(shù)據(jù)。
圖4所示的分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成了遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，在其基 礎(chǔ)之上構(gòu)建了遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在飛行控制計(jì)算機(jī)12、任務(wù)控制計(jì)算機(jī) 13和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14分別運(yùn)行，以滿足各機(jī)位人員都可以完成對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
基于遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14的遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)如圖5所示，包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊 15、遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊16、數(shù)據(jù)記錄模塊17、數(shù)據(jù)回放模塊18、數(shù)據(jù)處理模塊組19和數(shù)據(jù)顯
9示模塊組20。 數(shù)據(jù)處理模塊組19包括飛行姿態(tài)參數(shù)處理模塊21、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模塊22、飛行 階段處理模塊23、飛控方式處理模塊24、導(dǎo)航方式處理模塊25、領(lǐng)航方式處理模塊26、燃 油、電氣和慣導(dǎo)處理模塊27、任務(wù)載荷狀態(tài)處理模塊28、測(cè)控鏈路狀態(tài)處理模塊29、遙控指 令回報(bào)處理模塊30和其他遙測(cè)參數(shù)處理模塊31。 數(shù)據(jù)顯示模塊組20包括主飛行儀表顯示模塊32、航向表顯示模塊33、舵面信息顯 示模塊34、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示模塊35、階段/方式顯示模塊36、告警信息顯示模塊37、離散參 數(shù)顯示模塊38、指令回報(bào)顯示模塊39和系統(tǒng)時(shí)間顯示模塊40。 遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊16如圖6所示，包括數(shù)據(jù)緩沖區(qū)41、遙測(cè)幀頭判斷模塊42、幀 分割模塊43、第一副幀分割模塊44、第二副幀分割模塊45、第三副幀分割模塊46、第四副幀 分割模塊47、飛行姿態(tài)參數(shù)緩沖區(qū)48、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)緩沖區(qū)49、飛行階段緩沖區(qū)50、飛控方 式緩沖區(qū)51、導(dǎo)航方式緩沖區(qū)52、領(lǐng)航方式緩沖區(qū)53、燃油、電氣和慣導(dǎo)緩沖區(qū)54、任務(wù)載 荷狀態(tài)緩沖區(qū)55、測(cè)控鏈路狀態(tài)緩沖區(qū)56、遙控指令回報(bào)緩沖區(qū)57和其他遙測(cè)參數(shù)緩沖區(qū) 58。 網(wǎng)絡(luò)通信模塊15負(fù)責(zé)完成接收局域網(wǎng)內(nèi)鏈路控制計(jì)算機(jī)11通過(guò)UDP協(xié)議發(fā)送到 遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14的遙測(cè)數(shù)據(jù)； 遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊16的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)41對(duì)接受數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，數(shù)據(jù)通過(guò)遙測(cè)幀頭 判斷模塊42、幀分割模塊43、第一副幀分割模塊44、第二副幀分割模塊45、第三副幀分割 模塊46、第四副幀分割模塊47進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，得到的參數(shù)分別存儲(chǔ)在飛行姿態(tài)參數(shù)緩沖區(qū) 48、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)緩沖區(qū)49、飛行階段緩沖區(qū)50、飛控方式緩沖區(qū)51、導(dǎo)航方式緩沖區(qū)52、領(lǐng) 航方式緩沖區(qū)53、燃油、電氣和慣導(dǎo)緩沖區(qū)54、任務(wù)載荷狀態(tài)緩沖區(qū)55、測(cè)控鏈路狀態(tài)緩沖 區(qū)56、遙控指令回報(bào)緩沖區(qū)57和其他遙測(cè)參數(shù)緩沖區(qū)58，然后，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)按照參數(shù)類(lèi)別 發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊組19對(duì)應(yīng)的飛行姿態(tài)參數(shù)處理模塊21、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模塊22、飛行 階段處理模塊23、飛控方式處理模塊24、導(dǎo)航方式處理模塊25、領(lǐng)航方式處理模塊26、燃 油、電氣和慣導(dǎo)處理模塊27、任務(wù)載荷狀態(tài)處理模塊28、測(cè)控鏈路狀態(tài)處理模塊29、遙控指 令回報(bào)處理模塊30和其他遙測(cè)參數(shù)處理模塊31，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 處理后的數(shù)據(jù)傳送至主飛行儀表顯示模塊32、航向表顯示模塊33、舵面信息顯示
模塊34、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示模塊35、階段/方式顯示模塊36、告警信息顯示模塊37、離散參數(shù)
