本发明涉及一种标校远程监控系统的实现方法。属于控制工程技术领域。
背景技术：
为确保船载测控设备的测量精度，需要在坞内标定出能够将特定坐标系统一起来、并互相转化的误差模型系数，即坞内标校，也是发现/解决设备问题的一个重要途径。而标校控制系统担负着配合测量船测控设备进行标定的重要使命，通过信标机、应答机、信号源、屏蔽室以及光标等设备/设施，完成光电失配量、重力下垂量、光光不平行度等参数的测量与标定，就可以掌握测控设备的参试状态以及各误差项参数，为任务期间的实时定轨提供必要装订值。对应的，在距船2公里、高近200米钢架结构标校塔上需要架设用于配合测控设备校准的光电标，采用爬升式电梯进行运输，在使用对讲机通信质量较差的人工保障无法适用的情况下，急需一种方式来实现高效地、可靠地、安全地控制信号源参数设置、光标的开/关等。
2011年12月《电讯技术》第12期论文《基于组态王的标校远程监控系统软件设计》公开了一种基于组态王的标校设备远程监控软件的设计方法，该方法通过画面布局设计、数据字典构建、动画连接实现，巧妙解决了组态王对其它板卡调用等技术难题，实现了测量船对标校设备的实时监控。。
2012年12月《遥测遥控》第6期论文《船载坞内无线标校监控系统的设计与实现》公开了一种基于ZigBee技术构建监控系统的设计方法，该方法通过对远程控制方式的比较和对控制对象的分析，采用ZigBee技术构建无线通信环境，并开发相应的硬件电路及控制软件，实现对标校设备/设施、仪器的远程监控。。
这些研究共性优点为针对控制对象的特点，充分利用现行技术的优势，综合各种成熟技术，实现了远程监控系统的功能。但是由于涉及无线远程涉密通信方面，这些技术无法满足功能，比如ZigBee技术通信距离较近，而B/S需要使用GRPS通信，很难兼顾距离和保密要求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种标校远程监控系统的实现方法，以“可重组开放平台”为系统设计的核心思想，通过综合多学科技术，设计了一套开放平台。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：本发明涉及一种标校远程监控系统的实现方法，所述方法包括以下步骤：
第一步、以“拼装式”方法设计硬件电路，实现硬件可重组
本系统由船控制端、塔控制端组成，船控制端由嵌入式工控板和数传电台模块拼装组成，两者间接口为RS232；塔控制端分为两级：屏蔽室内控制端和屏蔽室外控制端，两者间通过射频进行通信，船控制端发送控制指令，塔控制端接收、解析出控制指令，包括：通过控制板的I/O口进行光标控制，通过控制板的I/O口进行脉冲应答机加/断电控制，通过网络发送信号源参数控制命令，并反馈上述控制结果；
第二步、设计通信帧，实现信息脱密传输
通信帧由1byte控制模式、1byte控制对象、nbyte控制内容和2byte控制效验码组成，控制模式是指光标控制、应答机控制和信号源控制三种模式；控制对象是指三种模式对应的内容，即光标、应答机和信号源；控制内容根据控制模式不同，赋予不同的内容，光标控制、应答机控制控制时，直接使用1byte表示控制命令，而在使用在信号源控制时，采用均值整余法进行脱密处理，对频率数值的每一位相加除以位数得到整数部分作为均值，对每一位进行除均值得到整数和余数，将整数和余数组成一个字节，以此类推，得到其余位数，从而得到完整的控制内容；校验采用CRC校验，得到2byte数据。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）本发明设计的系统设计硬件可重组特点。
（2）本发明设计的帧格式具有实现简单特点。
（3）本发明兼顾考虑了系统扩展的设计问题。
附图说明
图1为本发明一种标校远程监控系统的实现方法的流程图。
图2为本发明一种标校远程监控系统的实现方法中系统原理图。
图3为本发明一种标校远程监控系统的实现方法中硬件电路原理图。
图4为本发明一种标校远程监控系统的实现方法中帧格式图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明涉及一种标校远程监控系统的实现方法，如图1所示，具体过程为：
第一步、以“拼装式”方法设计硬件电路，实现硬件可重组
本系统由船控制端、塔控制端组成，控制对象包括发光二极管(光标)、脉冲应答机、通用信号源，控制目标为光标的开/关、脉冲应答机的开/关和信号源的参数设置，其原理如图2所示。工作流程为船控制端发送控制指令，塔控制端接收、解析出控制指令，包括：通过控制板的I/O口进行光标控制，通过控制板的I/O口进行脉冲应答机加/断电控制，通过网络发送信号源参数控制命令，并反馈上述控制结果。该系统需要长时间不间断地工作，对系统的可靠性和实时性均有较高要求，为此必须从软硬件系统的稳定性设计、设备功耗等方面进行综合考虑。
在硬件电路设计上采用“拼装式”设计方法，即以微处理器控制板为核心，将系统所需功能模块通过特定接口与控制板进行数据交换，具有自由组合、使用简单、功能多样、利于重组、价格低廉等优点。船控制端由嵌入式工控板和数传电台模块拼装组成，两者间接口为RS232；塔控制端由于屏蔽室的限制分为两级：屏蔽室内控制端和屏蔽室外控制端，两者间通过射频进行通信，即为屏蔽室“射频穿舱法”，它可以解决由于需要多路低频信号线（控制光标），在通过屏蔽室时，或者采用低频模块或者使用网络模块而带来的大费用问题，而是利用屏蔽室本身具备屏蔽射频信号、且有射频转接板的特点，直接使用射频数传模块完成屏蔽室内外信息交互，原理如图3所示。
第二步、设计通信帧，实现信息脱密传输
设计的通信帧如图3所示，由1byte控制模式、1byte控制对象、nbyte控制内容和2byte控制效验码组成，控制模式是指光标控制-02、应答机控制-01、信号源控制-03三种；控制对象是指对于光标而言，由于使用单片机I/O端口进行控制，使用00-02分别对应单片机的P0-P2端口；控制内容根据控制模式不同，赋予不同的内容，光标控制-02、应答机控制-01控制时，直接使用1byte即可表示控制命令，而在使用在信号源控制-03时，由于传输涉密频率信息，必须进行加密处理，这里采用均值整余法进行脱密处理。频率以MHz为单位，格式为XXXX.XXXX，对所有数值相加除8得到整数部分作为均值，对每一位进行除均值得到整数和余数，将整数和余数组成一个字节，比如待设定频率为5789.2341，则均值为4，对应第一位除4的整数和余数分别为1、1，组成一个字节为11，以此类推，得到其余位数分别位为13、20、21、02、03、10、01，完整的控制内容为04 11 13 20 21 02 03 10 01；校验采用CRC校验，得到2byte数据。可见帧结构小巧灵活，通用性非常强。
实例：
在2014、2015年的任务中，使用该标校远程监控系统，在远端实现了对塔上光标等的准确控制，不仅提高了效率，而且大大推动了标校技术信息化水平，具有很好的推广应用价值。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。