自动去噪声遥测数据实时显示方法及系统与流程

1.本发明涉及战术导弹遥测技术领域，具体地，涉及一种自动去噪声遥测数据实时显示方法及系统。


背景技术：

2.在战术导弹研制过程中，导弹的飞行拦截试验是一项非常重要的试验。导弹前期的设计，生产，总装，测试等一系列工作都是为了最后导弹飞行拦截试验结果满足预定的设计指标。导弹飞行试验是研制生产中的重要环节，获取导弹飞行试验过程中的实验数据具有十分重要的意义，而飞行试验的大部分数据来源于弹上遥测数据。实时遥测数据不仅能实时显示导弹飞行状态，并且能快速判读导弹飞行试验是否取得成功，另外遥测数据能为后续导弹的研制，优化和改进提供重要的数据支撑。
3.导弹飞行过程中遥测数据通过弹上遥测设备向地面发送，地面遥测数据接收设备实时接收遥测数据，遥测电脑实时解析软件对接收的遥测数据进行解析并进行曲线显示。当前的遥测实时解析软件对接收的数据只进行解析和显示，不对数据进行逻辑判断和数据中存在的噪声进行去滤波处理，影响实时监测的曲线显示和导弹飞行状态快速判读。
4.另外，当前的遥测实时显示软件中遥测量较多，需要比较专业的遥测人员进行遥测量选取显示操作，影响导弹飞行试验的快速判读，并且遥测软件显示不直观，对非专业的人员无法直接看懂一些遥测值代表的含义。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自动去噪声遥测数据实时显示方法及系统。
6.根据本发明提供的一种自动去噪声遥测数据实时显示方法，包括：
7.步骤s1：接收导弹遥测实时数据，解析关键遥测量数据，并通过指示灯展示；
8.步骤s2：从导弹遥测实时数据中解析速度数据和高度数据，分别采用限幅滤波算法对速度数据进行滤波，采用算数平均滤波算法对高度数据进行滤波，将滤波后的数据在显示设备上实时显示。
9.优选地，所述关键遥测量数据包括导弹准备数据、电池激活数据、弹动数据、一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据、导弹自毁数据。
10.优选地，所述步骤s1包括：
11.步骤s1.1：基于通信协议从网络端口中实时接收导弹的遥测数据，并对遥测数据进行判断，若遥测数据正确，则根据通信协议对遥测数据进行解析，反之丢弃本次读取的数据，对下一包数据进行读取；
12.步骤s1.2：从遥测数据中提取导弹准备数据电池激活数据，判断两个数据是否均为等于真值，若是，则点亮对应的指示灯，并进入步骤s1.3；若否，则重新进入步骤s1.1；
13.步骤s1.3：从遥测数据中获取弹动数据，若弹动数据等于真值，则点亮对应的指示
灯等，并进入步骤s1.4，反之重新进入步骤s1.1；
14.步骤s1.4：从遥测数据中分别获取一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据和导弹自毁数据，并分别判断各数据是否等于预设值，若是，则点亮该数据对应的指示灯，若否，则保持该数据对应的指示灯为熄灭。
15.优选地，所述速度数据滤波方式为：根据导弹角速度a和数据采集周期t得到单位采样周期t内速度的变化率v
′
＝a
×
t，设定速度限幅滤波算法中的最大偏差范围a，从遥测数据中解析出导弹当前速度vt，如果|v
t-v
t-1
|《a，则判定v
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，v
t
之前的n个数据之和取平均得到vn，用vn代替当前速度v
t
。
16.优选地，所述高度数据滤波方法为：根据导弹加速度a，速度v和数据采样周期t得到单位采样周期t内的高度变化率设定高度限幅滤波算法中的最大误差范围b，从遥测数据中解析出导弹当前高度ht，如果|h
t-h
t-1
|《b，则判定h
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，h
t
之前的n个数据之和取平均得到hn，用hn代替当前速度h
t
。
17.根据本发明提供的一种自动去噪声遥测数据实时显示系统，包括：
18.模块m1：接收导弹遥测实时数据，解析关键遥测量数据，并通过指示灯展示；