顯示模塊38、指令回報(bào)顯示模塊39和系統(tǒng)時(shí)間顯示模塊40進(jìn)行顯示。 數(shù)據(jù)記錄模塊17負(fù)責(zé)完成以文件格式實(shí)時(shí)記錄真實(shí)飛行中的遙測(cè)參數(shù)，數(shù)據(jù)回
放模塊18負(fù)責(zé)完成飛行任務(wù)完成后期的回放數(shù)據(jù)檢測(cè)和模擬訓(xùn)練功能。 基于無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理和顯示方法，流程
如圖7所示，包括以下步驟 步驟一 構(gòu)建遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)；
步驟二 選擇地面控制站2的工作模式； 選擇地面控制站2為正常模式或者回放模式，正常模式下，待處理和顯示的遙測(cè) 信息為實(shí)際飛行中實(shí)時(shí)回傳的遙測(cè)信息，遙測(cè)幀以定時(shí)間隔t (定時(shí)間隔一般為毫秒級(jí)，如 某型無(wú)人機(jī)采用80ms)進(jìn)行回傳；回放模式下，對(duì)實(shí)際飛行時(shí)記錄的遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理 和顯示，用以完成對(duì)數(shù)據(jù)后期檢測(cè)或者模擬訓(xùn)練等功能。兩種工作模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)相同，主要包括無(wú)人機(jī)當(dāng)前的飛行姿態(tài)參數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、飛行階段回報(bào)、飛控方式回報(bào)、導(dǎo) 航方式回報(bào)、領(lǐng)航方式回報(bào)、燃油、電氣和慣導(dǎo)狀態(tài)回報(bào)、任務(wù)載荷狀態(tài)回報(bào)、遙控指令回 報(bào)、以及測(cè)控鏈路狀態(tài)等其他的連續(xù)和離散遙測(cè)參數(shù)。 如果選擇地面控制站2為正常模式，則順序執(zhí)行步驟三至步驟五；
如果選擇地面控制站2為回放模式，則順序執(zhí)行步驟六至步驟七；
步驟三正常模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的獲取和傳輸； 當(dāng)?shù)孛婵刂普?在正常工作模式下，圖4所示的地面站分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)具
體通信流程如下 1)遙測(cè)數(shù)據(jù)的鏈路接收 無(wú)人機(jī)1測(cè)控鏈路數(shù)據(jù)下傳至測(cè)控鏈路通信站3，被鏈路通信站3的接收設(shè)備同步 和獲取，以有線方式傳輸至地面控制站2的測(cè)控收發(fā)裝置4，鏈路控制計(jì)算機(jī)11通過(guò)遙測(cè)遙 控系統(tǒng)接口定義與測(cè)控收發(fā)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，接收無(wú)人機(jī)鏈路的遙測(cè)數(shù)據(jù)，完成遙測(cè)數(shù) 據(jù)的鏈路獲??； 2)遙測(cè)數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)分發(fā) 鏈路控制計(jì)算機(jī)11完成對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)中測(cè)控鏈路信息的監(jiān)控、鏈路數(shù)據(jù)的初級(jí)接 收和局域網(wǎng)內(nèi)的分發(fā)。鏈路控制計(jì)算機(jī)11通過(guò)UDP協(xié)議以定時(shí)間隔t (如80ms)向飛行控 制計(jì)算機(jī)12、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)13和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14發(fā)送遙測(cè)數(shù)據(jù)，完成遙測(cè)數(shù)據(jù)的局域 網(wǎng)分發(fā)； 3)遙測(cè)數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)接收 飛行控制計(jì)算機(jī)12、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)13和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14以異步方式接收局 域網(wǎng)中的由鏈路控制計(jì)算機(jī)11定時(shí)發(fā)送的遙測(cè)數(shù)據(jù)。這里的異步方式是指，以遙測(cè)監(jiān)控計(jì) 算機(jī)14為例，遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14開(kāi)放足夠容量的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)用于自動(dòng)緩存周期的遙測(cè)數(shù) 據(jù)，完成遙測(cè)數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)接收。飛行控制計(jì)算機(jī)5和任務(wù)控制計(jì)算機(jī)6也以類(lèi)似機(jī)理完 成遙測(cè)數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)接收。 步驟四正常模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、同步和分發(fā)； 圖5所示的網(wǎng)絡(luò)通信模塊15負(fù)責(zé)完成接收局域網(wǎng)內(nèi)鏈路控制計(jì)算機(jī)11通過(guò)UDP
協(xié)議發(fā)送到遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14的遙測(cè)數(shù)據(jù)；遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊16負(fù)責(zé)完成將遙測(cè)信息按
參數(shù)類(lèi)別加以區(qū)分并分發(fā)，分發(fā)后發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊組19的各處理模塊分別進(jìn)行數(shù)據(jù)
