一种空间载荷输入数据解析系统及方法与流程

1.本发明涉及航天数据处理领域，特别涉及一种空间载荷输入数据解析系统及方法。


背景技术：

2.空间光学遥感载荷从研制到正式发射，在电子学测试方面通常需要经过电接口测试、桌面联试、电性测试、力学试验测试、热真空试验验证、电磁兼容性测试、发射场区技术测试等多次仿真测试工作。
3.空间光学遥感载荷系统涉及主控单元、供配电单元、通信单元、热控单元、成像单元、运动控制单元等多个分系统。系统复杂，更是包含多个学科。根据学科分工和研发需要，大多按照一个团队负责一个分系统的惯例开展研制工作，等研制完成后进行对接。
4.为了使空间载荷的各个单元及模块能够按照需求执行应用任务的指令，通常采用数据输入的方式发送任务要求，目前对数据输入的主要处理方法是直接编程法，但航天载荷通讯具有字节数量限制，为了能够尽可能满足不同需求的指令，数据注入的格式和意义往往需要被设计得非常复杂，例如某空间载荷的注入数据包含13个模块，每种模块包含十余种乃至数十种事件类型，参数个数成百上千，执行逻辑有立即执行、同一时间执行、绝对时间执行等区分，面对如此复杂的格式设计，采用硬性编程的方法费时费力、维护困难、容易出错，一旦检测出了问题，后果不堪设想。


技术实现要素：

5.本发明为解决直接编程法的上述问题，提供一种通用的有时间参数的可同时处理多事件的空间载荷输入数据解析系统及方法。
6.为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：
7.一种空间载荷输入数据解析系统，包括：数据输入单元、数据解析单元、数据输出单元；数据输入单元传输待解析的原始输入数据和作为数据解析依据的参数配置表至数据解析单元；数据解析单元根据参数配置表对原始输入数据进行数据解析，提取出各参数的值；数据输出单元传输参数值至待输入参数设备；参数根据所属事件进行分组，参数配置表存储参数属性，包括标识域参数属性和至少两个事件的所有参数属性。
8.优选地，所有参数的属性都包括：参数序号、参数名称、参数字节数；数据解析单元在按照参数序号顺序进行参数解析，并按照参数字节数读取对应长度的原始输入数据；标识域参数的属性还包括标识域判据值，标识域判据值用于判断原始输入数据是否与该参数配置表对应。
9.优选地，每个事件包括功能标识参数、时间标识参数、起始时间参数、持续时间参数、至少一个待输入参数；功能标识参数的属性还包括判据值和循环标志，循环标志包括起始事件标志、末尾事件标志和中间事件标志三种；判据值用于判断待解析的数据是否属于该事件；循环标志用于标记该事件在参数配置表中的位置并提供解析过程中的跳转依据；
时间标识参数的属性还包括跨越参数；跨越参数记载解析过程中的跨越依据，将时间标识参数的值与其进行对比，并进行相应的后续操作。
10.一种空间载荷输入数据解析方法，包括：
11.数据输入单元传输待解析的原始输入数据和用于数据解析依据的参数配置表至数据解析单元；
12.数据解析单元通过标识域参数的标识域判据值判断原始输入数据是否与该参数配置表对应，若不对应，不进行后续解析，重新进行数据传输，保证原始输入数据与参数配置表对应；
13.数据解析单元按照参数序号顺序进行参数解析，并按照参数字节数读取对应长度的原始输入数据，对参数序号最大的参数进行解析后，停止解析；
14.当解析的参数为时间标识参数时，将解析到的时间标识参数的值与其跨越参数中记载的跨越依据进行对比，判断该事件的起始时间参数和持续时间参数是否有效，并跳过无效的参数，不进行解析；
15.当解析的参数为功能标识参数时，将解析到的值与该参数的判据值进行对比，若两者相同，则后续数据为该参数所属事件的待输入参数，进行后续解析；若不同，进行事件跳转操作；
16.数据输出单元传输解析到的参数值至待输入参数设备。
17.优选地，事件跳转操作包括：
18.跳转至循环标志为起始事件标志的功能标识参数，解析到的值与其判据值进行对比，若仍不同，跳转至具有循环标志的下一功能标识参数，与其判据值进行对比；
