本发明涉及雷达数据处理领域，具体涉及一种在fc网络仿真平台上模拟大规模雷达数据时，进行数据处理的方法。
背景技术
光纤通道(fibrechannel，fc)是1988年由美国工业标准协会(ansi)为适应快速增长的高速数据传输需求提出的通道标准。光纤通道是一种能支持多种媒介和链接器件的网络通信协议。它使得在同一物理接口上运行当今流行的通道标准和网络协议成为可能，具备高带宽、高可靠性、高稳定性，抵抗电磁干扰等优点。光纤通道作为一种能满足高性能数据传输要求的联网技术，它的实质是一种系统互联。目前可以达到的速率为1/2/4/8/16gbit/s,还在研究32gbit/s、64gb/s等技术。光纤通道标准组织专门成立了航空电子分委员会(ansifc-ae)。该航空电子委员会主要研究光纤通道技术如何应用于航空电子领域。目前已经制定了多种协议规范。例如，无签名的匿名消息传输(fc-ae-asm)、fc-ae-1553、fc-av。
fc-ae标准本身是一个fc应用到航空电子环境中的一组协议集，主要用于航空电子环境下各设备之间的数据通信，传输视频、指控、仪器仪表、传感器等数据，主要包含：fc-ae-1553、fc-ae-asm、fc-ae-rdma、fc-ae-fclp及fc-aevi共5种协议。新一代航电系统结构以美国的“宝石柱”(pavepillar)计划为代表，应用于美国的f-22战斗机和rah-66直升机，采用1553总线和hsdb(高速数据总线)。其后进一步提出了“宝石台”(pavepale)计划，进一步推动综合化，采用了更高速的光纤数据总线，fc是四代和五代战机的代表性技术之一。目前fc已经被用在fc-35、b1-b、f18e/f、v22、apache等机型，f-35战斗机就是采用了最新的光纤总线技术。从国内整体应用形式看，fc-ae-asm协议已经开始预研和验证，并对国际标准协议进行了一些特定的改进，并在高要求的军事设备中得到了广泛的应用。
fc是由美国标准化委员会(ansi)的x3t11小组于1988年提出的高速串行传输总线，解决了并行总线scsi遇到的技术瓶颈，并在同一大的协议平台框架下可以映射更多fc-4上层协议。fc具备通道和网络双重优势，具备高带宽、高可靠性、高稳定性，抵抗电磁干扰等优点，能够提供非常稳定可靠的光纤连接，容易构建大型的数据传输和通信网络，目前支持1x、2x、4x和8x的带宽连接速率，随着技术的不断发展该带宽还在不断进行扩展，以满足更高带宽数据传输的技术性能要求。fc在航电上的应用主要包括：fc-ae、fc-av(arinc818)协议2个大的分支。其中，fc-ae标准本身是一个fc应用到航空电子环境中的一组协议集，主要用于航空电子环境下各设备之间的数据通信，传输视频、指控、仪器仪表、传感器等数据，主要包含：fc-ae-1553、fc-ae-asm、fc-ae-rdma、fc-ae-fclp及fc-aevi共5种协议，目前fc已经被用在fc-35、b1-b、f18e/f、v22、apache等机型，fc是四代和五代战机的代表性技术之一。从国内整体应用形式看，fc-ae-asm协议已经开始预研和验证，并对国际标准协议进行了一些特定的改进，并在高要求的军事设备中得到了广泛的应用。
随着航空电子系统逐步向综合化、智能化、模块化及标准化趋势发展，航空网络互联技术越来越强大，光纤通道能很好满足新型航空电子互联系统要求，成为新型机载航空电子系统首选网络总线。由于战机机载雷达扫描目标可能复杂多样，立体多变，在数据封装阶段，现有的数据目标是三维立体的，封装效率低；在数据存储阶段，占用存储空间大，存储效率低；在发送阶段，数据寻址、读取缓存区中的数据可能会出错；接收处理部分，由于发送端数据量大，可能会处理出错或者数据处理实时性低。
