多靶场信息栅格联合处理系统及处理方法

1.本发明涉及测控技术领域，尤其涉及一种多靶场信息栅格联合处理系统及处理方法。


背景技术：

2.随着靶场测控事业的高速发展，大型任务测控数据处理规模和复杂度的快速上升，将多靶场测控数据处理系统融合为统一的数据处理中心越来越成为趋势。飞行器测控的实时数据处理系统用于靶场各型飞行器系统的试验、训练和演练任务，完成光测、雷测、gnss(全球导航卫星系统)、遥测的事后数据处理，完成数据的精度分析、质量评估、误差统计、外遥联合处理，以及试验信息和数据的管理，为各型飞行器系统的性能分析、评定和故障诊断提供可靠依据。
3.传统静态语言编写的集中式部署的数据处理中心不可避免地产生代码耦合，修改困难，每次更新都必须重新编译等困难。另外，每次程序更新，代码编写都需要专业人员对其进行操作，较为复杂。因此，发明一种操作简单、对设备操作人员友好的数据处理中心系统是非常必要的。
4.针对上述问题，目前，国内外有一些相关的解决方案。
5.专利cn109582702a提出一种基于飞行器测控的事后数据处理系统，采用了b/s(浏览器/服务器)与c/s(客户端/服务器)结合的方式进行测控的事后数据处理，解决了以往事后数据处理系统存在的应用软件零散、重复性高，资源整合性和系统的可维性、扩展性、兼容性差，内部信息交换和功能配置不够灵活的问题。但也存在一些问题，该方法为事后处理系统无法满足实验人员实时查看处理结果处理的需求；该系统同样采用集中式部署，在计算机算法性能方面出现瓶颈时无法在现有软件基础上完成性能平行拓展。
6.专利cn113348759b中，也是采用b/s与c/s架构相结合形式进行数据处理，但过于专业化，只针对卫星一种设备进行处理，不能适配靶场多种设备的不同协议进行针对性处理。
7.专利cn114880249a提出一种航天测控综合测试软件框架系统，此专利公开一种航天测控综合测试软件框架系统，包括：底层框架环境、用户操作终端层、数据处理终端层以及公共接口层；底层框架环境用于航天测控综合测试软件的底层构造、系统资源管理，以实现用户操作终端层、数据处理终端层以及公共接口层中模块的加载以及卸载；用户操作终端层，用于为测控参数配置、测控状态显示、测试流程配置以及测试参数分析提供用户交互界面。但此专利仍然采用传统插件形式对软件进行封装，使用socket套接字对信息进行传递，相对本发明来说开发便捷性与拓展性较差。


