一种基于xml的小卫星遥测参数衍生计算方法
【专利摘要】一种基于XML的小卫星遥测参数衍生计算方法，首先根据当前卫星遥测需要使用的所有衍生计算方法构建参数配置信息表、衍生计算方法关系表、衍生计算方法配置信息表，然后获取并解析得到遥测参数原码值，根据遥测参数原码值查表得到所需要的衍生计算方法处理类、衍生计算方法配置方法，最后根据衍生计算方法处理类、衍生计算方法配置方法将遥测参数原码值计算为遥测参数工程值。本发明方法通过利用可扩展标记语言管理遥测参数衍生计算方法配置信息，并增加衍生计算方法处理类，克服了现有技术只支持读、补码、曲线、温度等常用遥测参数衍生计算方法，数据应用水平不高的缺陷，具有较好的可扩展性。
【专利说明】
-种基于XML的小卫星遥测参数衍生计算方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种卫星遥测技术，特别是一种基于XML的小卫星遥测参数衍生计算 方法。
【背景技术】
[0002] 遥测数据是卫星上各种被测信息经过传感器变换、采集编排后通过无线信道传达 到地面的数据，每颗卫星需要传输的遥测参数多达几千个，直接反映了卫星所有搭载设备 的工作状态和健康情况，在卫星电性能测试过程中，主要通过遥测数据来判断卫星状态。
[0003] 在实际应用中，地面系统从小卫星测控系统接收到卫星遥测帖后，数据采集软件 需要将遥测帖解析为遥测包和遥测参数原码，并将遥测参数原码衍生计算为遥测工程值。 W某型号获取设备溫度为例，遥测参数原码值为星上采集的电压值，要获知设备溫度值，需 要利用公式
将电压 值衍生计算为摄氏溫度值，公式中N为遥测原码值，a、b、c、k、化ef、Vl、化的取值需要针对不 同的热敏电阻进行配置。a、b、c分别为热敏电阻的拟合参数，k为溫度测量分层值，化ef为参 考电压，热敏电阻两端的压降Vl=kXNJt为热敏电阻的阻值，Ln为对数符号。
[0004] 通常，不同的遥测参数需要使用不同的衍生计算方法(比如，溫度计算法），而不同 的衍生计算方法需要配置不同的参数（比如，溫度计算法需要配置a、b、c，k，化ef等参数）， 运为衍生计算方法管理带来了难度。传统测试系统只支持只读、补码、曲线、溫度等几种常 用的遥测参数衍生计算方法，严重限制了数据应用水平，因此需要一种新的实现遥测参数 衍生的计算方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种通过利用可扩展标记 语言管理遥测参数衍生计算方法配置信息，并增加衍生计算方法处理类，具有较好的可扩 展性的基于XML的小卫星遥测参数衍生计算方法。
[0006] 本发明的技术解决方案是:一种基于XML的小卫星遥测参数衍生计算方法，包括如 下步骤：
[0007] (1)根据当前卫星遥测需要使用的所有衍生计算方法构建参数配置信息表;所述 的参数配置信息表包括多个不相同的参数配置信息行，每个参数配置信息行均包括遥测参 数代号、遥测参数描述、遥测参数类型、遥测参数处理号，其中，遥测参数类型包括浮点数A、 无符号整数D、有符号整数I，遥测参数处理号包括衍生计算方法标识、衍生计算方法配置信 息代号；
[000引（2)根据当前卫星遥测需要使用的所有衍生计算方法构建衍生计算方法关系表； 所述的衍生计算方法关系表包括多行不相同的衍生计算方法关系，每行衍生计算方法关系 均包括衍生计算方法标识、衍生计算方法处理类、衍生计算方法描述、衍生计算方法配置方 法;所述的衍生计算方法处理类为完成遥测参数源码值到遥测参数工程值转换的计算函 数;所述的衍生计算方法配置方法包括当前衍生计算方法需要配置的参数个数、参数类型、 参数名字；
[0009] (3)根据当前卫星遥测需要使用的所有衍生计算方法构建衍生计算方法配置信息 表，其中，每个衍生计算方法均对应一个衍生计算方法配置信息表;所述的衍生计算方法配 置信息表包括多行衍生计算方法配置信息，其中，每行衍生计算方法配置信息均包括衍生 计算方法配置信息代号及当前衍生计算方法配置方法中参数取值；
[0010] (4)从遥测前端获取遥测帖，然后将遥测帖解析为遥测包，并从遥测包中提取得到 遥测参数原码值；
[0011] (5)查看步骤（1)得到的参数配置信息表，根据遥测参数描述获取得到当前遥测参 数源码值对应的参数处理号并分解，确定得到当前遥测参数源码对应的衍生计算方法标 识、衍生计算方法配置信息代号；
[0012] (6)根据步骤(5)得到的衍生计算方法标识确定得到当前遥测参数源码对应的衍 生计算方法处理类、衍生计算方法配置方法；
[0013] (7)根据步骤(5)得到的参数处理号、步骤(6)得到的衍生计算方法配置方法查看 衍生计算方法配置信息表，获取得到当前衍生计算方法配置信息，进而得到当前衍生计算 方法配置方法中参数取值；