處理；數(shù)據(jù)記錄模塊17負(fù)責(zé)完成以文件格式實(shí)時(shí)記錄真實(shí)飛行中的遙測(cè)參數(shù)；數(shù)據(jù)回放模
塊18負(fù)責(zé)完成飛行任務(wù)完成后期的回放數(shù)據(jù)檢測(cè)和模擬訓(xùn)練功能。
正常模式下可以完成遙測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、同步和分發(fā)，具體包括以下步驟 1)遙測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 圖5所示的網(wǎng)絡(luò)通信模塊15負(fù)責(zé)完成遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14內(nèi)用于網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù) 緩沖區(qū)內(nèi)遙測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)讀取。這里的實(shí)時(shí)讀取是指當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)接收到的數(shù)據(jù)為一個(gè) 完整的遙測(cè)幀時(shí)，網(wǎng)絡(luò)通信模塊15將這一幀的遙測(cè)數(shù)據(jù)讀取并發(fā)送至遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊 16，防止舊的遙測(cè)數(shù)據(jù)被新一周期的遙測(cè)數(shù)據(jù)覆蓋，進(jìn)而完成遙測(cè)數(shù)據(jù)的機(jī)內(nèi)接收，操作人 員可以通過(guò)人機(jī)界面將接收到的原始遙測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)記錄模塊17存儲(chǔ)至本地硬盤(pán)。
2)遙測(cè)數(shù)據(jù)的同步 圖5所示的遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊16接收到網(wǎng)絡(luò)通信模塊15發(fā)送的完整一幀的遙測(cè)數(shù)據(jù)，緩存到圖6所示的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)41中，遙測(cè)幀頭判斷模塊42將該幀遙測(cè)數(shù)據(jù)讀入并判 斷該幀的完整性。 圖8為本發(fā)明單個(gè)遙測(cè)幀的幀頭判斷模塊處理流程圖。
如圖8所示，遙測(cè)幀的幀頭判斷模塊42處理流程圖具體包括以下步驟
(1)從接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)34以定時(shí)間隔t (如80ms)讀取一幀遙測(cè)數(shù)據(jù)；
(2)判斷第一副幀幀頭并處理； 通過(guò)判斷讀入數(shù)據(jù)的前2字節(jié)是否為幀結(jié)構(gòu)定義的第一副幀標(biāo)志，如果判斷結(jié)果 為"是"，則處理第一副幀，即根據(jù)第一副幀長(zhǎng)度讀取第一副幀，之后進(jìn)入步驟(3);若判斷 結(jié)果為"否"，則進(jìn)入步驟(6)。
(3)判斷第二副幀幀頭并處理； 通過(guò)判斷讀入數(shù)據(jù)的前2字節(jié)是否為幀結(jié)構(gòu)定義的第二副幀標(biāo)志，如果判斷結(jié)果 為"是"，則處理第二副幀，即根據(jù)第二副幀長(zhǎng)度讀取第二副幀，之后進(jìn)入步驟(4);若判斷 結(jié)果為"否"，則進(jìn)入步驟(6)。
(4)判斷第三副幀幀頭并處理； 通過(guò)判斷讀入數(shù)據(jù)的前2字節(jié)是否為幀結(jié)構(gòu)定義的第三副幀標(biāo)志，如果判斷結(jié)果 為"是"，則處理第三副幀，即根據(jù)第三副幀長(zhǎng)度讀取第三副幀，之后進(jìn)入步驟(5);若判斷 結(jié)果為"否"，則進(jìn)入步驟(6)。
(5)判斷第四副幀幀頭并處理； 通過(guò)判斷讀入數(shù)據(jù)的前2字節(jié)是否為幀結(jié)構(gòu)定義的第四副幀標(biāo)志，如果判斷結(jié)果 為"是"，則處理第四副幀，即根據(jù)第四副幀長(zhǎng)度讀取第四副幀，之后進(jìn)入步驟(7);若判斷 結(jié)果為"否"，則進(jìn)入步驟(6)。
(6)舍棄該幀遙測(cè)數(shù)據(jù)； 第一、二、三和四副幀中任何一個(gè)副幀幀頭發(fā)生錯(cuò)誤或缺失，即表明該遙測(cè)幀不完 整，則舍棄該幀遙測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟(7)。
(7)結(jié)束。 如果該幀為完整的遙測(cè)數(shù)據(jù)幀，則幀分割模塊43開(kāi)始對(duì)該遙測(cè)幀進(jìn)行分割和分 發(fā)。 3)遙測(cè)數(shù)據(jù)的分發(fā) 圖6所示的幀分割模塊43完成對(duì)完整一幀遙測(cè)幀的分割，分割原則按照遙測(cè)數(shù)據(jù) 幀結(jié)構(gòu)將該遙測(cè)幀分割為第一副幀、第二副幀、第三副幀和第四副幀，分別輸入到第一副幀 分割模塊44、第二副幀分割模塊45、第三副幀分割模塊46、第四副幀分割模塊47進(jìn)行副幀 的再分割。 第一副幀分割模塊44將第一副幀分割為飛行姿態(tài)參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，分別存儲(chǔ) 至飛行姿態(tài)參數(shù)緩沖區(qū)48、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)緩沖區(qū)49 ;第二副幀分割模塊45將第二副幀分割為 飛行階段、飛控方式、導(dǎo)航方式和領(lǐng)航方式，分別存儲(chǔ)至飛行階段緩沖區(qū)50、飛控方式緩沖 區(qū)51、導(dǎo)航方式緩沖區(qū)52和領(lǐng)航方式緩沖區(qū)53 ;第三副幀分割模塊46將第三副幀分割為 燃油、電氣和慣導(dǎo)狀態(tài)、任務(wù)載荷狀態(tài)和測(cè)控鏈路狀態(tài)，分別存儲(chǔ)至燃油、電氣和慣導(dǎo)緩沖 區(qū)54、任務(wù)載荷狀態(tài)緩沖區(qū)55、測(cè)控鏈路狀態(tài)緩沖區(qū)56 ;第四副幀分割模塊47將第四副幀 分割為遙控指令回報(bào)和其他遙測(cè)參數(shù)，分別存儲(chǔ)至遙控指令回報(bào)緩沖區(qū)57和其他遙測(cè)參數(shù)緩沖區(qū)58。
