一种高光谱成像仪地面自动分析方法

文档序号:34760172发布日期:2023-07-13 05:07阅读:29来源:国知局
本发明涉及一种高光谱仪的控制方法,具体涉及一种高光谱成像仪地面自动分析方法。
背景技术
::1、目前,传统的上位机通信技术作为星务模拟系统,需要通过1553b或can等特定的接口实现和下位机的通信,从而实现对航天相机或光谱成像仪等星载光学设备的控制。针对不同的接口,上位机通信方案不同,目前控制系统中没有实现接口独立,一般采用逐一发送指令的方式,效率较低。2、而且控制系统载荷具有不同工作模式和不同实验场景,例如高光谱成像仪的工作模式包括成像模式、定标模式、可见工作模式、红外工作模式等,不同的试验场景包括推扫试验、热真空实验、力学试验等场景。而现有针对载荷的不同工作模式和不同实验场景,没有建立高效的统一的控制方案,导致操作繁琐且效率低下。技术实现思路1、本发明提供了一种高光谱成像仪地面自动分析方法,解决了目前上位机需要特定接口才能实现通信的问题,以及采用任意发送指令的方式,导致工作效率低下的问题。针对光谱成像仪进行控制的上位机实现方法,集成了自动指令序列控制和自动遥测解析功能,定义了光谱成像仪的多模式和高集成度工作方式,并且由于实现了总线独立,大大加强了该方法的通用性和实用性。2、为实现上述目的,本发明的技术方案如下:3、一种高光谱成像仪地面自动分析方法,其特殊之处在于,包括如下步骤:4、步骤1,在主模块中编辑指令序列,并将指令序列发送至定时任务生成模块;5、步骤2,定时任务生成模块将指令序列按照设定的时间要求添加至及时任务队列中;6、定时任务生成模块将添加了指令序列的及时任务队列以及原有的周期性任务、遥控指令、辅助数据发送至及时任务工作模块;7、步骤3,及时任务工作模块将添加了指令序列的及时任务队列以及原有的周期性任务,按照时间要求统一形成及时任务序列,然后将及时任务序列发送至高光谱成像仪的总线接口,遥控高光谱成像仪将及时任务序列中的及时任务逐一执行;同时及时任务工作模块将发送至高光谱成像仪的及时任务序列的信息同步发送至中断模块;8、步骤4,高光谱成像仪在执行每一个及时任务时,对应产生一种状态变化,高光谱成像仪将状态变化通过遥测帧包发送至中断模块;9、步骤5,中断模块接收高光谱成像仪发送的遥测帧包,并将遥测帧包和及时任务工作模块同步发送的及时任务序列的信息形成当前任务序列的遥测信息,将遥测信息发送至遥测解析模块进行解析处理;10、步骤6,遥测解析模块处理完中断模块发送的遥测信息后,向中断模块发出解析完成信号,中断模块接收到解析完成信号后再次向遥测解析模块发送下一个任务序列的遥测信息,同时,遥测解析模块通知主模块在可视化交互界面更新解析的遥测信息。11、进一步地,所述步骤1具体如下:12、步骤1.1,在主模块中建立控制高光谱成像仪各单机各分系统的指令集;13、步骤1.2,通过关键词检索或筛查,从而获得所需要的某条单条指令;通过多次关键词检索,获得多条单条指令;14、步骤1.3,对所有需要的单条指令进行编排,获得一个指令数据包;15、步骤1.4,将指令数据包进行参数编排选项,获得指令帧;16、步骤1.5,将多个指令帧转化为一个指令序列,并将指令序列传输至定时任务生成模块。17、进一步地,步骤2中,所述辅助数据包括时间辅助数据、积分时间辅助数据、导航辅助数据、姿态辅助数据;18、所述姿态辅助数据提供卫星姿态信息,用于对应图像帧的校正;19、所述时间辅助数据提供成像时刻对应的星地时间,作为图像时间戳和时间校准;20、所述积分时间辅助数据为成像光谱仪提供曝光时间;21、所述导航辅助数据提供gps定位信息;22、所述遥控指令为控制高光谱成像仪状态的指令。23、进一步地,步骤3中,高光谱成像仪与及时任务工作模块之间的总线接口为1553b总线或串口。24、进一步地,步骤4中,所述遥测帧包包括依次设置的起始码、目标地址码、遥测包长度以及遥测数据包1直到遥测数据包n和校验码;25、所述遥测数据包包括数据应答、总线遥测、事件报告包、接收成功包、接收失败包,所述事件报告包包括依次设置的包id、包计数、包长度、服务类型、事件个数以及事件1代码直到事件n代码;26、所述数据应答是指在高光谱成像仪接收到单条指令后的2ms内,向中断模块给出是否正确响应的回复。27、进一步地,步骤5中,遥测解析模块在解析时,采用在线解析和/或离线解析,所述在线解析采用datagridview绑定数据源datatable的方式实现数据的周期性解析更新,所述离线解析采用excel+vba可编程方式图表化直观解析各段信息。