航天测量船外测数据检测分析系统设计与实现

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1、航天测量船外测数据检测分析系统设计与实现作者：指导教师：朱加勇赵志宏副教授南京大学研究生毕业论文(申请工程硕士学位)南京大学软件学院2010年9月DesignAndImplementationOfDetectingAndAnalysingDataSystemForTheOuter-TrajectoryMeasurementOfTT&CShipZhu，JiayongSubmittedInPartialFulfillmentOfTheRequirementsForTheDegreeOfMasterofEnginee

2、ring^‘‘‘SupervisedbyAssociateProfessorZhao，ZhihongSoftwareInstituteNANJINGUNlVERSlTYNanjing，CHINASeptember,2010南京大学硕士论文摘要随着航天技术的飞速发展，飞行试验的频度越来越高，数据容量直线上升，数据精度要求也越来越高，特别是基地承担的任务巳由海上测量转为海上测控，对数据处理的实时性要求和自动化的要求都是前所未有的。为了保证海上测控任务圆满完成，需要及时分析外测数据，评估整个系统的工作情况，发生异常时

3、及时通过数据处理分析故障原因。船载外测设备主要有微波统一测控系统、惯导、GPS、变形和经纬仪。其中微波统一测控系统是测量船主战设备，主要作用是跟踪目标飞行器，获取目标的遥外测数据，通过发送遥控指令对目标进行控制。在重力和风浪等因素的作用下，测量船船体会发生形变，导致船载设备间相互关系发生变化。惯导、GPS和变形设备主要作用是确定测量船的姿态和位置。经纬仪主要作用是给惯导校正航向。测量船采用变形测量系统对这些设备坐标系之间的变化角进行实时监测。在执行试验任务时，所有设备都要协同工作，任何一个环节出了问题都可能影响

4、任务的完成。在测量船完成某一圈次跟踪后，需要及时对测量数据进行处理，以评估系统的工作情况。发现异常时能够提供数据分析结果，给故障定位提供帮助。本文分析了外测数据处理的需求，提出了系统的三个功能模块，即设备数据处理、通讯数据处理、专用图形绘制等三部分组成。设备数据处理模块是从测量船中心机存盘文件中提取或处理用户关心的某时段的设备数据。一般情况下存盘文件比较庞大，涉及到对大文件的操作，本文是通过内存映射的方式进行处理。设备数据处理模块包含了设备数据提取模块、时间码检查模块和状态码检查模块。在设备数据处理模块中对过失

5、误差的概念和分类进行了介绍，对分析过失误差的三种方法进行了详细的阐述。单个或成片野值淹没在海量数据中，利用差分法、数据合理性检验法和图示法有效地将误差数据从海量数据中分离出来。通讯数据处理模块从存盘文件中提取或处理用户关心的某时段的通讯数据。专用图形绘制模块则是对设备数据处理模块产生的数据进行图形化显示。本文对实现专用图形绘制功能的几种方案进行了分析，介绍了Matlab混合编程(1)Matlab自带引擎函数库；(2)Matlab自带编译器；(3)使用Matcom工具；(4)使用Matlab的COMBuilde工

6、具等四种接口方式和实现方法，简单对比了四种接口方式混合编程的优点和缺点，结合系统的需求选择了合适方式。引入“软件构件技术"的设计思想，采用COM组件技术，利用Matlab和vC++混合编程实现对测量船外测数据的图形化显示功能。南京大学硕士论文航天测量船外测数据检测分析系统可以为测量船外测数据提供良好的事后处理服务，为发现异常时排除故障和设备性能分析提供了有力依据。其模块化的设计使得系统具有良好的可操作性和可扩展性。关键词：航天测量船，外测数据，过失误差，混合编程IIAbstractThemaritimeTT&C

7、missionwhichthemaritimemeasuremissionofourbaseturnedtohasahigherrequestofreal—timeandautomationforthedataprocessingthaneverbefore，withthehighspeeddevelopmentofthespacetechnologyandhighfrequencyflightexperimentationswhichdemandmuchhigherprecisiondataandmuchbi

8、ggerdatacapability．InordertomakesurethesuccessofthemaritimeTT&Cmission，Itneedstoanalyzetheouter-trajectorymeasurementdataintimetoestimatethesystem’Sworkingconditionandhelpfindoutthefaultwhenther