專利名稱：：雷達(dá)數(shù)據(jù)正北扇時差監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于空中交通管制自動化系統(tǒng)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種空管雷達(dá)信息的引接和對雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量動態(tài)監(jiān)測的雷達(dá)數(shù)據(jù)正北扇時差監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
：雷達(dá)數(shù)據(jù)是空中交通管制自動化系統(tǒng)的主要信息源，通過對多部雷達(dá)數(shù)據(jù)的引接和處理，形成管制空域的空情態(tài)勢顯示，管制員在系統(tǒng)的管制席位上就可以掌握空域中每批航空器的飛行動態(tài)和飛行參數(shù)，通過地空通信設(shè)備，實(shí)施空中交通管制和協(xié)調(diào)指揮。雷達(dá)設(shè)備由于技術(shù)體制不同、生產(chǎn)廠商不同，雷達(dá)程式繁多，因此對每部引接的雷達(dá)信息必須經(jīng)過通信傳輸測試、報文格式認(rèn)證，才能進(jìn)入空管自動化系統(tǒng)(ATC系統(tǒng))參加數(shù)據(jù)融合處理。同時，在雷達(dá)運(yùn)行過程中需要實(shí)時監(jiān)測雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量，判斷其跟蹤的目標(biāo)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、連續(xù)、快速，確?？展茏詣踊到y(tǒng)正確性和可靠性。目前，軍民航用戶在雷達(dá)信息引接的過程中，通常借用專用的通信規(guī)程分析儀來查看數(shù)據(jù)幀的傳輸狀況，而通信規(guī)程分析儀只能按設(shè)定的通信協(xié)議對通信傳輸進(jìn)行簡單測試，包括信道誤碼率測試和和報文的差錯校驗(CRC)，對于雷達(dá)數(shù)據(jù)的信息格式與質(zhì)量無法分析。普通規(guī)程分析儀無法在接收端檢測雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸過程中數(shù)據(jù)幀丟失的情況。通常，雷達(dá)掃描至正北方向時，會發(fā)送含正北信息的數(shù)據(jù)幀。正常情況下，2個連續(xù)的正北信息幀之間的時間差(Td)應(yīng)等于該雷達(dá)的掃描周期(Tc)。而在實(shí)際情況中，由于通信線路或中間處理設(shè)備的問題，可能造成數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)难舆t，引起數(shù)據(jù)幀相對時間上的不均勻分布，會影響ATC系統(tǒng)的后期處理。如圖2所示，假設(shè)系統(tǒng)同時接入3部雷達(dá)，將3部雷達(dá)的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理后，輸出結(jié)果，輸出間隔為4秒鐘。圖中分別在時刻2與時刻6輸出融合處理結(jié)果。假如數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定，則同一部雷達(dá)相鄰扇信息的間隔時間會不一致。如圖所示，系統(tǒng)在時刻2之前接收到3部雷達(dá)對應(yīng)0號扇的雷達(dá)數(shù)據(jù)信息，并融合處理后輸出結(jié)果；而在時刻6之前系統(tǒng)未接收到雷達(dá)3的對應(yīng)0號扇的雷達(dá)數(shù)據(jù)信息(可能因為通信線路的延遲)，因此系統(tǒng)在時刻6輸出融合處理結(jié)果時，雷達(dá)3的信息沒有及時更新，從而引起融合處理結(jié)果的失真。對于高速運(yùn)行的航空器，以時速800km/h為例，每秒鐘能夠移動約222米。如果數(shù)據(jù)未能及時且正確的更新，則ATC系統(tǒng)用戶在顯示屏上看到的目標(biāo)的位置，與實(shí)際情況會有較大偏差。因此，ATC系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測雷達(dá)數(shù)據(jù)的周期是否穩(wěn)定顯得尤為重要。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種雷達(dá)數(shù)據(jù)正北扇時差監(jiān)測方法。技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種雷達(dá)數(shù)據(jù)正北扇時差監(jiān)測方法，該方法包括以下步驟(1)初始化物理端口；(2)從配置文件中獲取雷達(dá)正北扇標(biāo)準(zhǔn)時間間隔Tc和時間偏差比值的告警門限值Rc;(3)讀取物理端口；(4)對讀取的雷達(dá)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行CRC校驗，如果結(jié)果為否，則返回步驟(3)，否則進(jìn)行下一步；循環(huán)校驗碼(CRC碼)是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯校驗碼，其特征是信息字段和校驗字段的長度可以任意選定。