[0014] (8)根据步骤(6)得到的衍生计算方法处理类、步骤(7)得到的衍生计算方法配置 方法中参数取值将当前遥测参数原码值计算为遥测参数工程值，并将遥测帖、遥测包和遥 测参数原码值、遥测参数工程值存储到本地实时数据库。
[0015] 所述的衍生计算方法处理类包括getValue函数、getDifference函数，其中， getValue函数能够将遥测参数原码值计算为遥测参数工程值，getDifference函数能够计 算两个遥测参数工程值的差值。
[0016] 本发明与现有技术相比的优点在于：
[0017] (1)本发明方法通过利用可扩展标记语言管理遥测参数衍生计算方法配置信息， 并增加衍生计算方法处理类，克服了现有技术只支持读、补码、曲线、溫度等常用遥测参数 衍生计算方法，数据应用水平不高的缺陷，具有较好的可扩展性；
[0018] (2)本发明方法与现有技术相比，通过构建参数配置信息表、衍生计算方法关系 表、衍生计算方法配置信息表能够方便的添加、删除、查看衍生计算方法，并读取各衍生计 算方法所需的配置参数，具有较好的易维护性；
[0019] (3)本发明方法利用可扩展标记语言管理遥测参数衍生计算方法所需配置信息， 与现有技术相比能够更灵活地描述衍生计算方法所需配置参数个数、类型及参数名称，具 有较好的通用性。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明一种基于XML的小卫星遥测参数衍生计算方法中遥测数据解析流程 图；
[0021] 图2为本发明一种基于XML的小卫星遥测参数衍生计算方法流程图；
[0022] 图3为本发明一种基于XML的小卫星遥测参数衍生计算方法中添加遥测参数衍生 计算方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023] 本发明针对现有技术的不足，提出一种基于XML(extensible markup language, 简称XML)的小卫星遥测参数衍生计算方法，本发明方法建立并使用关系表化taEvaluator 集中管理所有衍生计算方法，DataE valuator中每条记录表示一种衍生计算方法，使用属性 "标识"指定衍生计算方法，使用属性"处理类"指定实现衍生计算的类，使用属性"描述"说 明衍生计算方法的描述信息，使用属性"配置方法"指定衍生计算所需提供的配置信息，其 中
[0024] 配置方法：为XML(可扩展标记语言，extensible markup language,简称XML)类 型，对应XML文件遵循指定XML SchemaeXML文件使用元素 i叩uts描述衍生计算方法需要配 置的参数，inputs元素包含一个属性number和多个子元素 input，属性number表示配置参数 的个数，属性number的数值与子元素 input的个数相同，每个配置参数使用一个input子元 素进行描述。
[00巧]处理类：处理类指定的类实现一个标准接口 Evaluator, Evaluator定义两个函数 getValue(Object originValue,ArrayList<0bject〉inputs)和getDifference(Object currentValue ,0bject last化lue)，调用get化lue函数能将遥测参数原码衍生计算为工程 值，调用getDifference函数能计算两个遥测参数的差值。
[00%]数据采集软件在进行衍生计算时，依据关系表化taEvaluator属性"处理类"加载 程序包，调用getValue函数进行衍生计算，依据属性"配置方法"找到存储该衍生计算方法 配置信息的关系表，确定所有传递给getValue方法的参数值。下面结合附图对本发明方法 进行详细说明。
[0027] 如图1所示，数据采集软件从遥测前端获取遥测帖后，需要完成数据接收、解析、衍 生计算和存储。
[0028] 数据接收:通过网络途径从遥测前端获取遥测帖。
[0029] 数据解析:将遥测帖解析为遥测包，从遥测包提取遥测参数原码值。
[0030] 数据衍生计算:将遥测参数原码值衍生计算为工程值。
[0031] 数据存储:将遥测帖、遥测包和遥测参数的值(包括原码值和工程值)存储到实时 数据库中。
[0032] 如图2所示，本发明将遥测参数原码值衍生计算为工程值包括W下步骤：
[0033] (1)步骤1:获取遥测参数的原码值；
[0034] (2)步骤2:查看参数配置信息表，获取参数处理号；
[0035] 如表1所示，本发明使用一张关系表存储参数配置信息，依据参数代号，可W获取 参数处理号，表1中，参数N册01对应的参数处理号为T003。
[0036] 表1参数配置信息表 Γ00371
S]~(3)步骤3:分解参数处理号，确定衍生计算方法和该方法对应的衍生计算配置表。胃 参数处理号由衍生计算方法的标识和配置信息代号两部分信息组成。如表1中参数处理号 T003，"T"为衍生计算方法的标识，"003"为配置信息代号，其中，遥测参数类型包括A-浮点 数、D-无符号整数、I-有符号整数。
