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靶场遥测数据融合评测系统研究与实现

靶场遥测数据融合评测系统研究与实现

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作者：刘思若西安工业大学

学位级别：硕士

遥测数据是地面站获取飞行器系统工作状态的重要数据资料。在多站测控体系中,遥测数据在传输过程中易受到干扰,因此,为了提高遥测数据的质量,靶场多源遥测数据融合算法相继被提出。而融合算法在投入使用前,需要根据实际应用背景对算法... 详细信息

遥测数据是地面站获取飞行器系统工作状态的重要数据资料。在多站测控体系中,遥测数据在传输过程中易受到干扰,因此,为了提高遥测数据的质量,靶场多源遥测数据融合算法相继被提出。而融合算法在投入使用前,需要根据实际应用背景对算法的有效性进行大量的验证,从而了解算法的优劣、为融合算法的优化提供帮助。但是目前针对靶场多源遥测数据融合算法的评测,缺少规范的评测流程和评测标准,以及合适的测试数据。为此,本文开展靶场多源遥测数据融合算法评测系统的研究。针对靶场多源遥测数据融合评测系统的实际需求,对系统进行了总体架构和方案设计。本系统的任务对象为靶场多源遥测数据融合算法,该系统采用面向对象的方法,使用UML建模工具,将系统细分为多个工作模块,具有参数设置、生成融合算法测试数据、发送测试数据以及融合结果自动分析等功能,可以验证不同背景下融合算法的可靠性,实现评测系统的通用化。目前采用人工控制的方法仿真具有丢帧特征的干扰遥测数据,不符合靶场遥测数据的丢帧模型;另外,受到干扰的遥测数据除具有丢帧特征外,还表现在时延和误码上。针对上述问题,本文详细介绍了靶场中干扰遥测数据的建模方法,包括时延、丢帧和误码,分别给出了时延、丢帧、误码和飞行环境、部站位置、飞行路径等因素的关系模型,并对其进行仿真,仿真结果表明,本文提出的时延、丢帧和误码模型符合实际靶场背景。目前的遥测数据仿真方法只能仿真单源遥测数据,而融合算法的输入数据为多源遥测数据,即至少有2路遥测数据;另外,对靶场多源遥测数据融合算法的评价指标较为片面,逐比特对比遥测数据的融合结果分析算法造成较大的时间资源浪费。针对以上问题,本文首先给出了靶场多源遥测数据的仿真方法:首先仿真一路理论遥测数据并进行多次拷贝,然后在其基础上分别根据时延、丢帧和误码模型施加相应的干扰,得到受到不同干扰的多源遥测数据,仿真结果表明,该方法生成的多源遥测数据符合其数据特征,可以作为融合算法的测试数据;其次,本文提出了融合结果分析算法和评价指标,该算法采用逐帧对比遥测数据质量文件的方法统计指标值,与已有的融合结果分析算法相比,可以节省时间资源开销。最后,本文利用实验室已经成熟的靶场多源遥测数据融合技术对其进行功能测试和性能测试,功能测试结果表明,该系统具备算法测试和融合结果评估等功能,性能测试表明,系统具有一定的稳健性,达到设计要求。

关键词：遥测数据融合算法评测系统通用化仿真测试测试数据生成

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