19.重复进行这一跳转对比流程，直至有功能标识参数的判据值与解析到的值相等，则后续数据对应该功能标识参数所属事件，数据解析单元进行后续解析；
20.或跳转到的功能标识参数的循环标志为末尾事件标志，其判据值仍与解析到的值不同，则后续数据无对应事件，数据解析单元停止解析。
21.本发明能够取得以下技术效果：
22.(1)具有通用性，使用固定的解析程序，无论输入数据的模块、事件、参数如何增加或变更，都只需要修改参数配置表，不需要更改解析程序，即可进行输入数据解析。
23.(2)可进行时间参数控制，每个事件都具有时间参数，通过时间标识来标记事件的时间参数是否有效，可灵活控制事件是否包括时间参数，只需要变更输入数据中时间标识的值。
24.(3)可同时进行多事件参数输入，输入数据不需要按照参数配置表中的事件顺序进行输入，也不需要一次性输入参数配置表包含的所有事件的数据，具有较高的灵活性。
附图说明
25.图1是根据本发明实施例的空间载荷输入数据解析系统的结构框图；
26.图2是根据本发明实施例的空间载荷输入数据解析方法的流程示意图；
27.图3是根据本发明实施例的空间载荷输入数据解析方法的事件跳转操作的流程示意图。
28.其中的附图标记包括：数据输入单元1、数据解析单元2、数据输出单元3。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
30.如图1所示，一种空间载荷输入数据解析系统，包括：数据输入单元1、数据解析单元2、数据输出单元3；数据输入单元1具有数据输入端口，通过数据输入端口接收待解析的原始输入数据和作为数据解析依据的参数配置表，并将其传递至数据解析单元2；数据解析单元2进行数据解析操作，读取输入的参数配置表，根据参数配置表中记载的各参数的各种属性对原始输入数据进行数据解析，提取出各参数的值，并将提取到的参数值传递至数据输出单元3；数据输出单元3与待输入参数设备间具有数据传输通道，传输提取到的参数值至待输入参数设备，待输入参数设备根据接收的参数值进行操作；参数配置表用于存储参数的参数属性，在解析过程中，数据解析单元2先从参数配置表中提取参数的参数属性，根据参数的参数属性进行相应的解析，从原始输入数据中提取出参数的值；参数根据所属事件进行分组，每个事件包含至少五个参数，每个参数配置表记载的参数包括标识域参数和至少一个事件的所有参数。
31.在本发明的一个实施例中，所有参数的属性都包括：参数序号、参数名称、参数字节数；数据解析单元2按照参数序号递增的顺序进行参数解析，根据参数名称进行解析，根据参数名称的不同使用不同的参数解析方式，并按照参数字节数读取对应长度的原始输入数据，将读取的值作为参数的值，或作为判断依据，与参数属性的值进行对比，根据对比结果进行后续操作；标识域参数的属性还包括标识域判据值，解析到标识域参数时，将读取到的值与标识域参数的判据值进行对比，若两者相同，则原始输入数据与该参数配置表对应，进行后续解析，若两者不同，则原始输入数据与该参数配置表不对应，不进行后续解析，重新进行数据传输，保证原始输入数据与参数配置表对应。
32.在本发明的一个实施例中，每个事件包括功能标识参数、时间标识参数、起始时间参数、持续时间参数、至少一个待输入参数；功能标识参数、时间标识参数为标识参数，参数的值不传输至待输入参数设备；功能标识参数的属性还包括判据值和循环标志，循环标志包括起始事件标志、末尾事件标志和中间事件标志三种，用于标记该事件在参数配置表中的位置并提供解析过程中的跳转依据，参数配置表中的首个事件的功能标识参数的循环标志为起始事件标志，最后一个事件的功能标识参数的循环标志为末尾事件标志，其余事件的功能标识参数的循环标志为中间事件标志，解析过程中进行跳转操作时，跳转至具有循环标志的功能标识，跳转对象不包括不具有循环标志的其余参数；判据值用于判断待解析的数据是否属于该事件，解析到功能标识参数时，将读取到的值与功能标识参数的判据值进行对比，若两者相同，则待解析的数据对应该事件，进行后续解析，若两者不同，则待解析的数据不与该事件对应；时间标识参数的属性还包括跨越参数；跨越参数记载解析过程中的跨越依据，将时间标识参数的值与其进行对比，并进行相应的后续操作；通过添加具有跨越参数属性的时间标识这一参数，可以保证每个事件都具有固定的格式，采用统一的解析方法来进行解析，在实际工作中，灵活地对输入的时间参数进行控制，即当事件的起始时间参数和/或持续时间参数存在状态发生变化时，只需要更改时间标识参数的值，不需要改动解析程序。