步驟五正常模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理和顯示； 如圖5所示，數(shù)據(jù)處理模塊組19中的各處理模塊負(fù)責(zé)完成模塊化分發(fā)后各部分遙 測(cè)參數(shù)的處理，具體處理包括解碼和單位變換。圖6所示的飛行姿態(tài)參數(shù)緩沖區(qū)48、發(fā)動(dòng)機(jī) 參數(shù)緩沖區(qū)49、飛行階段緩沖區(qū)50、飛控方式緩沖區(qū)51、導(dǎo)航方式緩沖區(qū)52、領(lǐng)航方式緩沖 區(qū)53、燃油、電氣和慣導(dǎo)緩沖區(qū)54、任務(wù)載荷狀態(tài)緩沖區(qū)55、測(cè)控鏈路狀態(tài)緩沖區(qū)56、遙控 指令回報(bào)緩沖區(qū)57、其它遙測(cè)參數(shù)緩沖區(qū)58中的遙測(cè)參數(shù)分別發(fā)送至圖6所示的飛行姿態(tài) 參數(shù)處理模塊21、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模塊22、飛行階段處理模塊23、飛控方式處理模塊24、導(dǎo) 航方式處理模塊25、領(lǐng)航方式處理模塊26、燃油、電氣和慣導(dǎo)處理模塊27、任務(wù)載荷狀態(tài)處 理模塊28、測(cè)控鏈路狀態(tài)處理模塊29、遙控指令回報(bào)處理模塊30、其他遙測(cè)參數(shù)處理模塊 30。 如圖5所示，數(shù)據(jù)顯示模塊組20中的各顯示模塊負(fù)責(zé)完成處理后遙測(cè)參數(shù)在用戶 界面上模塊化形象化的顯示。遙測(cè)數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)與之對(duì)應(yīng)的顯示模塊之間的驅(qū)動(dòng)是并 行的，其中飛行姿態(tài)參數(shù)處理模塊21將單位換算后的飛行姿態(tài)參數(shù)分別發(fā)送到主飛行儀 表顯示模塊32、航向表顯示模塊33和舵面信息顯示模塊34進(jìn)行顯示；發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模 塊22將單位換算后的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送至參數(shù)顯示模塊35進(jìn)行顯示；飛行階段處理 模塊23、飛控方式處理模塊24、導(dǎo)航方式處理模塊25和領(lǐng)航方式處理模塊26將解碼后飛 行階段、飛控方式、導(dǎo)航方式和領(lǐng)航方式發(fā)送至階段/方式顯示模塊36進(jìn)行顯示；燃油、電 氣和慣導(dǎo)處理模塊27、任務(wù)載荷狀態(tài)處理模塊28和測(cè)控鏈路狀態(tài)處理模塊29將解碼后的 燃油、電氣和慣導(dǎo)狀態(tài)、任務(wù)載荷狀態(tài)和測(cè)控鏈路狀態(tài)發(fā)送至離散參數(shù)顯示模塊38進(jìn)行顯 示，并配合告警信息顯示模塊37對(duì)產(chǎn)生告警的燃油、電氣和慣導(dǎo)狀態(tài)、任務(wù)載荷狀態(tài)和測(cè) 控鏈路狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)告警顯示；遙控指令回報(bào)處理模塊30將解碼后的遙控指令回報(bào)發(fā)送 至指令回報(bào)顯示模塊39進(jìn)行顯示。 數(shù)據(jù)顯示模塊組20的各顯示模塊以人機(jī)界面的形式在遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14的顯示 屏上進(jìn)行顯示。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的要求，遙測(cè)信息需要以形象便捷的方式顯示給地面站人 員，在確保信息完整的前提下突出主要信息，增強(qiáng)無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息顯示的可讀性。遙測(cè)監(jiān)控 計(jì)算機(jī)14的顯示屏為16 :9的液晶顯示屏，各遙測(cè)數(shù)據(jù)顯示模塊組成的人機(jī)界面在其上進(jìn) 行刷新和顯示。如圖9所示，本發(fā)明遙測(cè)數(shù)據(jù)顯示模塊人機(jī)界面構(gòu)成圖如下
系統(tǒng)時(shí)間顯示模塊40位于人機(jī)界面的最上方，以橫向顯示條方式加以顯示。其下 方的顯示區(qū)域被平均分為左右兩個(gè)顯示區(qū)域，其中主飛行儀表顯示模塊32位于左上；航向 表顯示模塊33位于左中；舵面信息顯示模塊34位于左下；指令回報(bào)顯示模塊39和階段/ 方式顯示模塊36位于右上，兩者可以根據(jù)需要進(jìn)行切換，同一時(shí)刻只能進(jìn)行一種模塊的顯 示；發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示模塊35位于右中；離散參數(shù)顯示模塊38和告警信息顯示模塊37位于 右下，兩者可以根據(jù)需要進(jìn)行切換，同一時(shí)刻只能進(jìn)行一種模塊的顯示。
步驟六回放模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的同步和分發(fā)； 在實(shí)際飛行任務(wù)完成后，操作人員可以選擇回放工作模式，此時(shí)圖6所示的數(shù)據(jù) 回放模塊18根據(jù)實(shí)際需要負(fù)責(zé)完成遙測(cè)信息綜合顯示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)回放功能，以文件的格 式讀取硬盤(pán)上存儲(chǔ)的遙測(cè)幀，讀取的遙測(cè)幀以一定的定時(shí)間隔t(如80ms)的周期發(fā)送至數(shù) 據(jù)分發(fā)模塊16，數(shù)據(jù)分發(fā)模塊16以及其后端的各個(gè)功能模塊完成與實(shí)際飛行中相同的功能，達(dá)到了對(duì)回放數(shù)據(jù)的檢測(cè)目的，數(shù)據(jù)回放功能還可以用于對(duì)地面站人員的模擬訓(xùn)練。
本發(fā)明遙測(cè)數(shù)據(jù)回放處理流程如圖10所示，具體包括以下步驟