[0039] (4)步骤4:查看衍生计算方法关系表，确定进行衍生计算需要装载的类。本发明使 用一张关系表化化Evaluator存储所有衍生计算方法，如表2所示，表中每条记录代表一种 计算方法。对于表1中的参数处理号T003，依据衍生计算方法的标识?'，可W确定进行衍生 计算需要装载的类为T_Evaluato;r。
[0040] 表2衍生计算方法关系表化化Evaluator
[0041]
[0043] 衍生计算方法关系表化化Evaluator定义了四个属性：
[0044] 1)标识:为关系表的唯一关键属性。如表2所示，用代号Q表示线性计算方法，代号T 表示溫度计算方法。
[0045] 2)处理类:实现该衍生计算方法的类名，调用运个类能完成参数原码值到工程值 的转换。比如，类Q_Evaluator通过线性计算方法将参数原码值计算为参数工程值，类Τ_ Evaluator通过溫度计算方法将参数原码值计算为参数工程值。
[0046] 3)描述:运个属性对计算方法进行简单介绍。
[0047] 4)配置方法:本发明使用XML文件对衍生计算方法需要配置的参数个数、参数类型 和参数名字信息进行说明。表3为一个范例，它描述了溫度计算的配置方法。
[004引表3溫度计算的配置方法
[0049]
[0050] 本发明中，每种衍生计算方法都使用一个XML文件描述配置方法，XML文件遵循统 一的XML Schema,使用W下关键XML元素：
[0051] l)dataE valuator 为根元素；
[0052] 2)tag为衍生计算方法的标识；
[0化3] 3)desc;ription 为描述信息；
[0054] 4)inputs元素对衍生计算方法所有需要配置的参数进行说明，它包含一个属性 number和多个子元素 input，属性number表示配置参数的个数，属性number的数值与子元素 input的个数相同，每个配置参数使用一个input子元素进行描述；
[0055] 5) i叩ut元素对应一个配置参数，属性de script ion为配置参数的描述信息， da化Type为参数的数据类型，元素值为配置参数名称。
[0056] 表3为溫度计算的配置方法，对溫度计算方法需要配置的参数个数、参数类型和参 数名字信息进行说明。：
[0057] l)dataE valuator 为根元素；
[005引2)tag元素值叩'为溫度计算方法的标识；
[0化9] 3)description元素值"溫度计算方法"为描述信息；
[0060] 4)i叩uts元素的属性number说明需要配置6个参数，对应参数为"REF_V"、"REF_ C"、"REF_R"、"VALUE_A"、"VALUE_B"和"VALUE_C"，分别表示。参考电压"、"系数"、"上拉电 阻"、"参数A"、"参数B"和"参数C' ；
[0061 ] 5)每个参数对应一个input元素，元素值"REF_V"为参数名，descript ion属性值 "参考电压"为参数描述，da化Type属性值"Double"为数据类型。
[0062] (5)步骤5:查看衍生计算方法配置信息表，依据参数处理号，获取衍生计算类需要 的配置信息。
[0063] 本发明中，利用XML文件解析，为关系表化taEvaluator中的每个衍生计算方法生 成一个用于存储配置信息的关系表，关系表的名称与表2中处理类属性值保持一致，关系表 的数据模式依XML文件而定。
[0064] 如表2中标识为叩'的衍生计算方法，使用表4所示的关系表T_Evaluator存储配置 信息。关系表1'_6巾曰111曰扣'的数据模式是依据表3的XML文件生成的，它由7个属性组成，第一 个属性为代号，其余6个为参数名，参数名与表3XML文件中input元素中描述的参数名保持 一致。
[0065] 对于表1中的参数畑001，参数处理号为T003，对应丫为衍生计算方法的标识，说 明其配置信息存储于关系表T_Evaluator中，配置信息由"REF_V"、"REF_C'、"REF_r、 "VAUJE_A"、"VAUJE_B"和"VAliJE_C'组成；"003"为配置信息代号，按照表4中的定义，可确定 参数值分别为 "0.02"、"10"、''-4.40647"、"4113.96257"、"-100750.174护和 "0.02"。
[0066] 表4衍生计算方法配置信息表 Γ00Α71
[0068] 1(6)步骤日|:加载衍生计算类，调用get化lue函数，计算遥测参数的工程值。 '
[0069] 本发明中，所有衍生计算类必须实现Evaluator接口，Evaluator接口定义W下两 个函数：
[0070] 1 )0bject getValue(0b ject originValue ,A;rrayList<Object〉inputs):调用 getValue函数能将遥测参数原码衍生计算为工程值，使用该方法需要提供两个参数 origin化lue和i吨uts，o;rigin化lue为遥测参数原码值，inputs为配置信息。