33.下面结合图2、3对本发明的方法部分进行详细说明：
34.如图2所示，一种空间载荷输入数据解析方法，包括：
35.数据输入单元1传输待解析的原始输入数据和用于数据解析依据的参数配置表至数据解析单元2；
36.数据解析单元2通过标识域参数的标识域判据值判断原始输入数据是否与该参数配置表对应，若不对应，不进行后续解析，重新进行数据传输，保证原始输入数据与参数配置表对应；
37.数据解析单元2按照参数序号顺序进行参数解析，并按照参数字节数读取对应长度的原始输入数据，对参数序号最大的参数进行解析后，停止解析；
38.当解析的参数为时间标识参数时，根据解析到的时间标识参数的值来判断该事件的起始时间参数和持续时间参数是否有效，并跳过无效的参数，不进行解析；
39.当解析的参数为功能标识参数时，将解析到的值与该参数的判据值进行对比，若两者相同，则后续数据为该参数所属事件的待输入参数，进行后续解析；若不同，进行事件跳转操作；
40.数据输出单元3传输解析到的参数值至待输入参数设备。
41.如图3所示，在本发明的一个实施例中，事件跳转操作包括：
42.跳转至循环标志为起始事件标志的功能标识参数，解析到的值与其判据值进行对比，若仍不同，跳转至具有循环标志的下一功能标识参数，与其判据值进行对比；
43.重复进行这一跳转对比流程，直至有功能标识参数的判据值与所述解析到的值相等，则后续数据对应该功能标识参数所属事件，数据解析单元2进行后续解析；
44.或跳转到的功能标识参数的循环标志为末尾事件标志，其判据值仍与解析到的值不同，则后续数据无对应事件，数据解析单元2停止解析。
45.下面结合具体示例对本发明提供的数据解析方法进行进一步说明：
46.示例选用pxi仿真机箱、1553b传输总线、bm总线检测器、高性能服务器作为硬件平台，选用sql server 2012数据库作为参数配置表和注入数据的存储，选用visual studio 2012作为编程环境。
47.示例在高性能服务器中安装sql server 2012数据库，设定特定格式的数据表作为参数配置表，并用专门的录入软件录入输入数据的参数信息；用visual studio 2012编程软件通过c#语言编写数据解析程序并安装于服务器，作为数据解析单元；pxi仿真机箱、1553b传输总线、bm总线检测器共同组成数据输入单元，由pxi仿真机箱发出原始输入数据，经由1553b传输总线至空间载荷，bm总线检测器捕获原始输入数据，存储于服务器的数据库中，数据解析单元读取参数配置表和原始输入数据进行解析。
48.结合示例对时间标识参数作进一步说明，在示例的zk模块的程控控制事件中，其参数排列为：功能标识1字节、时间标识1字节、起始时间6字节、持续时间6字节、程控参数4字节。
49.当时间标识数值为3时，起始时间和持续时间均不存在，则此时参数排列为：功能标识、时间标识、程控参数；
50.1字节1字节4字节功能标识时间标识程控参数
‑3‑
51.当时间标识为6时，存在起始时间，不存在持续时间，此时参数排列为：功能标识、时间标识、起始时间、程控参数；
52.1字节1字节6字节4字节功能标识时间标识起始时间程控参数
‑6‑‑
53.当时间标识为9时，存在起始时间和持续时间，此时参数排列为：功能标识、时间标识、起始时间、程控参数、持续时间；
54.1字节1字节6字节4字节6字节功能标识时间标识起始时间程控参数持续时间
‑9‑‑‑
55.当时间标识为c时，存在持续时间，不存在起始时间，此时参数排列为：功能标识、时间标识、程控参数、持续时间。
56.1字节1字节4字节6字节功能标识时间标识程控参数持续时间
‑
c
‑‑
57.针对这种参数的不同，本发明通过“时间标识”这个参数进行配置，统一所有事件的格式，在“时间标识”这一参数设置“跨越参数”一项，根据时间标识的值的不同，判断所属事件的起始时间参数和持续时间参数是否有效，事件的格式如下。