综上所述，对于现有的雷达数据处理方法而言，存在数据量大、数据处理效率低下、出错率高的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于：为解决现有的雷达数据处理方法数据量大、数据处理效率低下、出错率高的问题，本发明提供一种在fc总线仿真平台上雷达数据的处理方法。
本发明的技术方案如下：
一种在fc总线仿真平台上雷达数据的处理方法，包括如下步骤：
步骤1：在fc仿真实验平台上生成雷达数据；
步骤2：对每个雷达数据目标点提取方位角、径向距离和灰度值后封装成fc-ae-asm帧雷达数据，fc-ae-asm帧包括payload部分和描述符部分；
步骤3：对封装后的雷达数据进行存储，将payload部分和描述符部分分别存储在两个循环队列内存区中；
步骤4：发送端对雷达数据进行发送；发送时通过读取描述符内存区中的基地址和偏移量读取payload内存区中的雷达数据；
步骤5：接收端按照一定的规则对接收的雷达数据进行无效数据过滤得到有效雷达数据；
步骤6：对有效雷达数据进行解析并显示。
具体地，所述步骤1的具体步骤为：通过fc交换机连接fc网络发送端与接收端，根据fc交换机与fc网络接收端相连端口，设置fc网络发送端的did和sid，在通过上层应用软件，模拟生成大规模雷达数据，根据配置的did、sid来填写fc-ae-asm帧帧头的did、sid字段。
具体地，所述步骤2的具体步骤包括：
将模拟生成的雷达数据按asm帧的payload切割并作为asm帧的payload部分，然后计算payload的长度及填充数据的字节数，最后填写其他描述符表项，使生成的雷达数据封装成fc-ae-asm帧；fc-ae-asm帧包括payload部分和描述符部分。
具体地，所述步骤4的具体步骤为：将封装好的雷达数据帧复制到dma发送缓冲区中；将发送端描述符队列中写指针加1，告知硬件发送asm帧。
具体地，所述步骤5中具体的规则为：接收端dma模块对雷达数据中雷达目标点的灰度值没达到设定阈值时，将该目标点进行过滤，而保留雷达数据中点信息灰度值达到阈值的目标点。
具体地，所述步骤6的解析过程中，经过fc交换机转发的asm帧后，接收端根据asm描述符特定字段和帧长信息来判断其是否为asm帧，根据偏移量将asm帧的payload部分取出得到雷达数据。
采用上述方案后，本发明的有益效果如下：
雷达数据封装部分，通过对每个雷达数据目标点提取方位角、径向距离和灰度值这种形式进行封装，使数据简单明了，封装准确性高；数据存储部分，通过设置两个不同的内存区存储fc-ae-asm雷达帧数据，使存储效率更高效，内存空间利用率更高；发送部分，通过读取每帧描述符中的关键字段：首地址和地址偏移量，高效快速寻址雷达数据，并且寻址准确性更高；接收部分通过一定的规则删选有效数据，过滤无效数据，增强了接收处理大数据的能力；显示部分实时性高。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的fc仿真实验平台系统结构图；
图3为本发明实施例中的pc2端口雷达接收界面图。
具体实施方式
下面，将结合具体实施方式对本发明进行清楚、完整的说明。
为解决现有的雷达数据处理方法数据量大、数据处理效率低下、出错率高的问题，本发明提供一种在fc总线仿真平台上雷达数据的处理方法。
对于本发明的fc仿真实验平台，是在win764位操作系统上，采用交换式拓扑结构，设计的一种基于fc总线仿真模拟平台，该平台可以仿真模拟雷达数据、视频数据及飞参数据的发送和接收并且显示在终端设备上。本发明的fc总线仿真模拟平台如图2所示，包括pc1(模拟发送端)、pc2(模拟接收端)，pc1(模拟发送端)、pc2(模拟接收端)分别为带有安装hba卡(fc-ae-asm仿真卡)的主机，操作系统是win764位操作系统，pc3为交换机主控机，交换机是fc-ae16端口交换机，通过上述组网形式，能够实现hba卡节点之间的通信，实现总线仿真演示。