19.模块m2：从导弹遥测实时数据中解析速度数据和高度数据，分别采用限幅滤波算法对速度数据进行滤波，采用算数平均滤波算法对高度数据进行滤波，将滤波后的数据在显示设备上实时显示。
20.优选地，所述关键遥测量数据包括导弹准备数据、电池激活数据、弹动数据、一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据、导弹自毁数据。
21.优选地，所述模块m1包括：
22.模块m1.1：基于通信协议从网络端口中实时接收导弹的遥测数据，并对遥测数据进行判断，若遥测数据正确，则根据通信协议对遥测数据进行解析，反之丢弃本次读取的数据，对下一包数据进行读取；
23.模块m1.2：从遥测数据中提取导弹准备数据电池激活数据，判断两个数据是否均为等于真值，若是，则点亮对应的指示灯，并进入模块m1.3；若否，则重新进入模块m1.1；
24.模块m1.3：从遥测数据中获取弹动数据，若弹动数据等于真值，则点亮对应的指示灯等，并进入模块m1.4，反之重新进入模块m1.1；
25.模块m1.4：从遥测数据中分别获取一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据和导弹自毁数据，并分别判断各数据是否等于预设值，若是，则点亮该数据对应的指示灯，若否，则保持该数据对应的指示灯为熄灭。
26.优选地，所述速度数据滤波方式为：根据导弹角速度a和数据采集周期t得到单位采样周期t内速度的变化率v
′
＝a
×
t，设定速度限幅滤波算法中的最大偏差范围a，从遥测数据中解析出导弹当前速度vt，如果|v
t-v
t-1
|《a，则判定v
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，v
t
之前的n个数据之和取平均得到vn，用vn代替当前速度v
t
。
27.优选地，所述高度数据滤波方法为：根据导弹加速度a，速度v和数据采样周期t得到单位采样周期t内的高度变化率设定高度限幅滤波算法中的最大误差范围b，从遥测数据中解析出导弹当前高度ht，如果|h
t-h
t-1
|《b，则判定h
t
为正常数
据，反之则为噪声数据取，h
t
之前的n个数据之和取平均得到hn，用hn代替当前速度h
t
。
28.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
29.1、本发明通过指示灯快速反映遥测量结果，可以快速判断导弹导引头是否开机，是否稳定跟踪目标，引信是否开机等关键信息，无需专业的遥测人员就可以对飞行试验快速判读。
30.2、本发明对接收的遥测数据不仅只用于显示，而且对接收的遥测数据进行噪声处理和逻辑判断，帮助非专业的人员从关键遥测量的状态指示灯快速进行导弹状态判读，采用限幅滤波算法和算术平均滤波算法对速度和高度遥测噪声数据进行处理，使速度和高度曲线显示无噪声干扰，正常显示。
31.3、本发明设计在遥测实时显示上能有效地滤除了脉冲干扰和随机噪声干扰，减少了遥测曲线带噪声显示的问题出现，并降低了飞行试验中因为噪声原因导致遥测显示软件误判的概率，提高了飞行试验遥测实时显示曲线显示的可靠性，为飞行试验遥测数据快速判读提供准确高效的数据依据。
32.本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
33.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
34.图1为本发明中遥测实时显示软件界面图；
35.图2为本发明中遥测实时显示软件工作流程图；
36.图3为本发明中速度限幅滤波算法流程图；
37.图4为本发明中高度限幅滤波算法流程图。
具体实施方式
38.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
39.本发明提供了一种自动去噪声遥测数据实时显示方法，包括：