發(fā)送數(shù)據(jù)幀的一方根據(jù)數(shù)據(jù)正文計算得到CRC串并將其附加在正文之后；接收方收到數(shù)據(jù)幀后，根據(jù)正文也計算得到CRC串，并與發(fā)送方的CRC串進(jìn)行比較，如果2個CRC串相同，則校驗結(jié)果為TRUE，否則為FALSE。如果CRC串比較失敗，說明數(shù)據(jù)幀在傳輸過程中已出錯。CRC串的生成和檢査，都是由通信卡的智能芯片完成的，API函數(shù)直接返回結(jié)果(TRUE/FALSE)。(5)為數(shù)據(jù)幀添加時間戳信息；(6)對雷達(dá)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，獲取數(shù)據(jù)幀類型以及數(shù)據(jù)幀的正北信息；(7)如果上步數(shù)據(jù)幀不包含正北信息則返回步驟(3)，否則，根據(jù)數(shù)據(jù)幀時間戳計算當(dāng)前正北幀與上一正北幀的時間并更新靜態(tài)變量timeNorth一save，再進(jìn)行下一步驟。在本步驟中，定義全局整形靜態(tài)變量timeNorth—save用于存儲差值Td,初始時，靜態(tài)變量timeNorth_save存儲的上一正北幀的時間設(shè)置為0。(8)如果正北扇時差大于1.5倍掃描周期標(biāo)準(zhǔn)值Tc或者小于0.5倍掃描周期標(biāo)準(zhǔn)值Tc,則判定異常并輸出正北時差異常信息，跳至步驟(ll);否則進(jìn)行下一步；(9)通過公式Rd=(abs(Td-Tc)/Tc)*100%，檢測標(biāo)準(zhǔn)間隔的偏差Rd是否大于告警門限值Rc,是則進(jìn)行下一步，否則跳至步驟(11);(10)輸出正北扇時差超限告警信息及時差數(shù)值，并返回步驟(11)(11)記錄本次正北扇的時間戳，返回步驟(3)。其中，所述CRC為循環(huán)冗余碼校驗(CRC，CyclicalRedundancyCheck)。有益效果本發(fā)明通過調(diào)節(jié)告警門限值Rc，可以及時發(fā)現(xiàn)周期偏差超過預(yù)想的情況。如果持續(xù)發(fā)生告警，ATC系統(tǒng)可以認(rèn)為該路雷達(dá)的質(zhì)量較差，在多路雷達(dá)融合處理時將該部雷達(dá)屏蔽，或降低其權(quán)重值。從而減少質(zhì)量差的雷達(dá)對最終輸出結(jié)果的影響，保障系統(tǒng)輸出結(jié)果的精確性。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說明。圖1為本發(fā)明雷達(dá)數(shù)據(jù)正北扇時差監(jiān)測方法流程圖。圖2為傳輸延時引起周期偏差的示意圖。具體實(shí)施例方式如1圖所示，本發(fā)明描述了雷達(dá)數(shù)據(jù)扇號數(shù)統(tǒng)計的監(jiān)測方法，該方法包括以下步驟步驟l，初始化物理端口；步驟2，從配置文件中獲取雷達(dá)正北扇標(biāo)準(zhǔn)時間間隔Tc和時間偏差比值的告警門限值Rc;步驟3，讀取物理端口；步驟4，對讀取的雷達(dá)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行CRC校驗，如果結(jié)果為否，則返回步驟3，否則進(jìn)行下一步；步驟5，為數(shù)據(jù)幀添加時間戳信息；步驟6，對雷達(dá)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，獲取數(shù)據(jù)幀類型以及數(shù)據(jù)幀的正北信息；步驟7，如果上步數(shù)據(jù)幀不包含正北信息則返回步驟3，否則，根據(jù)數(shù)據(jù)幀時間戳計算當(dāng)前正北幀與上一正北幀的時間并更新靜態(tài)變量timeNorth—save，再進(jìn)行下一步驟。在本步驟中，定義全局整形靜態(tài)變量timeNorth—save用于存儲差值Td，初始時，靜態(tài)變量timeNorth—save存儲的上一正北幀的時間設(shè)置為0。步驟8，如果正北扇時差大于1.5倍掃描周期標(biāo)準(zhǔn)值Tc或者小于0.5倍掃描周期標(biāo)準(zhǔn)值Tc，則判定異常并輸出正北時差異常信息，跳至步驟ll;否則進(jìn)行下一步；步驟9，通過公式Rd=(abs(Td-Tc)/Tc)*100%，檢測標(biāo)準(zhǔn)間隔的偏差Rd是否大于告警門限值Rc，是則進(jìn)行下一步，否則跳至步驟ll;步驟IO，輸出正北扇時差超限告警信息及時差數(shù)值，并返回步驟ll;步驟ll，記錄本次正北扇的時間戳，返回步驟3。步驟如下，初始化物理端口，通過配置文件獲取待檢測雷達(dá)的正北扇標(biāo)準(zhǔn)時間間隔Tc，及時間偏差比值的告警門限值Rc。即時讀取物理端口，根據(jù)API函數(shù)返回的數(shù)據(jù)幀CRC結(jié)果，丟棄無效的數(shù)據(jù)幀，然后給校驗正確的數(shù)據(jù)幀添加時間戳信息。對雷達(dá)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，獲取數(shù)據(jù)幀類型，對于含有正北信息的數(shù)據(jù)幀，同時取得其正北信息。當(dāng)數(shù)據(jù)幀包含正北信息時，首先計算本次正北幀與上次正北幀的時間差值Td。