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专利名称：：雷达数据正北扇时差监测方法
技术领域：
：本发明属于空中交通管制自动化系统雷达数据处理
技术领域：
，特别是一种空管雷达信息的引接和对雷达数据质量动态监测的雷达数据正北扇时差监测方法。
背景技术：
：雷达数据是空中交通管制自动化系统的主要信息源，通过对多部雷达数据的引接和处理，形成管制空域的空情态势显示，管制员在系统的管制席位上就可以掌握空域中每批航空器的飞行动态和飞行参数，通过地空通信设备，实施空中交通管制和协调指挥。雷达设备由于技术体制不同、生产厂商不同，雷达程式繁多，因此对每部引接的雷达信息必须经过通信传输测试、报文格式认证，才能进入空管自动化系统(ATC系统)参加数据融合处理。同时，在雷达运行过程中需要实时监测雷达数据质量，判断其跟踪的目标数据是否准确、连续、快速，确保空管自动化系统正确性和可靠性。目前，军民航用户在雷达信息引接的过程中，通常借用专用的通信规程分析仪来查看数据帧的传输状况，而通信规程分析仪只能按设定的通信协议对通信传输进行简单测试，包括信道误码率测试和和报文的差错校验(CRC)，对于雷达数据的信息格式与质量无法分析。普通规程分析仪无法在接收端检测雷达数据传输过程中数据帧丢失的情况。通常，雷达扫描至正北方向时，会发送含正北信息的数据帧。正常情况下，2个连续的正北信息帧之间的时间差(Td)应等于该雷达的扫描周期(Tc)。而在实际情况中，由于通信线路或中间处理设备的问题，可能造成数据帧传输的延迟，引起数据帧相对时间上的不均匀分布，会影响ATC系统的后期处理。如图2所示，假设系统同时接入3部雷达，将3部雷达的数据进行融合处理后，输出结果，输出间隔为4秒钟。图中分别在时刻2与时刻6输出融合处理结果。假如数据传输不稳定，则同一部雷达相邻扇信息的间隔时间会不一致。如图所示，系统在时刻2之前接收到3部雷达对应0号扇的雷达数据信息，并融合处理后输出结果；而在时刻6之前系统未接收到雷达3的对应0号扇的雷达数据信息(可能因为通信线路的延迟)，因此系统在时刻6输出融合处理结果时，雷达3的信息没有及时更新，从而引起融合处理结果的失真。对于高速运行的航空器，以时速800km/h为例，每秒钟能够移动约222米。如果数据未能及时且正确的更新，则ATC系统用户在显示屏上看到的目标的位置，与实际情况会有较大偏差。因此，ATC系统实时监测雷达数据的周期是否稳定显得尤为重要。
发明内容发明目的本发明针对现有技术的不足，提供了一种雷达数据正北扇时差监测方法。技术方案本发明提供了一种雷达数据正北扇时差监测方法，该方法包括以下步骤(1)初始化物理端口；(2)从配置文件中获取雷达正北扇标准时间间隔Tc和时间偏差比值的告警门限值Rc;(3)读取物理端口；(4)对读取的雷达数据帧进行CRC校验，如果结果为否，则返回步骤(3)，否则进行下一步；循环校验码(CRC码)是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。发送数据帧的一方根据数据正文计算得到CRC串并将其附加在正文之后；接收方收到数据帧后，根据正文也计算得到CRC串，并与发送方的CRC串进行比较，如果2个CRC串相同，则校验结果为TRUE，否则为FALSE。如果CRC串比较失败，说明数据帧在传输过程中已出错。CRC串的生成和检査，都是由通信卡的智能芯片完成的，API函数直接返回结果(TRUE/FALSE)。(5)为数据帧添加时间戳信息；(6)对雷达数据帧进行解析，获取数据帧类型以及数据帧的正北信息；(7)如果上步数据帧不包含正北信息则返回步骤(3)，否则，根据数据帧时间戳计算当前正北帧与上一正北帧的时间并更新静态变量timeNorth一save，再进行下一步骤。在本步骤中，定义全局整形静态变量timeNorth—save用于存储差值Td,初始时，静态变量timeNorth_save存储的上一正北帧的时间设置为0。(8)如果正北扇时差大于1.5倍扫描周期标准值Tc或者小于0.5倍扫描周期标准值Tc,则判定异常并输出正北时差异常信息，跳至步骤(ll);否则进行下一步；(9)通过公式Rd=(abs(Td-Tc)/Tc)*100%，检测标准间隔的偏差Rd是否大于告警门限值Rc,是则进行下一步，否则跳至步骤(11);(10)输出正北扇时差超限告警信息及时差数值，并返回步骤(11)(11)记录本次正北扇的时间戳，返回步骤(3)。其中，所述CRC为循环冗余码校验(CRC，CyclicalRedundancyCheck)。有益效果本发明通过调节告警门限值Rc，可以及时发现周期偏差超过预想的情况。如果持续发生告警，ATC系统可以认为该路雷达的质量较差，在多路雷达融合处理时将该部雷达屏蔽，或降低其权重值。从而减少质量差的雷达对最终输出结果的影响，保障系统输出结果的精确性。下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明。图1为本发明雷达数据正北扇时差监测方法流程图。图2为传输延时引起周期偏差的示意图。