40.步骤s1：接收导弹遥测实时数据，解析关键遥测量数据，并通过指示灯展示；所述关键遥测量数据包括导弹准备数据、电池激活数据、弹动数据、一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据、导弹自毁数据。关键遥测量数据在遥测实时显示软件上展示，软件界面如图1所示，从软件界面中可以看到，本发明的遥测实时显示软件显示界面简洁，直观，左侧是关键遥测量状态指示灯，用于快速判读的遥测量采用状态指示灯的形式直接显示，例如遥测量“导弹准备好”如果状态指示灯为绿灯则直接可以判读导弹自检正常，反之则导弹自检异常。通过遥测实时显示软件界面，可以快速判断导弹导引头是否开机，是否稳定跟踪目标，引信是否开机等关键信息，无需专业的遥测人员就可以对飞行试验快速判
读。
41.参照图2所示，具体的关键遥测量数据展示方法如下：
42.步骤s1.1：遥测实时显示软件启动后，在自动弹出的“输入网络端口号”对话框中，从输入的网络端口中通过udp通信协议实时接收导弹的遥测数据，并对遥测数据进行判断，若遥测数据正确，则根据通信协议对遥测数据进行解析，反之丢弃本次读取的数据，对下一包数据进行读取。
43.步骤s1.2：从遥测数据中提取导弹准备数据电池激活数据，判断两个遥测量是否等于真值,将判断的结果进行逻辑“与”操作，如果结果为真“1”则进入下一步，反之如果结果为假“0”则继续进行本流程判断。
44.步骤s1.3：从遥测数据中获取弹动数据，若弹动数据等于真值，则点亮对应的指示灯等，并进入步骤s1.4，反之重新进入步骤s1.1；
45.步骤s1.4：在“导弹准备数据”，“电池激活数据”和“弹动数据”满足判别条件后，从遥测数据中分别获取一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据和导弹自毁数据，并分别判断各数据是否等于预设值，若是，则点亮该数据对应的指示灯，若否，则保持该数据对应的指示灯为熄灭。这类遥测量只有两种状态“0”或“a”(a可以是任意整形数字，例如0，1，2，3,
……
)，如果遥测量数值为“0”，状态指示灯不亮，如果遥测量数值为“a”状态指示灯显示绿灯，其它数值均视为噪声滤除。
46.步骤s2：从导弹遥测实时数据中解析速度数据和高度数据，分别采用限幅滤波算法对速度数据进行滤波，采用算数平均滤波算法对高度数据进行滤波，将滤波后的数据在显示设备上实时显示。
47.速度滤波算法流程图如图3所示，从遥测数据中解析出遥测量“速度”vt，本发明根据导弹角速度a和数据采集周期t得到单位采样周期t内速度的变化率v
′
＝a
×
t，设定速度限幅滤波算法中的最大偏差范围a，如果|v
t-v
t-1
|《a，则判定v
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，v
t
之前的n个数据之和取平均得到vn，用vn代替当前速度v
t
。n的大小可根据实际情况取值。
48.高度滤波算法流程图如图4所示，根据导弹加速度a，速度v和数据采样周期t得到单位采样周期t内的高度变化率设定高度限幅滤波算法中的最大误差范围b，从遥测数据中解析出导弹当前高度ht，如果|h
t-h
t-1
|《b，则判定h
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，h
t
之前的n个数据之和取平均得到hn，用hn代替当前速度h
t
。
49.本发明还提供一种自动去噪声遥测数据实时显示系统，所述自动去噪声遥测数据实时显示系统可以通过执行所述自动去噪声遥测数据实时显示方法的流程步骤予以实现，即本领域技术人员可以将所述自动去噪声遥测数据实时显示方法理解为所述自动去噪声遥测数据实时显示系统的优选实施方式。
50.本发明提供的一种自动去噪声遥测数据实时显示系统，包括：
51.模块m1：接收导弹遥测实时数据，解析关键遥测量数据，并通过指示灯展示；
52.所述关键遥测量数据包括导弹准备数据、电池激活数据、弹动数据、一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据、导弹自毁数据。
53.在一种优选的实施方式中，所述模块m1包括：
54.模块m1.1：基于通信协议从网络端口中实时接收导弹的遥测数据，并对遥测数据进行判断，若遥测数据正确，则根据通信协议对遥测数据进行解析，反之丢弃本次读取的数据，对下一包数据进行读取；
