一种基于数据对的遥测数据存储方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于航空航天技术领域，尤其涉及一种基于数据对的遥测数据存储方法。
【背景技术】
[0002] 在航空航天等领域常常需要对处于工作状态的火箭、飞行器、航天器、设备等设备 的状态数据进行存储，用于对目标的运行情况进行监视和分析。这种包含了目标设备的运 行状态的数据一般称为遥测数据。遥测参数指设备中的某一个测量或采样点，遥测数据指 遥测参数的采样结果。遥测数据一般由连续的数据组成，包含数据采样时刻T和测量结果 V。如果目标持续工作，则会从测量位置持续产生遥测数据。当设备长期运行时，其采样数 据量可能会达到数十亿。
[0003] 为了对目标的工作特性进行深入分析，业界开发了多种数据存储系统用于存储和 检索遥测数据。但是有如下缺点：
[0004] 1.现有的遥测数据存储系统多数都是利用关系型数据库进行存储的，可能会因为 关系数据库的依赖关系和数据完备性要求导致性能随着数据规模下降。
[0005] 2.使用额外内存资源索引数据键，系统硬件要求比较高。
[0006] 3.现有的许多遥测数据存储系统为了达到快速检索和数据压缩的目的，对数值重 复的遥测数据进行删除以实现数据压缩，此方式无法精确还原原始数据，无法满足一些特 殊数据分析要求；有的系统将数据完整存储于数据库中，由此占用了大量存储设备，并降低 了数据检索效率。
【发明内容】
[0007] 为解决上述问题，本发明提供一种基于数据对的遥测数据存储方法，其采用了数 据水平分割存储技术和帧结构压缩算法，在数据分割聚合的基础上实现了按帧结构特征压 缩，具有检索速度快，数据无损压缩和内存开销低等优点，提高性能输出的同时降低了存储 要求。
[0008] 本发明的基于数据对的遥测数据存储方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0009] 步骤1，对连续的遥测数据对采用等时间间隔切片方法进行分割，形成N组 独立数据点群，一组独立数据点群为一个切片；所述遥测数据对包含数据采样时刻 和测量结果；数据采样时刻记为T部分，测量结果记为V部分；其中，N个切片记为 ... 其中 >, .. > ::， '、 ' 表示第i个切片第k个数据对Τ/V，即k是数据对在切片中的序号；
[0010] 步骤2,将N个切片分成V部分和T部分两个序列，V部分记为 Iflf ?，, 1?? - - 'lf ,,, PfIf -If -I# . T ^ 機礙、':5
[0011] 其中，压缩N个切片的过程为：
[0012] 步骤21，对N个切片中每个切片的V部分进行压缩存储：
[0013] 确定V部分的规律为f(k)1，利用该规律和V1 1表示第i个切片的V部分，BP N个切片均按此种方式压缩V部分；
[0014] 步骤22,对N个切片中每个切片的T部分进行压缩存储
[0015] 将 N 个切片 T 部分序列中相同的 T 部分表不为 I\M(1,2, ...N)T2M(1,2, ...N)*"TkM(1,2, ...N，·· TmMu,2, ...N);其中，M u,2, ...N)为摘要信息，记录压缩后的T部分包括切片的序列号；
[0016] 步骤 23,将压缩后的 V11V12…V1 1 …V和 T1Mw, ...n)T2M(1,2, ...N)."TkM(1,2, ...N)…TmMu, 2, 两个序列进行存储，并记录f(k) 4 (k)2···;^)1···;^)'
[0017] 进一步的，步骤21中任一切片的值点V部分进行压缩时有两种情况：
[0018] 遥测数据值V保持稳定即K ,或者遥测数据值V保持恒定增长即
[0019] 有益效果：
[0020] 本发明适应现有的非关系型数据库存储方案，并获得非关系型数据库的高可靠性 和低维护成本等优势，相对同等投资条件而言，系统的数据规模扩展既可以纵向进行，也可 以横向进行，但一般横向升级的成本要低很多。具体的：
[0021] 1.为了实现值点的快速定位和检索，需要能够快速求出目标值点所在切片的键 值，业界常用的方式是对键值进行索引。本发明则对此进行了改进，将遥测数据按等时间区 间进行数据水平分割，并分离聚合整理存储，无需使用额外内存资源索引数据键，由此节约 了内存资源，具有降低系统硬件要求，提升系统性能的优点。
[0022] 2.本发明利用遥测数据帧结构较为稳定的特点，将遥测数据按帧结构特征使用摘 要M信息对帧进行替代，通过记录数据帧日志序列实现对T的进行压缩，既减少了存储数据 量，同时也保持了数据精度。
【具体实施方式】
[0023] 本发明的基于数据对的遥测数据存储方法包括如下步骤：
[0024] 步骤1，对连续的遥测数据对采用等时间间隔切片方法进行分割，形成N组 独立数据点群，一组独立数据点群为一个切片；所述遥测数据对包含数据采样时刻 和测量结果；数据采样时刻记为T部分，测量结果记为V部分；其中，N个切片记为
其 中__表示第i个切片第k个数据对T/V，即k是数据对在切片中的序号。
[0025] 分割方法为：
[0026] 采用等时间间隔切片方法对连续的遥测数据T/V进行分割获得切片，并确定切片 的键。
[0027] 其中，时间间隔为设定。键用key表示，为该切片的特征数据，用来索引。
[0028] 计算键的过程为：?
向下进行取整（例如4. 7向下取整后为4)后乘 以2radius，其中，1_表示值点time对应的遥测数据分片的索引键，也即是该值点应存储 的切片，radius为时间间隔的半径。
[0029] 为了实现值点的快速定位和检索，需要能够快速求出目标值点所在切片的键值， 业界常用的方式是对键值进行索引。本发明对此进行了改进，发明了等时间间隔切片方法， 从而无需使用键索引机制，节约了内存资源。
[0030] 等时间间隔切片方法利用了遥测参数下传的均匀性，如果进行等时间间隔的切 片，也能使各切片的Q数量大致相近。在等时间间隔进行切片时，可以选取切片的中值时间 T作为键Key进行索引，此时各个切片的键key形成等差数列（K1 K2 K