如果Td大于1.5倍標(biāo)準(zhǔn)間隔Tc，或小于0.5倍標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)間隔，則判定為異常，并輸出告警信息。當(dāng)Td在正常范圍時，計算檢査正北幀時間差值，與標(biāo)準(zhǔn)間隔的偏差Rd是否大于限定值Rc,計算公式如下Rd=(abs(Td-Tc)/Tc)*100%如果超過限定值，則輸出告警信息，同時輸出本次正北幀時間差值。最后，更新正北幀時間戳存儲值，以進(jìn)行下一周期數(shù)據(jù)的處理。本發(fā)明的硬件平臺為安裝同步通信卡的便攜式計算機(jī)。下面以表l實(shí)際接收的數(shù)據(jù)為例，來說明處理過程表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>接表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>初始化完成后，即時讀取數(shù)據(jù)幀，根據(jù)CRC標(biāo)志，對有效數(shù)據(jù)幀，添加時間戳，解析幀格式(獲取幀類型或扇號)，數(shù)據(jù)幀處理結(jié)果如上表所列。兩個周期的正北扇時差的偏差比值計算如下第一個周期，Td=16:09:02.593—16:08:58.718=3.875;Rd=(abs(3.875-4.0)/4.0)*100%=3.125%。第二個周期，Td=16:09:06.343—16:09:02.593=3.750;Rd=(abs(3.750-4.0)/4.0)*100%=6.250%。處理過程可連續(xù)實(shí)時計算每2個相鄰正北扇間的時差，并計算偏差比值。假如設(shè)定告警門限值為5%，則當(dāng)正北偏差比值Rd大于5%時，應(yīng)輸出告警信息。以上面的計算結(jié)果為例，第二個周期的Rd值為6.250%，因此，此時會輸出告警{曰息。本發(fā)明提供了一種雷達(dá)數(shù)據(jù)正北扇時差監(jiān)測方法的思路，具體實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部份均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。權(quán)利要求1、一種雷達(dá)數(shù)據(jù)正北扇時差監(jiān)測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)初始化物理端口；(2)從配置文件中獲取雷達(dá)正北扇標(biāo)準(zhǔn)時間間隔Tc和時間偏差比值的告警門限值Rc；(3)讀取物理端口；(4)端口讀取的API函數(shù)在返回雷達(dá)數(shù)據(jù)幀的同時也返回CRC校驗結(jié)果，如果結(jié)果為否，則返回步驟(3)，否則進(jìn)行下一步；(5)為數(shù)據(jù)幀添加時間戳信息；(6)對雷達(dá)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，獲取數(shù)據(jù)幀類型以及數(shù)據(jù)幀的正北信息；(7)如果上步數(shù)據(jù)幀不包含正北信息則返回步驟(3)，否則，根據(jù)數(shù)據(jù)幀時間戳計算當(dāng)前正北幀與上一正北幀的時間差值Td，再進(jìn)行下一步驟；(8)如果正北扇時差大于1.5倍掃描周期標(biāo)準(zhǔn)值Tc或者小于0.5倍掃描周期標(biāo)準(zhǔn)值Tc，則判定異常并輸出正北時差異常信息，跳至步驟(11)；否則進(jìn)行下一步；(9)通過公式Rd＝(abs(Td-Tc)/Tc)*100％，檢測標(biāo)準(zhǔn)間隔的偏差Rd是否大于告警門限值Rc，是則進(jìn)行下一步，否則跳至步驟(11)；(10)輸出正北扇時差超限告警信息及時差數(shù)值，并返回步驟(11)；(11)記錄本次正北扇的時間戳，返回步驟(3)。全文摘要本發(fā)明公開了一種雷達(dá)數(shù)據(jù)正北扇時差監(jiān)測方法，包括以下步驟初始化物理端口；獲取雷達(dá)正北扇標(biāo)準(zhǔn)時間間隔Tc和時間偏差比值的告警門限值Rc；讀取物理端口；在返回雷達(dá)數(shù)據(jù)幀的同時也返回CRC校驗結(jié)果；為數(shù)據(jù)幀添加時間戳信息；對雷達(dá)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，獲取數(shù)據(jù)幀類型以及數(shù)據(jù)幀的正北信息；根據(jù)數(shù)據(jù)幀時間戳計算當(dāng)前正北幀與上一正北幀的時間差值Td；如果正北扇時差大于1.5倍掃描周期標(biāo)準(zhǔn)值Tc或者小于0.5倍掃描周期標(biāo)準(zhǔn)值Tc，則判定異常并輸出正北時差異常信息；檢測標(biāo)準(zhǔn)間隔的偏差Rd是否大于告警門限值Rc；輸出正北扇時差超限告警信息及時差數(shù)值；記錄本次正北扇的時間戳。本發(fā)明能保障系統(tǒng)輸出結(jié)果的精確性。文檔編號G01S7/40GK101419281SQ20081023571公開日2009年4月29日申請日期2008年12月4日優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日發(fā)明者丁一波,愷楊,勻王,偉祁申請人:南京萊斯大型電子系統(tǒng)工程有限公司