55.模块m1.2：从遥测数据中提取导弹准备数据电池激活数据，判断两个数据是否均为等于真值，若是，则点亮对应的指示灯，并进入模块m1.3；若否，则重新进入模块m1.1；
56.模块m1.3：从遥测数据中获取弹动数据，若弹动数据等于真值，则点亮对应的指示灯等，并进入模块m1.4，反之重新进入模块m1.1；
57.模块m1.4：从遥测数据中分别获取一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据和导弹自毁数据，并分别判断各数据是否等于预设值，若是，则点亮该数据对应的指示灯，若否，则保持该数据对应的指示灯为熄灭。
58.模块m2：从导弹遥测实时数据中解析速度数据和高度数据，分别采用限幅滤波算法对速度数据进行滤波，采用算数平均滤波算法对高度数据进行滤波，将滤波后的数据在显示设备上实时显示。
59.所述速度数据滤波方式为：根据导弹角速度a和数据采集周期t得到单位采样周期t内速度的变化率v
′
＝a
×
t，设定速度限幅滤波算法中的最大偏差范围a，从遥测数据中解析出导弹当前速度vt，如果|v
t-v
t-1
|《a，则判定v
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，v
t
之前的n个数据之和取平均得到vn，用vn代替当前速度v
t
。
60.所述高度数据滤波方法为：根据导弹加速度a，速度v和数据采样周期t得到单位采样周期t内的高度变化率设定高度限幅滤波算法中的最大误差范围b，从遥测数据中解析出导弹当前高度ht，如果|h
t-h
t-1
|《b，则判定h
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，h
t
之前的n个数据之和取平均得到hn，用hn代替当前速度h
t
。
61.本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
62.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：
1.一种自动去噪声遥测数据实时显示方法，其特征在于，包括：步骤s1：接收导弹遥测实时数据，解析关键遥测量数据，并通过指示灯展示；步骤s2：从导弹遥测实时数据中解析速度数据和高度数据，分别采用限幅滤波算法对速度数据进行滤波，采用算数平均滤波算法对高度数据进行滤波，将滤波后的数据在显示设备上实时显示。2.根据权利要求1所述的自动去噪声遥测数据实时显示方法，其特征在于，所述关键遥测量数据包括导弹准备数据、电池激活数据、弹动数据、一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据、导弹自毁数据。3.根据权利要求2所述的自动去噪声遥测数据实时显示方法，其特征在于，所述步骤s1包括：步骤s1.1：基于通信协议从网络端口中实时接收导弹的遥测数据，并对遥测数据进行判断，若遥测数据正确，则根据通信协议对遥测数据进行解析，反之丢弃本次读取的数据，对下一包数据进行读取；步骤s1.2：从遥测数据中提取导弹准备数据电池激活数据，判断两个数据是否均为等于真值，若是，则点亮对应的指示灯，并进入步骤s1.3；若否，则重新进入步骤s1.1；步骤s1.3：从遥测数据中获取弹动数据，若弹动数据等于真值，则点亮对应的指示灯等，并进入步骤s1.4，反之重新进入步骤s1.1；步骤s1.4：从遥测数据中分别获取一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据和导弹自毁数据，并分别判断各数据是否等于预设值，若是，则点亮该数据对应的指示灯，若否，则保持该数据对应的指示灯为熄灭。4.根据权利要求1所述的自动去噪声遥测数据实时显示方法，其特征在于，所述速度数据滤波方式为：根据导弹角速度a和数据采集周期t得到单位采样周期t内速度的变化率v
′
＝a
×
t，设定速度限幅滤波算法中的最大偏差范围a，从遥测数据中解析出导弹当前速度vt，如果|v
t-v
t-1
|<a，则判定v
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，v