技术实现要素：

8.本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种多靶场信息栅格联合处理系统及处理方法，能够解决现有技术中存在的协议更新困难，数据处理算法更新影响域较大
的问题。
9.为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：
10.本发明提供的一种多靶场信息栅格联合处理系统，包括跨平台信息处理中心、数据库、实时计算服务单元和客户端；
11.客户端包括分布式系统参数控制模块和基于网络套接字推送显示模块，分布式系统参数控制模块用于对多靶场信息栅格联合处理系统接收的各测量分站所使用的参数、量纲和解码协议进行配置，并存储于数据库中；基于网络套接字推送显示模块用于显示数据供用户查看；
12.跨平台信息处理中心包括实时生成类调用解码模块和数据实时计算服务调用模块，实时生成类调用解码模块用于接收客户端发送的数据包并进行解码处理；数据实时计算服务调用模块用于将解码处理后得到的数据推送至实时计算服务单元，对实时计算服务单元中的各计算模块赋值。
13.进一步地，跨平台信息处理中心基于java语言开发，采用spring框架进行封装。
14.进一步地，跨平台信息处理中心对数据库的存储接口以及对实时计算服务单元的赋值接口采用数据驱动异步执行，用于异步接收客户端上传的数据包，并在解码处理后通过数据实时计算服务调用模块对计算模块中的数据进行实时更新；跨平台信息处理中心对基于网络套接字推送显示模块的数据推送接口为时钟驱动，基于网络套接字推送显示模块采用网络套接字显示解码处理后得到的数据以及所述计算模块中实时更新的数据。
15.进一步地，数据实时计算服务调用模块通过负载均衡器调用对实时计算服务单元的赋值接口，将测量数据赋值至实时计算服务单元中的各计算模块。
16.进一步地，负载均衡器选用eureka负载均衡器或dubbo负载均衡器。
17.本发明提供的一种多靶场信息栅格联合处理方法，使用上述多靶场信息栅格联合处理系统，包括如下步骤：
18.s1、通过分布式系统参数控制模块对多靶场信息栅格联合处理系统接收的各测量分站使用的参数、量纲及解码协议进行配置并存储在数据库中；
19.s2、实时生成类调用解码模块读取分布式系统参数控制模块存储的配置参数并进行初始化，完成各测量分站的套接字初始化；
20.s3、实时生成类调用解码模块接收各测量分站发送的用户数据报协议数据包，读取数据包所属标识判断其对应的解码类并进行解码调用；
21.s4、数据实时计算服务调用模块调用线程池中线程，并对实时计算服务单元中的各计算模块进行赋值；
22.s5、数据实时计算服务调用模块赋值完成后，调用数据库中基于分布式数据库的实时传输数据分配处理模块，通过基于分布式数据库的实时传输数据分配处理模块对各测量分站发送的数据的解码结果进行存储；
23.s6、多靶场信息栅格联合处理系统按照固定时钟频率对从各测量分站接收到的数据进行结构化数据编码，通过基于网络套接字推送显示模块对客户端进行实时数据推送，以供用户查看测量数据。
24.本发明能够取得如下技术效果：
25.本发明提供的多靶场信息栅格联合处理系统能够跨平台直接使用且无需二次编
译，丰富的第三方数据处理库使系统能够较为方便的进行功能模块拓展；本系统相较于集中式部署的传统信息处理系统能够实现异地部署本地操控，多用户可同时对系统参数进行操控；本系统采用动态语言编写，相对于传统静态编译语言，在系统进行编解码类拓展时能够通过反射机制对程序进行不经过编译的敏捷化更新，并且客户端能够实时读取已有的编解码类和对应的接收发送结构体，对各分站上传的测量数据进行配置更新；本系统通过引入spring架构对传统数据处理系统进行了重写，在分布式集群部署方面spring架构对多服务器拓展十分友好，能够在不进行大规模代码重构的情况下仅依靠配置文件的修改完成服务性能拓展。
附图说明
26.图1是根据本发明实施例提供的多靶场信息栅格联合处理系统的构架结构示意图。
27.图2是根据本发明实施例提供的多靶场信息栅格联合处理系统数据处理的流程图。
28.图3是根据本发明实施例提供的多靶场信息栅格联合处理系统采用的准动态数据处理模式与静态数据处理模式的对比图。
具体实施方式
29.在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
31.图1示出了本发明实施例提供的多靶场信息栅格联合处理系统的构架结构，如图1所示，本发明实施例提供的多靶场信息栅格联合处理系统，包括跨平台信息处理中心、实时计算服务单元、数据库和客户端，跨平台信息处理中心包括实时生成类调用解码模块和数据实时计算服务调用模块，客户端包括分布式系统参数控制模块和基于网络套接字推送显示模块。