本发明的一种在fc总线仿真平台上雷达数据的处理方法，包括如下步骤：
步骤1：通过fc交换机连接fc网络发送端与接收端，根据fc交换机与fc网络接收端相连端口，设置fc网络发送端的did和sid，在通过上层应用软件，模拟生成大规模雷达数据，根据配置的did、sid来填写fc-ae-asm帧帧头的did、sid字段。
步骤2：对每个雷达数据目标点提取方位角、径向距离和灰度值后封装成fc-ae-asm帧雷达数据，fc-ae-asm帧包括payload部分和描述符部分；具体地，将模拟生成的雷达数据按asm帧的payload切割并作为asm帧的payload部分，然后计算payload的长度及填充数据的字节数，最后填写其他描述符表项，使生成的雷达数据封装成fc-ae-asm帧。
步骤3：对封装后的雷达数据进行存储，将payload部分和描述符部分分别存储在两个循环队列内存区中；
步骤4：将封装好的雷达数据帧复制到dma发送缓冲区中；将发送端描述符队列中写指针加1，告知硬件发送asm帧；发送时通过读取描述符内存区中的基地址和偏移量读取payload内存区中的雷达数据；
步骤5：接收端按照一定的规则对接收的雷达数据进行无效数据过滤得到有效雷达数据；具体的规则为：接收端dma模块对雷达数据中雷达目标点的灰度值没达到设定阈值时，将该目标点进行过滤，而保留雷达数据中点信息灰度值达到阈值的目标点。
步骤6：对有效雷达数据进行解析并显示。解析过程中，经过fc交换机转发的asm帧后，接收端根据asm描述符特定字段和帧长信息来判断其是否为asm帧，根据偏移量将asm帧的payload部分取出得到雷达数据。
下面，将结合本具体实施中的硬件系统，对本发明进行说明：
上述系统中，win764位操作系统pciehba卡(fc-ae-asm仿真卡)驱动作为底层实现基础，驱动初始化过程中会分配内存快，例如用于存放发送、接收描述符队列，该队列用于fc数据的发送和接收；还有用于接收数据缓冲区，及发送数据缓冲区内存块，内存块大小根据具体要求分配。
在数据发送方向的pc1端，用上层软件模拟生成数据(如雷达数据、视频数据及飞参数据)，然后封装成fc-ae-asm帧，并将数据复制到发送缓冲区，并依据帧长计算填充字节数。然后填充发送描述符信息，描述符信息里包括asm帧头字段信息和payload地址、长度信息。其中描述符的reserved字段是用来区分业务信息的(雷达或者视频或飞参)，将模拟生成的数据作为fc-ae-asm帧的payload部分，并且交换机与pc2接收端的端口号填充fc-ae-asm发送帧的did字段，实现对fc-ae-asm帧数据的封装。
接收方向即pc2接收端，按照pc1端发送来的fc-ae-asm数据帧的reserved字段先分离各个业务帧，并统计各业务帧的总帧数，然后分别对各业务帧进行处理，包括剥离fc-ae-asm帧头部分，将每帧的payload数据取出来，进行处理，显示在终端界面，实现帧数据的解封装。
最后，利用fc-ae16端口交换机，在hba卡的基础下，可进行路由的配置，链路速率的设置，以及数据的转发及统计功能，并其带有监控功能，可根据一定的情况进行监控。
对上述方案进行具体仿真实验，如上图2所示，该界面是fc网络总线仿真平台的接收界面，其中角度扫描范围30°～150°，定时器为40ms刷新一次，雷达点的封装结构为16bit的径向距离(距离原点的长度)，16bit的灰度值信息，灰度值用随机函数产生，大于等于255的直接赋值为255，小于255的直接赋值为0，由于发送端dma，将灰度值为0的点，直接过滤，将灰度值等于255的雷达模拟点保留下来并发送出去，接收端进行数据处理后，即可以显示在终端上，本方案主要应用在当发送端产生比较大的数据量时，可对无效数据进行处理，保留有效数据，从而大大加强数据处理能力及实时性。