t
之前的n个数据之和取平均得到v
n
，用v
n
代替当前速度v
t
。5.根据权利要求1所述的自动去噪声遥测数据实时显示方法，其特征在于，所述高度数据滤波方法为：根据导弹加速度a，速度v和数据采样周期t得到单位采样周期t内的高度变化率设定高度限幅滤波算法中的最大误差范围b，从遥测数据中解析出导弹当前高度ht，如果|h
t-h
t-1
|<b，则判定h
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，h
t
之前的n个数据之和取平均得到h
n
，用h
n
代替当前速度h
t
。6.一种自动去噪声遥测数据实时显示系统，其特征在于，包括：模块m1：接收导弹遥测实时数据，解析关键遥测量数据，并通过指示灯展示；模块m2：从导弹遥测实时数据中解析速度数据和高度数据，分别采用限幅滤波算法对速度数据进行滤波，采用算数平均滤波算法对高度数据进行滤波，将滤波后的数据在显示设备上实时显示。7.根据权利要求6所述的自动去噪声遥测数据实时显示系统，其特征在于，所述关键遥测量数据包括导弹准备数据、电池激活数据、弹动数据、一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据、导弹自毁数据。
8.根据权利要求7所述的自动去噪声遥测数据实时显示系统，其特征在于，所述模块m1包括：模块m1.1：基于通信协议从网络端口中实时接收导弹的遥测数据，并对遥测数据进行判断，若遥测数据正确，则根据通信协议对遥测数据进行解析，反之丢弃本次读取的数据，对下一包数据进行读取；模块m1.2：从遥测数据中提取导弹准备数据电池激活数据，判断两个数据是否均为等于真值，若是，则点亮对应的指示灯，并进入模块m1.3；若否，则重新进入模块m1.1；模块m1.3：从遥测数据中获取弹动数据，若弹动数据等于真值，则点亮对应的指示灯等，并进入模块m1.4，反之重新进入模块m1.1；模块m1.4：从遥测数据中分别获取一脉冲点火数据、侧向力数据、截获数据、引信开机数据和导弹自毁数据，并分别判断各数据是否等于预设值，若是，则点亮该数据对应的指示灯，若否，则保持该数据对应的指示灯为熄灭。9.根据权利要求6所述的自动去噪声遥测数据实时显示系统，其特征在于，所述速度数据滤波方式为：根据导弹角速度a和数据采集周期t得到单位采样周期t内速度的变化率v
′
＝a
×
t，设定速度限幅滤波算法中的最大偏差范围a，从遥测数据中解析出导弹当前速度vt，如果|v
t-v
t-1
|<a，则判定v
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，v
t
之前的n个数据之和取平均得到v
n
，用v
n
代替当前速度v
t
。10.根据权利要求6所述的自动去噪声遥测数据实时显示系统，其特征在于，所述高度数据滤波方法为：根据导弹加速度a，速度v和数据采样周期t得到单位采样周期t内的高度变化率设定高度限幅滤波算法中的最大误差范围b，从遥测数据中解析出导弹当前高度ht，如果|h
t-h
t-1
|<b，则判定h
t
为正常数据，反之则为噪声数据取，h
t
之前的n个数据之和取平均得到h
n
，用h
n
代替当前速度h
t
。

技术总结
本发明提供了一种自动去噪声遥测数据实时显示方法及系统，包括步骤S1：接收导弹遥测实时数据，解析关键遥测量数据，并通过指示灯展示；步骤S2：从导弹遥测实时数据中解析速度数据和高度数据，分别采用限幅滤波算法对速度数据进行滤波，采用算数平均滤波算法对高度数据进行滤波，将滤波后的数据在显示设备上实时显示。本发明通过指示灯快速反映遥测量结果，可以快速判断导弹导引头是否开机，是否稳定跟踪目标，引信是否开机等关键信息，无需专业的遥测人员就可以对飞行试验快速判读。遥测人员就可以对飞行试验快速判读。遥测人员就可以对飞行试验快速判读。


技术研发人员：许远标 蒋飞 张凯强 朱兴明 张德超 梁旗 何云东 季飚 王鑫 李燕寅 姚雨林 唐健
受保护的技术使用者：上海机电工程研究所
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/9/12