①?gòu)倪b測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14硬盤(pán)上讀取遙測(cè)數(shù)據(jù)文件；
②判斷遙測(cè)幀幀頭； 讀取遙測(cè)數(shù)據(jù)文件中記錄的遙測(cè)數(shù)據(jù)，判斷遙測(cè)數(shù)據(jù)幀頭，具體與步驟五中的步 驟2)遙測(cè)數(shù)據(jù)的同步相同。
③周期發(fā)送遙測(cè)數(shù)據(jù)； 由于回放功能要模擬真實(shí)飛行效果，因此數(shù)據(jù)回放功能遵從實(shí)際飛行遙測(cè)數(shù)據(jù)的 發(fā)送周期，以定時(shí)間隔t的周期發(fā)送至回放數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，供遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊16讀取。
④判斷文件結(jié)束； 遙測(cè)數(shù)據(jù)文件設(shè)置文件結(jié)束標(biāo)志，每讀完一個(gè)遙測(cè)幀后判斷一次文件是否結(jié)束， 若判斷結(jié)果為"是"則說(shuō)明遙測(cè)文件讀取結(jié)束，退出步驟六，進(jìn)行步驟七；若判斷結(jié)果為 "否"，則進(jìn)入步驟六的步驟⑤。 ⑤讀取下一遙測(cè)幀。 讀取下一遙測(cè)幀，返回步驟②。
步驟七回放模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理和顯示； 在回放工作模式下，遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理和顯示與步驟五相同。
權(quán)利要求
一種無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)控收發(fā)裝置與鏈路通信站通信，其特征在于采用分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為硬件平臺(tái)，分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括鏈路控制計(jì)算機(jī)、飛行控制計(jì)算機(jī)、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)；四臺(tái)計(jì)算機(jī)組成一個(gè)局域網(wǎng)，局域網(wǎng)采用UDP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，測(cè)控收發(fā)裝置與鏈路控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，將遙測(cè)遙控信息發(fā)送至鏈路通信站完成對(duì)無(wú)人機(jī)的遙測(cè)遙控，當(dāng)鏈路控制計(jì)算機(jī)接收到遙測(cè)信息時(shí)通過(guò)局域網(wǎng)通信共享該遙測(cè)數(shù)據(jù)，飛行控制計(jì)算機(jī)、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)接收到同樣的遙測(cè)數(shù)據(jù)；無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)運(yùn)行于飛行控制計(jì)算機(jī)、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)，包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊、遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊、數(shù)據(jù)回放模塊、數(shù)據(jù)處理模塊組和數(shù)據(jù)顯示模塊組；數(shù)據(jù)處理模塊組包括飛行姿態(tài)參數(shù)處理模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模塊、飛行階段處理模塊、飛控方式處理模塊、導(dǎo)航方式處理模塊、領(lǐng)航方式處理模塊、燃油、電氣和慣導(dǎo)處理模塊、任務(wù)載荷狀態(tài)處理模塊、測(cè)控鏈路狀態(tài)處理模塊、遙控指令回報(bào)處理模塊和其他遙測(cè)參數(shù)處理模塊；數(shù)據(jù)顯示模塊組包括主飛行儀表顯示模塊、航向表顯示模塊、舵面信息顯示模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示模塊、階段/方式顯示模塊、告警信息顯示模塊、離散參數(shù)顯示模塊、指令回報(bào)顯示模塊和系統(tǒng)時(shí)間顯示模塊；遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊包括數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、遙測(cè)幀頭判斷模塊、幀分割模塊、第一副幀分割模塊、第二副幀分割模塊、第三副幀分割模塊、第四副幀分割模塊、飛行姿態(tài)參數(shù)緩沖區(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)緩沖區(qū)、飛行階段緩沖區(qū)、飛控方式緩沖區(qū)、導(dǎo)航方式緩沖區(qū)、領(lǐng)航方式緩沖區(qū)、燃油、電氣和慣導(dǎo)緩沖區(qū)、任務(wù)載荷狀態(tài)緩沖區(qū)、測(cè)控鏈路狀態(tài)緩沖區(qū)、遙控指令回報(bào)緩沖區(qū)和其他遙測(cè)參數(shù)緩沖區(qū)；網(wǎng)絡(luò)通信模塊負(fù)責(zé)完成接收局域網(wǎng)內(nèi)鏈路控制計(jì)算機(jī)通過(guò)UDP協(xié)議發(fā)送到遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)的遙測(cè)數(shù)據(jù)；遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)對(duì)接受數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，數(shù)據(jù)通過(guò)遙測(cè)幀頭判斷模塊、幀分割模塊、第一副幀分割模塊、第二副幀分割模塊、第三副幀分割模塊、第四副幀分割模