32.分布式系统参数控制模块采用http协议，对多靶场信息栅格联合处理系统接收的各测量分站所使用的参数、量纲以及解码协议进行配置并存储于数据库中。
33.实时生成类调用解码模块读取数据库中分布式系统参数控制模块存储的配置参数并对各项参数进行初始化，完成各测量分站的套接字初始化；接收各测量分站发送的用户数据报协议数据包，读取数据包所属标识判断其对应的解码类并进行解码调用。
34.数据实时计算服务调用模块将实时生成类调用解码模块解码后的数据推送至实时计算服务单元，为各计算服务进行实时赋值处理，数据实时计算服务调用模块通过负载均衡器调用线程池中线程对各计算服务进行统一赋值，并通过调用数据库中基于分布式数据库的实时传输数据分配处理模块对各测量分站发送的数据的解码结果进行存储。
35.基于网络套接字推送显示模块对客户端进行实时数据推送以供用户查看测量数
据。
36.多靶场信息栅格联合处理系统包括对数据库的存储接口、对实时计算服务单元的赋值接口和对基于网络套接字推送显示模块的数据推送接口，对数据库的存储接口和对实时计算服务单元的赋值接口采用数据驱动异步执行，在完成数据接收计算后即被调用在独立线程运行；对基于网络套接字推送显示模块的数据推送接口为时钟驱动，采用网络套接字完成数据的显示。
37.图2示出了本发明实施例提供的多靶场信息栅格联合处理系统数据处理的流程，如图2所示，实时生成类调用解码模块接收套接字循环监听网络中的用户数据报协议数据包，对各测量分站上传的测量数据进行解码，获取需要发送至实时计算服务单元的测量数据。
38.数据实时计算服务调用模块采用异步调用模式，调用线程池中线程对实时计算服务单元中的各计算模块进行赋值。数据实时计算服务调用模块首先将需要发送至实时计算服务单元的测量数据赋值至对实时计算服务单元的赋值接口，再从线程池中取出空闲线程进行赋值操作，如不存在空闲线程则新建空闲线程，动态的新增线程对系统的内存及计算压力可以达到自适应，以减少性能开支。
39.数据实时计算服务调用模块通过负载均衡器调用对实时计算服务单元的赋值接口，可利用其直接映射的优势免去配置ip端口，将测量数据赋值至各远程计算模块；最终调用完成后将线程归还线程池，而并非直接关闭线程，在第二次调用时免去重新开启线程所耗费系统资源。
40.图3示出了本发明实施例提供的多靶场信息栅格联合处理系统采用的准动态数据处理模式与静态数据处理模式的对比，如图3所示，传统静态编译语言在编译完成后，以可执行程序.exe为单位或以.dll标准动态链接库为单位，静态编译需程序开发人员将协议修改整理为结构体修改，整体写入工程项目中并将其编译为机器码。此划分模式粒度较大，更改一处往往意味着需对整个程序进行重新编译。在传统的靶场数据处理流程中，协议以结构体形式存在，如需修改具体结构体内容或调整量纲则需对全部文件进行编译，以获得新的可执行程序。
41.本技术采用的准动态编译方式即可在可执行文件内部进行以类为单位，进行结构体或编解码方式替换。在出现需进行部分修改的客户需求时，可根据目前的需求内容及影响域范围对部分文件内容进行独立编译，由于每次修改生成的仅是部分需要进行更新算法模块，即能尽可能减少编译所产生的故障范围。如为增量编译则能够在不对原有代码进行侵入的情况下完成新功能的编译。同时也可在旧有模块存在的基础上采用热更新的形式去对新模块进行部署，以达成在不影响旧有模块的功能基础上实时更新程序功能的目标。该对应划分粒度更细，程序维护人员可以将对新产生的结构体文件与编解码流程进行独立编译配置，编译范围更小，维护人员采用ide将如上结构体和编解码文件编译后，在编译所获得的文件中只将结构体与编解码编译结果文件复制入可执行文件中即可，进一步减小对原程序的侵入，如果编解码流程和数据结构体时已存在使用的数据结构体，则仅需在配置页面将新协议结构体与编解码流程进行匹配即可，能够有效减少程序开发人员对整体项目修改导致的测试工作量，不易产生误操作。程序会在每次重启时对内部文件结构进行扫描获得最新的编解码类和结构体类，无需重新编译。
42.优选地，跨平台信息处理中心基于java语言开发，外部采用spring框架封装，以实现便捷的分布式接口拓展；负载均衡器选用eureka或dubbo。
43.本发明实施例提供的多靶场信息栅格联合处理方法，包括如下步骤：
44.s1、通过客户端的分布式系统参数控制模块对多靶场信息栅格联合处理系统接收的各测量分站使用的参数、量纲及解码协议进行配置并存储在数据库中；
45.s2、实时生成类调用解码模块读取数据库中分布式系统参数控制模块存储的配置参数并对各项参数进行初始化，完成各测量分站的套接字初始化；
46.s3、实时生成类调用解码模块接收各测量分站发送的用户数据报协议数据包，读取数据包所属标识判断其对应的解码类并进行解码调用；