[0058][0059]
解析程序读取参数配置表和十六进制原始输入数据，当解析到时间标识时，判断时间标识参数的值，根据参数值决定后续起始时间和持续时间是否有效，比如当时间标识为3时，起始时间参数和持续时间参数无效，解析程序越过这两个参数，接下来的参数应是“程控参数”。
[0060]
示例参数配置表如下，在该表中，起始循环标志为b，中间循环标志为c，末尾循环标志为e：
[0061]
[0062]
[0063]
[0064][0065]
示例原始输入数据为：1fbd c303 fdc3 5545 c506 cefa 37d6 7bfa fd64 eedd a4b5 38aa aaaa aaaa aaaa。
[0066]
对示例进行数据解析的流程如下：
[0067]
数据解析单元2解析参数序号为1的标识域参数，从原始数据中取2个字节的数据，为“1fbd”，与标识域参数的标识域判据值进行对比，两者相等，继续进行后续解析；
[0068]
解析参数序号为2的事件1功能标识参数，从原始数据中取1个字节的数据，为“c3”，与事件1功能标识参数的判据值进行对比，两者相等，继续进行后续解析；
[0069]
解析参数序号为3的事件1时间标识参数，从原始数据中取1个字节的数据作为事件1时间标识参数的值，为“03”，该值表示事件1的起始时间参数和持续时间参数都无效，即跳过对后续参数序号分别为4、6的事件1起始时间参数和事件1持续时间参数的解析；
[0070]
解析参数序号为5的事件1待输入参数，从原始数据中取4个字节的数据作为事件1待输入参数的值，为“fdc35545”；
[0071]
解析参数序号为7的事件2功能标识参数，从原始数据中取1个字节的数据，为“c5”，与事件1功能标识参数的判据值进行对比，两者不等，进行事件跳转操作；
[0072]
跳转至循环标志为b的事件1功能标识参数，将“c5”与其判据值进行对比，两者不等，继续进行跳转，跳转至循环标志为c的事件2功能标识参数，将“c5”与其判据值进行对比，两者不等，继续进行跳转，跳转至循环标志为c的事件3功能标识参数，将“c5”与其判据值进行对比，两者相等，继续进行后续解析；
[0073]
解析参数序号为15的事件3时间标识参数，从原始数据中取1个字节的数据作为事件1时间标识参数的值，为“06”，该值表示事件3的持续时间参数无效，即跳过对后续参数序号为19的事件3持续时间参数的解析；
[0074]
解析参数序号为16的事件3起始时间参数，从原始数据中取6个字节的数据作为事件3起始时间参数的值，为“cefa37d67bfa”；
[0075]
解析参数序号为17的事件3待输入参数1，从原始数据中取3个字节的数据作为事件3待输入参数1的值，为“fd64ee”；
[0076]
解析参数序号为18的事件3待输入参数2，从原始数据中取4个字节的数据作为事件3待输入参数3的值，为“dda4b538”；
[0077]
解析参数序号为20的事件4功能标识参数，从原始数据中取1个字节的数据，为“aa”，与事件4功能标识参数的判据值进行对比，两者不等，进行事件跳转操作；
[0078]
跳转至循环标志为b的事件1功能标识参数，将“aa”与其判据值进行对比，两者不等，继续进行跳转，跳转至循环标志为c的事件2功能标识参数，将“aa”与其判据值进行对比，两者不等，继续进行跳转，跳转至循环标志为c的事件3功能标识参数，将“aa”与其判据值进行对比，两者不等，继续进行跳转，跳转至循环标志为e的事件4功能标识参数，将“aa”与其判据值进行对比，两者不等，停止解析。
[0079]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0080]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
[0081]
以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。