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，得到的參數(shù)分別存儲(chǔ)在飛行姿態(tài)參數(shù)緩沖區(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)緩沖區(qū)、飛行階段緩沖區(qū)、飛控方式緩沖區(qū)、導(dǎo)航方式緩沖區(qū)、領(lǐng)航方式緩沖區(qū)、燃油、電氣和慣導(dǎo)緩沖區(qū)、任務(wù)載荷狀態(tài)緩沖區(qū)、測(cè)控鏈路狀態(tài)緩沖區(qū)、遙控指令回報(bào)緩沖區(qū)和其他遙測(cè)參數(shù)緩沖區(qū)，然后，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)按照參數(shù)類(lèi)別發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊組對(duì)應(yīng)的飛行姿態(tài)參數(shù)處理模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模塊、飛行階段處理模塊、飛控方式處理模塊、導(dǎo)航方式處理模塊、領(lǐng)航方式處理模塊、燃油、電氣和慣導(dǎo)處理模塊、任務(wù)載荷狀態(tài)處理模塊、測(cè)控鏈路狀態(tài)處理模塊、遙控指令回報(bào)處理模塊和其他遙測(cè)參數(shù)處理模塊，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；處理后的數(shù)據(jù)傳送至主飛行儀表顯示模塊、航向表顯示模塊、舵面信息顯示模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示模塊、階段/方式顯示模塊、告警信息顯示模塊、離散參數(shù)顯示模塊、指令回報(bào)顯示模塊和系統(tǒng)時(shí)間顯示模塊進(jìn)行顯示；數(shù)據(jù)記錄模塊負(fù)責(zé)完成以文件格式實(shí)時(shí)記錄真實(shí)飛行中的遙測(cè)參數(shù)，數(shù)據(jù)回放模塊負(fù)責(zé)完成飛行任務(wù)完成后期的回放數(shù)據(jù)檢測(cè)和模擬訓(xùn)練功能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)時(shí)間顯示模塊位于人機(jī)界面的最上方，以橫向顯示條方式加以顯示；其下方的顯示區(qū)域被 平均分為左右兩個(gè)顯示區(qū)域，其中主飛行儀表顯示模塊位于左上；航向表顯示模塊位于左 中；舵面信息顯示模塊位于左下；指令回報(bào)顯示模塊和階段/方式顯示模塊位于右上，兩 者根據(jù)需要進(jìn)行切換，同一時(shí)刻只能進(jìn)行一種模塊的顯示；發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示模塊位于右中； 離散參數(shù)顯示模塊和告警信息顯示模塊位于右下，兩者根據(jù)需要進(jìn)行切換，同一時(shí)刻只能 進(jìn)行一種模塊的顯示。
3.基于無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理和顯示方法，其特征 在于，包括以下步驟步驟一 構(gòu)建遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)；步驟二 選擇地面控制站的工作模式；選擇地面控制站為正常模式或者回放模式，正常模式下，待處理和顯示的遙測(cè)信息為 實(shí)際飛行中實(shí)時(shí)回傳的遙測(cè)信息，遙測(cè)幀以定時(shí)間隔t進(jìn)行回傳；回放模式下，對(duì)實(shí)際飛行 時(shí)記錄的遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理和顯示，用以完成對(duì)數(shù)據(jù)后期檢測(cè)或者模擬訓(xùn)練；如果選擇地面控制站為正常模式，則順序執(zhí)行步驟三至步驟五；如果選擇地面控制站為回放模式，則順序執(zhí)行步驟六至步驟七；步驟三正常模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的獲取和傳輸；當(dāng)?shù)孛婵刂普驹谡９ぷ髂Ｊ较?，分布式?jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)具體通信流程如下1) 遙測(cè)數(shù)據(jù)的鏈路接收無(wú)人機(jī)測(cè)控鏈路數(shù)據(jù)下傳至測(cè)控鏈路通信站，被鏈路通信站的接收設(shè)備同步和獲取， 以有線方式傳輸至地面控制站的測(cè)控收發(fā)裝置，鏈路控制計(jì)算機(jī)通過(guò)遙測(cè)遙控系統(tǒng)接口 定義與測(cè)控收發(fā)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，接收無(wú)人機(jī)鏈路的遙測(cè)數(shù)據(jù)，完成遙測(cè)數(shù)據(jù)的鏈路獲 ??；2) 遙測(cè)數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)分發(fā)鏈路控制計(jì)算機(jī)完成對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)中測(cè)控鏈路信息的監(jiān)控、鏈路數(shù)據(jù)的初級(jí)接收和局域 網(wǎng)內(nèi)的分發(fā)；鏈路控制計(jì)算機(jī)通過(guò)UDP協(xié)議以定時(shí)間隔t向飛行控制計(jì)算機(jī)、任務(wù)控制計(jì)算 機(jī)和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送遙測(cè)數(shù)據(jù)，完成遙測(cè)數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)分發(fā)；3) 遙測(cè)數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)接收飛行控制計(jì)算機(jī)、任務(wù)控制計(jì)算機(jī)和遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)以異步方式接收局域網(wǎng)中的由鏈 路控制計(jì)算機(jī)定時(shí)發(fā)送的遙測(cè)數(shù)據(jù)；步驟四正常模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、同步和分發(fā)； 具體包括以下步驟1) 遙測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通信模塊負(fù)責(zé)完成遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)內(nèi)用于網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)遙測(cè)數(shù)據(jù)的 實(shí)時(shí)讀?。