28、进一步地,步骤5中,所述遥测信息包括直接遥测和总线遥测,所述总线遥测分为断电状态、压缩编码器状态、数据通信状态、电源遥测和ad状态。29、进一步地,步骤6中,直接遥测和总线遥测两者周期性的更新各自对应内容,在更新内容时,利用反射机制设置双缓冲区进行数据更新;30、所述反射机制是指在程序运行状态中,对于任意一个类或对象,都能够获取到此类或此对象的所有属性和方法。31、进一步地,所述主模块上设置有显示界面,显示界面上分为指令集、参数编辑、序列及发送时间编排、控制区、日志区。32、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:33、(1)本发明中通过指令序列批量的、持续性的输入,实现了对光谱仪运行的全自动控制。本发明中不同指令对应的数据包采用统一的数据包格式设定原则,这使得该指令序列能够以先入先出的数据结构,在不同模块间进行数据流转。34、(2)本发明能够根据高光谱成像仪在不同的工作模式或工作场景下,分别建立对应的指令集,在高光谱成像仪中根据设定的时间依次执行多个指令集,在高光谱成像仪中实现了对不同指令的融合,使得高光谱成像仪的工作更加智能化。35、(3)本发明中多个任务按照设定时间间隔有条不紊自动执行,并且每个任务能够被及时响应,模块之间相互同步,设计了多模块间交互的鲁棒性措施,形成一个高速安全运行全链环路,使得多个并行的模块能够实现流水线式的自动工作。36、(4)本发明中将需要解析的数据进行解析,通过离线解析和在线解析对数据进行解析,从而实现数据的周期性更新以及直观的解析各项数据。技术特征:1.一种高光谱成像仪地面自动分析方法,其特征在于,包括如下步骤:2.根据权利要求1所述的一种高光谱成像仪地面自动分析方法,其特征在于,所述步骤1具体如下:3.根据权利要求1或2所述的一种高光谱成像仪地面自动分析方法,其特征在于,步骤2中,所述辅助数据包括时间辅助数据、积分时间辅助数据、导航辅助数据、姿态辅助数据;4.根据权利要求3所述的一种高光谱成像仪地面自动分析方法,其特征在于:步骤3中,高光谱成像仪与及时任务工作模块之间的总线接口为1553b总线或串口。5.根据权利要求4所述的一种高光谱成像仪地面自动分析方法,其特征在于:步骤4中,所述遥测帧包包括依次设置的起始码、目标地址码、遥测包长度以及遥测数据包1直到遥测数据包n和校验码;6.根据权利要求5所述的一种高光谱成像仪地面自动分析方法,其特征在于:步骤5中,遥测解析模块在解析时,采用在线解析和/或离线解析,所述在线解析采用datagridview绑定数据源datatable的方式实现数据的周期性解析更新,所述离线解析采用excel+vba可编程方式图表化直观解析各段信息。7.根据权利要求6所述的一种高光谱成像仪地面自动分析方法,其特征在于:步骤5中,所述遥测信息包括直接遥测和总线遥测,所述总线遥测分为断电状态、压缩编码器状态、数据通信状态、电源遥测和ad状态。8.根据权利要求7所述的一种高光谱成像仪地面自动分析方法,其特征在于:步骤6中,直接遥测和总线遥测两者周期性的更新各自对应内容,在更新内容时,利用反射机制设置双缓冲区进行数据更新;9.根据权利要求1所述的一种高光谱成像仪地面自动分析方法,其特征在于:所述主模块上设置有显示界面,显示界面上分为指令集、参数编辑、序列及发送时间编排、控制区、日志区。技术总结本发明基体涉及一种高光谱成像仪地面自动分析方法,解决了目前采用任意发送指令的方式,导致工作效率低下。本发明步骤如下:步骤1,在主模块中编辑指令序列,并将指令序列发送至定时任务生成模块;步骤2,定时任务生成模块将指令序列添加至及时任务队列中,并发送至及时任务工作模块;步骤3,及时任务工作模块将及时任务序列遥控发送至高光谱成像仪,兴起同步发送至中断模块;步骤4,高光谱成像仪将运动状态变化通过遥测帧包发送至中断模块;步骤5,中断模块接收遥测帧包,并形成遥测信息,将遥测信息发送至遥测解析模块;步骤6,遥测解析模块处理完遥测信息后,遥测解析模块及时通知主模块在可视化交互界面更新解析的遥测信息。技术研发人员:张小荣,李思远,胡炳樑,石兴春受保护的技术使用者:中国科学院西安光学精密机械研究所技术研发日:技术公布日:2024/1/13
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