47.s4、数据实时计算服务调用模块调用线程池中线程对实时计算服务单元中的各计算模块进行赋值；
48.s5、数据实时计算服务调用模块赋值完成后调用数据库中基于分布式数据库的实时传输数据分配处理模块对各测量分站发送的数据的解码结果进行存储；
49.s6、多靶场信息栅格联合处理系统按照固定时钟频率对从各测量分站接收到的数据进行结构化数据编码，通过基于网络套接字推送显示模块对客户端进行实时数据推送，以供用户查看测量数据。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
51.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
52.以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种多靶场信息栅格联合处理系统，其特征在于，包括跨平台信息处理中心、数据库、实时计算服务单元和客户端；所述客户端包括分布式系统参数控制模块和基于网络套接字推送显示模块，所述分布式系统参数控制模块用于对多靶场信息栅格联合处理系统接收的各测量分站所使用的参数、量纲和解码协议进行配置，并存储于所述数据库中；所述基于网络套接字推送显示模块用于显示数据供用户查看；所述跨平台信息处理中心包括实时生成类调用解码模块和数据实时计算服务调用模块，所述实时生成类调用解码模块用于接收所述客户端发送的数据包并进行解码处理；所述数据实时计算服务调用模块用于将解码处理后得到的数据推送至所述实时计算服务单元，对所述实时计算服务单元中的各计算模块赋值。2.根据权利要求1所述的多靶场信息栅格联合处理系统，其特征在于，所述跨平台信息处理中心基于java语言开发，采用spring框架进行封装。3.根据权利要求1所述的多靶场信息栅格联合处理系统，其特征在于，所述跨平台信息处理中心对所述数据库的存储接口以及对所述实时计算服务单元的赋值接口采用数据驱动异步执行，用于异步接收所述客户端发送的数据包，并在解码处理后通过所述数据实时计算服务调用模块对计算模块中的数据进行实时更新；所述跨平台信息处理中心对所述基于网络套接字推送显示模块的数据推送接口为时钟驱动，所述基于网络套接字推送显示模块采用网络套接字显示解码处理后得到的数据以及所述计算模块中实时更新的数据。4.根据权利要求1所述的多靶场信息栅格联合处理系统，其特征在于，所述数据实时计算服务调用模块通过负载均衡器调用对实时计算服务单元的赋值接口，将测量数据赋值至所述实时计算服务单元中的各计算模块。5.根据权利要求4所述的多靶场信息栅格联合处理系统，其特征在于，所述负载均衡器选用eureka负载均衡器或dubbo负载均衡器。6.一种多靶场信息栅格联合处理方法，其特征在于，使用如权利要求1-5中任意一项所述的多靶场信息栅格联合处理系统，包括如下步骤：s1、通过分布式系统参数控制模块对多靶场信息栅格联合处理系统接收的各测量分站使用的参数、量纲及解码协议进行配置并存储在数据库中；s2、实时生成类调用解码模块读取分布式系统参数控制模块存储的配置参数并进行初始化，完成各测量分站的套接字初始化；s3、实时生成类调用解码模块接收各测量分站发送的用户数据报协议数据包，读取数据包所属标识判断其对应的解码类并进行解码调用；s4、数据实时计算服务调用模块调用线程池中线程，并对实时计算服务单元中的各计算模块进行赋值；s5、数据实时计算服务调用模块赋值完成后，调用数据库中基于分布式数据库的实时传输数据分配处理模块，通过所述基于分布式数据库的实时传输数据分配处理模块对各测量分站发送的数据的解码结果进行存储；s6、多靶场信息栅格联合处理系统按照固定时钟频率对从各测量分站接收到的数据进行结构化数据编码，通过基于网络套接字推送显示模块对客户端进行实时数据推送，以供用户查看测量数据。

技术总结
本发明涉及测控技术领域，尤其涉及一种多靶场信息栅格联合处理系统及处理方法。本发明提供的多靶场信息栅格联合处理系统包括跨平台信息处理中心、数据库、实时计算服务单元和客户端，客户端包括分布式系统参数控制模块和基于网络套接字推送显示模块，跨平台信息处理中心包括实时生成类调用解码模块和数据实时计算服务调用模块。本发明提供的多靶场信息栅格联合处理系统能够跨平台使用且无需二次编译，能够实现异地部署本地操控，多用户同时操控；本系统采用动态语言编写，能够对各分站上传的测量数据进行配置更新；通过引入spring架构能够在不进行大规模代码重构的情况下仅依靠配置文件的修改完成服务性能拓展。靠配置文件的修改完成服务性能拓展。靠配置文件的修改完成服务性能拓展。


技术研发人员：郭灏 余毅 高策 宋聪聪 郭鑫 裴玉 高群
受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/25