凰龅膶?shí)時(shí)讀取是指當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)接收到的數(shù)據(jù)為一個(gè)完整的遙測(cè)幀時(shí)，網(wǎng) 絡(luò)通信模塊將這一幀的遙測(cè)數(shù)據(jù)讀取并發(fā)送至遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，防止舊的遙測(cè)數(shù)據(jù)被新 一周期的遙測(cè)數(shù)據(jù)覆蓋，進(jìn)而完成遙測(cè)數(shù)據(jù)的機(jī)內(nèi)接收；2) 遙測(cè)數(shù)據(jù)的同步遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊接收到網(wǎng)絡(luò)通信模塊發(fā)送的完整一幀的遙測(cè)數(shù)據(jù)，緩存到數(shù)據(jù)緩沖 區(qū)中，遙測(cè)幀頭判斷模塊將該幀遙測(cè)數(shù)據(jù)讀入并判斷該幀的完整性；遙測(cè)幀的幀頭判斷模塊處理流程圖具體包括以下步驟(1) 從接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以定時(shí)間隔t讀取一幀遙測(cè)數(shù)據(jù)；(2) 判斷第一副幀幀頭并處理；通過(guò)判斷讀入數(shù)據(jù)是否為幀結(jié)構(gòu)定義的第一副幀標(biāo)志，如果判斷結(jié)果為"是"，則處理 第一副幀，即根據(jù)第一副幀長(zhǎng)度讀取第一副幀，之后進(jìn)入步驟(3) ;若判斷結(jié)果為"否"，則進(jìn)入步驟(6);(3) 判斷第二副幀幀頭并處理；通過(guò)判斷讀入數(shù)據(jù)是否為幀結(jié)構(gòu)定義的第二副幀標(biāo)志，如果判斷結(jié)果為"是"，則處理 第二副幀，即根據(jù)第二副幀長(zhǎng)度讀取第二副幀，之后進(jìn)入步驟(4) ;若判斷結(jié)果為"否"，則進(jìn)入步驟(6);(4) 判斷第三副幀幀頭并處理；通過(guò)判斷讀入數(shù)據(jù)是否為幀結(jié)構(gòu)定義的第三副幀標(biāo)志，如果判斷結(jié)果為"是"，則處理 第三副幀，即根據(jù)第三副幀長(zhǎng)度讀取第三副幀，之后進(jìn)入步驟(5) ;若判斷結(jié)果為"否"，則進(jìn)入步驟(6);(5) 判斷第四副幀幀頭并處理；通過(guò)判斷讀入數(shù)據(jù)是否為幀結(jié)構(gòu)定義的第四副幀標(biāo)志，如果判斷結(jié)果為"是"，則處理 第四副幀，即根據(jù)第四副幀長(zhǎng)度讀取第四副幀，之后進(jìn)入步驟 (7);若判斷結(jié)果為"否"，則進(jìn)入步驟(6);(6) 舍棄該幀遙測(cè)數(shù)據(jù)；第一、二、三和四副幀中任何一個(gè)副幀幀頭發(fā)生錯(cuò)誤或缺失，即表明該遙測(cè)幀不完整， 則舍棄該幀遙測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟(7);(7) 結(jié)束;如果該幀為完整的遙測(cè)數(shù)據(jù)幀，則幀分割模塊開(kāi)始對(duì)該遙測(cè)幀進(jìn)行分割和分發(fā)； 3)遙測(cè)數(shù)據(jù)的分發(fā)幀分割模塊完成對(duì)完整一幀遙測(cè)幀的分割，分割原則按照遙測(cè)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)將該遙測(cè)幀 分割為第一副幀、第二副幀、第三副幀和第四副幀，分別輸入到第一副幀分割模塊、第二副 幀分割模塊、第三副幀分割模塊、第四副幀分割模塊進(jìn)行副幀的再分割；第一副幀分割模塊將第一副幀分割為飛行姿態(tài)參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，分別存儲(chǔ)至飛行姿 態(tài)參數(shù)緩沖區(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)緩沖區(qū)；第二副幀分割模塊將第二副幀分割為飛行階段、飛控方 式、導(dǎo)航方式和領(lǐng)航方式，分別存儲(chǔ)至飛行階段緩沖區(qū)、飛控方式緩沖區(qū)、導(dǎo)航方式緩沖區(qū) 和領(lǐng)航方式緩沖區(qū)；第三副幀分割模塊將第三副幀分割為燃油、電氣和慣導(dǎo)狀態(tài)、任務(wù)載荷 狀態(tài)和測(cè)控鏈路狀態(tài)，分別存儲(chǔ)至燃油、電氣和慣導(dǎo)緩沖區(qū)、任務(wù)載荷狀態(tài)緩沖區(qū)、測(cè)控鏈 路狀態(tài)緩沖區(qū)；第四副幀分割模塊將第四副幀分割為遙控指令回報(bào)和其他遙測(cè)參數(shù)，分別 存儲(chǔ)至遙控指令回報(bào)緩沖區(qū)和其他遙測(cè)參數(shù)緩沖區(qū)；步驟五正常模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理和顯示；數(shù)據(jù)處理模塊組中的各處理模塊負(fù)責(zé)完成模塊化分發(fā)后各部分遙測(cè)參數(shù)的處理，具體 處理包括解碼和單位變換；飛行姿態(tài)參數(shù)緩沖區(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)緩沖區(qū)、飛行階段緩沖區(qū)、飛 控方式緩沖區(qū)、導(dǎo)航方式緩沖區(qū)、領(lǐng)航方式緩沖區(qū)、燃油、電氣和慣導(dǎo)緩沖區(qū)、任務(wù)載荷狀態(tài) 緩沖區(qū)、測(cè)控鏈路狀態(tài)緩沖區(qū)、遙控指令回報(bào)緩沖區(qū)、其它遙測(cè)參數(shù)緩沖區(qū)中的遙測(cè)參數(shù)分別發(fā)送至飛行姿態(tài)參數(shù)處理模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模塊、飛行階段處理模塊、飛控方式處理 