[0071] 2)0bject getDifference(Object currentValue,Object lastValue):调用 getDifference函数能计算两个遥测参数的差值。
[0072] 对于表1中的参数NH001，依据步骤4,可W确定进行衍生计算需要装载的类为Τ_ Evaluator。调用T_Evaluato;r的getValue函数需要提供遥测参数原码值和配置信息。依据 步骤1，可获取遥测参数原码值;依据步骤5,可获取计算所需配置信息（即由"0.02"、"10"、 ''-4.40647"、"4113.96257"、"-100750.174护和 "0.02"构建形成的ArrayList<0b ject〉类型 配置信息）。
[0073] 如图3所示，本发明方法中添加一种遥测参数衍生计算方法包括W下步骤：
[0074] 步骤1:添加衍生计算方法处理类，实现Evaluator接口定义的两个函数getValue 和getDifference。
[00巧]步骤2:在衍生计算方法关系表DataEvaluator中添加一条记录，设置衍生计算方 法的标识、处理类、描述W及配置方法。
[0076] 步骤3:生成衍生计算方法配置信息表，解析步骤2中的配置方法(XML文件），生成 配置信息表。
[0077] 步骤4:在步骤3生成的关系表中添加衍生计算方法所需配置信息。
[0078] 步骤5:利用参数处理号，建立遥测参数与衍生计算方法配置信息之间的映射关 系，如此W来，数据采集软件在解析得到遥测参数原码后，能按照图2所示的流程完成衍生 计算。
[0079] 本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
【主权项】
1. 一种基于XML的小卫星遥测参数衍生计算方法，其特征在于包括如下步骤： (1) 根据当前卫星遥测需要使用的所有衍生计算方法构建参数配置信息表;所述的参 数配置信息表包括多个不相同的参数配置信息行，每个参数配置信息行均包括遥测参数代 号、遥测参数描述、遥测参数类型、遥测参数处理号，其中，遥测参数类型包括浮点数A、无符 号整数D、有符号整数I，遥测参数处理号包括衍生计算方法标识、衍生计算方法配置信息代 号； (2) 根据当前卫星遥测需要使用的所有衍生计算方法构建衍生计算方法关系表;所述 的衍生计算方法关系表包括多行不相同的衍生计算方法关系，每行衍生计算方法关系均包 括衍生计算方法标识、衍生计算方法处理类、衍生计算方法描述、衍生计算方法配置方法； 所述的衍生计算方法处理类为完成遥测参数源码值到遥测参数工程值转换的计算函数;所 述的衍生计算方法配置方法包括当前衍生计算方法需要配置的参数个数、参数类型、参数 名字； (3) 根据当前卫星遥测需要使用的所有衍生计算方法构建衍生计算方法配置信息表， 其中，每个衍生计算方法均对应一个衍生计算方法配置信息表;所述的衍生计算方法配置 信息表包括多行衍生计算方法配置信息，其中，每行衍生计算方法配置信息均包括衍生计 算方法配置信息代号及当前衍生计算方法配置方法中参数取值； (4) 从遥测前端获取遥测帧，然后将遥测帧解析为遥测包，并从遥测包中提取得到遥测 参数原码值； (5) 查看步骤（1)得到的参数配置信息表，根据遥测参数描述获取得到当前遥测参数源 码值对应的参数处理号并分解，确定得到当前遥测参数源码对应的衍生计算方法标识、衍 生计算方法配置信息代号； (6) 根据步骤(5)得到的衍生计算方法标识确定得到当前遥测参数源码对应的衍生计 算方法处理类、衍生计算方法配置方法； (7) 根据步骤(5)得到的参数处理号、步骤(6)得到的衍生计算方法配置方法查看衍生 计算方法配置信息表，获取得到当前衍生计算方法配置信息，进而得到当前衍生计算方法 配置方法中参数取值； (8) 根据步骤(6)得到的衍生计算方法处理类、步骤(7)得到的衍生计算方法配置方法 中参数取值将当前遥测参数原码值计算为遥测参数工程值，并将遥测帧、遥测包和遥测参 数原码值、遥测参数工程值存储到本地实时数据库。2. 根据权利要求1所述的一种基于XML的小卫星遥测参数衍生计算方法，其特征在于： 所述的衍生计算方法处理类包括getValue函数、getDifference函数，其中，getValue函数 能够将遥测参数原码值计算为遥测参数工程值，getDifference函数能够计算两个遥测参 数工程值的差值。
【文档编号】G06F9/44GK105825068SQ201610192416
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】陆文高, 柳佳, 樊妍睿, 李泓杉, 杨志, 王瑾琦
【申请人】航天东方红卫星有限公司