具体实施例方式如1图所示，本发明描述了雷达数据扇号数统计的监测方法，该方法包括以下步骤步骤l，初始化物理端口；步骤2，从配置文件中获取雷达正北扇标准时间间隔Tc和时间偏差比值的告警门限值Rc;步骤3，读取物理端口；步骤4，对读取的雷达数据帧进行CRC校验，如果结果为否，则返回步骤3，否则进行下一步；步骤5，为数据帧添加时间戳信息；步骤6，对雷达数据帧进行解析，获取数据帧类型以及数据帧的正北信息；步骤7，如果上步数据帧不包含正北信息则返回步骤3，否则，根据数据帧时间戳计算当前正北帧与上一正北帧的时间并更新静态变量timeNorth—save，再进行下一步骤。在本步骤中，定义全局整形静态变量timeNorth—save用于存储差值Td，初始时，静态变量timeNorth—save存储的上一正北帧的时间设置为0。步骤8，如果正北扇时差大于1.5倍扫描周期标准值Tc或者小于0.5倍扫描周期标准值Tc，则判定异常并输出正北时差异常信息，跳至步骤ll;否则进行下一步；步骤9，通过公式Rd=(abs(Td-Tc)/Tc)*100%，检测标准间隔的偏差Rd是否大于告警门限值Rc，是则进行下一步，否则跳至步骤ll;步骤IO，输出正北扇时差超限告警信息及时差数值，并返回步骤ll;步骤ll，记录本次正北扇的时间戳，返回步骤3。步骤如下，初始化物理端口，通过配置文件获取待检测雷达的正北扇标准时间间隔Tc，及时间偏差比值的告警门限值Rc。即时读取物理端口，根据API函数返回的数据帧CRC结果，丢弃无效的数据帧，然后给校验正确的数据帧添加时间戳信息。对雷达数据帧进行解析，获取数据帧类型，对于含有正北信息的数据帧，同时取得其正北信息。当数据帧包含正北信息时，首先计算本次正北帧与上次正北帧的时间差值Td。如果Td大于1.5倍标准间隔Tc，或小于0.5倍标准标准间隔，则判定为异常，并输出告警信息。当Td在正常范围时，计算检査正北帧时间差值，与标准间隔的偏差Rd是否大于限定值Rc,计算公式如下Rd=(abs(Td-Tc)/Tc)*100%如果超过限定值，则输出告警信息，同时输出本次正北帧时间差值。最后，更新正北帧时间戳存储值，以进行下一周期数据的处理。本发明的硬件平台为安装同步通信卡的便携式计算机。下面以表l实际接收的数据为例，来说明处理过程表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>接表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>初始化完成后，即时读取数据帧，根据CRC标志，对有效数据帧，添加时间戳，解析帧格式(获取帧类型或扇号)，数据帧处理结果如上表所列。两个周期的正北扇时差的偏差比值计算如下第一个周期，Td=16:09:02.593—16:08:58.718=3.875;Rd=(abs(3.875-4.0)/4.0)*100%=3.125%。第二个周期，Td=16:09:06.343—16:09:02.593=3.750;Rd=(abs(3.750-4.0)/4.0)*100%=6.250%。处理过程可连续实时计算每2个相邻正北扇间的时差，并计算偏差比值。假如设定告警门限值为5%，则当正北偏差比值Rd大于5%时，应输出告警信息。以上面的计算结果为例，第二个周期的Rd值为6.250%，因此，此时会输出告警{曰息。本发明提供了一种雷达数据正北扇时差监测方法的思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。权利要求1、一种雷达数据正北扇时差监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)初始化物理端口；(2)从配置文件中获取雷达正北扇标准时间间隔Tc和时间偏差比值的告警门限值Rc；(3)读取物理端口；(4)端口读取的API函数在返回雷达数据帧的同时也返回CRC校验结果，如果结果为否，则返回步骤(3)，否则进行下一步；(5)为数据帧添加时间戳信息；(6)对雷达数据帧进行解析，获取数据帧类型以及数据帧的正北信息；(7)如果上步数据帧不包含正北信息则返回步骤(3)，否则，根据数据帧时间戳计算当前正北帧与上一正北帧的时间差值Td，再进行下一步骤；(8)如果正北扇时差大于1.5倍扫描周期标准值Tc或者小于0.5倍扫描周期标准值Tc，则判定异常并输出正北时差异常信息，跳至步骤(11)；否则进行下一步；(9)通过公式Rd＝(abs(Td-Tc)/Tc)*100％，检测标准间隔的偏差Rd是否大于告警门限值Rc，是则进行下一步，否则跳至步骤(11)；(10)输出正北扇时差超限告警信息及时差数值，并返回步骤(11)；(11)记录本次正北扇的时间戳，返回步骤(3)。全文摘要本发明公开了一种雷达数据正北扇时差监测方法，包括以下步骤初始化物理端口；获取雷达正北扇标准时间间隔Tc和时间偏差比值的告警门限值Rc；读取物理端口；在返回雷达数据帧的同时也返回CRC校验结果；为数据帧添加时间戳信息；对雷达数据帧进行解析，获取数据帧类型以及数据帧的正北信息；根据数据帧时间戳计算当前正北帧与上一正北帧的时间差值Td；如果正北扇时差大于1.5倍扫描周期标准值Tc或者小于0.5倍扫描周期标准值Tc，则判定异常并输出正北时差异常信息；检测标准间隔的偏差Rd是否大于告警门限值Rc；输出正北扇时差超限告警信息及时差数值；记录本次正北扇的时间戳。本发明能保障系统输出结果的精确性。文档编号G01S7/40GK101419281SQ20081023571公开日2009年4月29日申请日期2008年12月4日优先权日2008年12月4日发明者丁一波,恺杨,匀王,伟祁申请人:南京莱斯大型电子系统工程有限公司