模塊、導(dǎo)航方式處理模塊、領(lǐng)航方式處理模塊、燃油、電氣和慣導(dǎo)處理模塊、任務(wù)載荷狀態(tài)處 理模塊、測(cè)控鏈路狀態(tài)處理模塊、遙控指令回報(bào)處理模塊、其他遙測(cè)參數(shù)處理模塊；數(shù)據(jù)顯示模塊組中的各顯示模塊負(fù)責(zé)完成處理后遙測(cè)參數(shù)在用戶界面上模塊化形象 化的顯示；遙測(cè)數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)與之對(duì)應(yīng)的顯示模塊之間的驅(qū)動(dòng)是并行的，其中飛行姿 態(tài)參數(shù)處理模塊將單位換算后的飛行姿態(tài)參數(shù)分別發(fā)送到主飛行儀表顯示模塊、航向表顯 示模塊和舵面信息顯示模塊進(jìn)行顯示；發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)處理模塊將單位換算后的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)發(fā) 動(dòng)機(jī)發(fā)送至參數(shù)顯示模塊進(jìn)行顯示；飛行階段處理模塊、飛控方式處理模塊、導(dǎo)航方式處理 模塊和領(lǐng)航方式處理模塊將解碼后飛行階段、飛控方式、導(dǎo)航方式和領(lǐng)航方式發(fā)送至階段/ 方式顯示模塊進(jìn)行顯示；燃油、電氣和慣導(dǎo)處理模塊、任務(wù)載荷狀態(tài)處理模塊和測(cè)控鏈路狀 態(tài)處理模塊將解碼后的燃油、電氣和慣導(dǎo)狀態(tài)、任務(wù)載荷狀態(tài)和測(cè)控鏈路狀態(tài)發(fā)送至離散 參數(shù)顯示模塊進(jìn)行顯示，并配合告警信息顯示模塊對(duì)產(chǎn)生告警的燃油、電氣和慣導(dǎo)狀態(tài)、任 務(wù)載荷狀態(tài)和測(cè)控鏈路狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)告警顯示；遙控指令回報(bào)處理模塊將解碼后的遙控指 令回報(bào)發(fā)送至指令回報(bào)顯示模塊進(jìn)行顯示；數(shù)據(jù)顯示模塊組的各顯示模塊以人機(jī)界面的形式在遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)的顯示屏上進(jìn)行 顯示；步驟六回放模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的同步和分發(fā)；在飛行任務(wù)完成后，操作人員選擇回放工作模式，數(shù)據(jù)回放模塊根據(jù)實(shí)際需要負(fù)責(zé)完 成遙測(cè)信息綜合顯示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)回放功能，以文件的格式讀取硬盤(pán)上存儲(chǔ)的遙測(cè)幀，讀取 的遙測(cè)幀以定時(shí)間隔t的周期發(fā)送至數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，數(shù)據(jù)分發(fā)模塊以及其后端的各個(gè)功能 模塊完成與實(shí)際飛行中相同的功能；具體包括以下步驟① 從遙測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)硬盤(pán)上讀取遙測(cè)數(shù)據(jù)文件；② 判斷遙測(cè)幀幀頭；讀取遙測(cè)數(shù)據(jù)文件中記錄的遙測(cè)數(shù)據(jù)，判斷遙測(cè)數(shù)據(jù)幀頭，具體與步驟五中的步驟2) 遙測(cè)數(shù)據(jù)的同步相同；③ 周期發(fā)送遙測(cè)數(shù)據(jù)；由于回放功能要模擬真實(shí)飛行效果，因此數(shù)據(jù)回放功能遵從實(shí)際飛行遙測(cè)數(shù)據(jù)的發(fā)送 周期，以定時(shí)間隔t的周期發(fā)送至回放數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，供遙測(cè)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊讀??；④ 判斷文件結(jié)束；遙測(cè)數(shù)據(jù)文件設(shè)置文件結(jié)束標(biāo)志，每讀完一個(gè)遙測(cè)幀后判斷一次文件是否結(jié)束，若判 斷結(jié)果為"是"則說(shuō)明遙測(cè)文件讀取結(jié)束，退出步驟六，進(jìn)行步驟七；若判斷結(jié)果為"否"，則 進(jìn)入步驟六的步驟⑤；⑤ 讀取下一遙測(cè)幀； 讀取下一遙測(cè)幀，返回步驟②；步驟七回放模式下遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理和顯示； 在回放工作模式下，遙測(cè)數(shù)據(jù)的處理和顯示與步驟五相同。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)人機(jī)遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)及其綜合處理顯示方法，本發(fā)明的遙測(cè)信息綜合處理系統(tǒng)基于無(wú)人機(jī)地面站的分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在其平臺(tái)之上構(gòu)建綜合處理系統(tǒng)及其各組成模塊。該系統(tǒng)的綜合處理顯示方法利用局域網(wǎng)通信技術(shù)和多線程技術(shù)，完成對(duì)遙測(cè)信息的多路接收、按類(lèi)別分發(fā)、模塊化并行處理和顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)信息的多機(jī)共享，加快了信息處理速度，增強(qiáng)了顯示效果，并增加了回放功能。
文檔編號(hào)G01S7/51GK101738608SQ200910242439
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者丁文銳, 劉春輝, 王英勛 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)