一种飞行器试验数据判读报告自动生成系统

摘要

一种飞行器试验数据判读报告自动生成系统，包含报告模板配置模块、数据提取模块、数据预处理模块、试验报告自动生成模块。报告模板配置模块，负责配置报告相关的信息，以及报告中各个表格相关的信息、曲线相关的信息，生成报告配置文件。数据提取模块，负责读取报告配置文件、参数数据文件、试验过程事件记录文件、参数判据配置文件，并提取相关信息。数据预处理模块，负责对参数相关信息进行预处理。试验报告自动生成模块，生成试验报告，并输出到指定路径。本发明大大减少了试验人员在试验后，将试验数据进行判读并整理成试验报告的时间和工作量，同时避免了人为判断和操作可能产生的疏漏和错误。

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行器试验数据判读报告自动生成系统，属于地面测发控技术领域。

背景技术

目前报告自动生成技术是一种广泛应用的技术，但是在针对航天飞行器应用的试验报告自动生成技术所见文献较少。由于航天飞行器具有试验种类多、流程复杂、时间长、参数多、判读规则复杂等特点，难以使用市面上通用的报告自动生成技术，试验人员往往还在使用事后人工判读试验数据，通过将试验全程的数据文件导入origin、matlab等专业工具后，利用人工经验挑选关注的指令发生前后、时序发生前后、特定的试验流程区间，进行事后判读和编制报告，一方面占用了试验人员大量的时间和精力，经常存在“试验一小时，数据整理一小时、写报告一小时”的不便利；另一方面也难以保证试验数据判读结果和报告的准确性。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种飞行器试验数据判读报告自动生成系统，用于飞行器试验测试中，通过读取试验数据，自动提取有用数据进行判读，并最终生成试验报告。

本发明的技术解决方案是：

一种飞行器试验数据判读报告自动生成系统，包含报告模板配置模块、数据提取模块、数据预处理模块、试验报告自动生成模块，其中：

报告模板配置模块，负责配置报告相关的信息，以及报告中各个表格相关的信息、曲线相关的信息，生成报告配置文件；

数据提取模块，负责读取报告配置文件、参数数据文件、试验过程事件记录文件、参数判据配置文件，并从报告配置文件中提取表格、曲线和报告相关的配置信息；从参数数据文件中提取试验全程的参数相关信息；从试验过程事件记录文件中提取试验过程事件相关信息；从参数判据配置文件中获取参数判据与事件的关联关系；

数据预处理模块，负责对参数相关信息进行预处理，包括参数野值、毛刺剔除以及参数复杂公式变换；

试验报告自动生成模块，依据报告配置文件中表格相关的信息，自动生成事件判读表格、参数判读表格和时序判读表格；依据报告配置文件中曲线相关的信息，自动生成事件判读曲线和参数判读曲线；依据报告配置文件中报告相关的信息，将表格和曲线自动插入报告，生成试验报告，并输出到指定路径。

所述报告模板配置模块中的报告相关信息包括基本属性、包含的文字内容、表格、曲线；报告模板配置模块中的表格相关信息包括表格类型、表头格式、表格关联的事件、表格关联的参数；报告模板配置模块中的曲线相关信息包括曲线类型、曲线的基本属性、曲线关联的事件、曲线关联的参数。

所述表格类型包括事件判读表格、参数判读表格、时序判读表格；

事件判读表格，记录事件发生前后，相关联的参数数值的平均值，并判读参数值结果是否正确；

参数判读表格，记录一个或多个参数的全程最大值、最小值、平均值，并判读参数值结果是否正确；

时序判读表格，记录时序的发生序列、时间和相关参数值，并与测试表格内标称序列比对，给出时序是否正确的结论。

从参数数据文件中提取的试验全程的参数相关信息，包括时间、参数代号、参数名称、参数值、判据上限、判据下限和判读结果；从试验过程事件记录文件中提取的试验过程事件相关信息，包括事件发生的时间、事件类型、事件名称、事件代号；其中事件类型包括时序、指令和测试流程；从参数判据配置文件中获取参数判据与事件的关联关系时，首先为每个参数提取判据，然后提取每条判据与事件的触发对应关系。

试验报告自动生成模块生成事件判读表格的过程如下：

第一步，解析报告配置文件，获取事件判读表格关联的参数及其判据，如果关联的参数有m个，则表头为3+2m列，其中第一列为序号列，第二列为发生时间，最后一列为是否正常的判读列，中间列为事件发生前和发生后的参数列；

第二步，获取事件判读表格绑定的事件A；

第三步，在试验过程事件相关信息查询事件A发生了几次，如发生过n1次，则事件判读表格的内容为n1+1行，其中第1行为表头，并将每次发生的时间填入“发生时间”列中；

第三步，查询试验全程的参数相关信息，从中提取事件A发生前和发生后的参数值，并计算平均值，对应填入表中；

第四步，判读该平均值是否在判据区间内，并填写判读列。

试验报告自动生成模块生成参数判读表格的过程如下：

解析报告配置文件，获取参数判读表格关联的参数、参数判据以及参数判读类型；

如果参数判读类型为全程极值判读，则参数判读表格的表头为六列，共n2+1行，其中第1行为表头，n2为关联的参数个数；第一列为序号列，第二列为参数名称列，第三列为参数判据列，第四列为全程最小值列，第五列为全程最大值列，第六列为是否正常的判读列；

查询试验全程的参数相关信息，提取全程参数值，得到全程最小值和全程最大值，对应填入表中；

判断每一个序号下，全程最小值和全程最大值是否在参数判据范围内，据此填写判读列；

如果参数判读类型为平均值判读，则参数判读表格的表头为五列，共n2+1行，其中第1行为表头，n2为关联的参数个数；第一列为序号列，第二列为参数名称列，第三列为参数判据列，第四列为参数平均值列，第五列为是否正常的判读列；

查询试验全程的参数相关信息，计算全程参数的平均值，对应填入表中；

判断每一个序号下，全程参数的平均值是否在参数判据范围内，据此填写判读列。

试验报告自动生成模块生成时序判读表格的过程如下：

第一步，解析报告配置文件，获取时序判读表格绑定的时序以及绑定时序包括的时序流程个数n3，则表格有n3+1行，其中第1行为表头，第2行到第n3+1行依次为设计的时序流程，表格有六列，第一列为序号列，第二列为设计的时序流程列，第三列设计的时序时间列，第四列为是否发生列，第五列为发生时间列，第六列为是否正常的判读列；

第二步，在试验过程事件相关信息中查询各个时序流程是否发生，并提取发生时间，并对应填入表格中；

第三步，判断相邻时序流程发生的时间间隔是否与设计的时序流程时间间隔相符，并填写判读列。

所述曲线类型包括事件判读曲线、参数判读曲线。

事件判读曲线，记录事件发生前后，相关联的参数数值的曲线变化；

参数判读曲线，记录一个或多个参数的全程值和判据上下限范围。

试验报告自动生成模块生成事件判读曲线的过程如下：

第一步，解析报告配置文件，获取事件判读曲线关联的参数及其判据；

第二步，获取事件判读曲线绑定的事件A；

第三步，在试验过程事件相关信息中查询事件A发生了几次，如发生过n1次，则生成n1个曲线框，并记录每次发生的时间；

第四步，查询试验全程的参数相关信息，从中提取事件A发生时前后30s的参数值，绘制在相应曲线框中；

第五步，在每个曲线框中标注事件A发生的时间，得到事件判读曲线。

试验报告自动生成模块生成参数判读曲线的过程如下：

第一步，解析报告配置文件，获取参数判读曲线关联的参数及其判据；

第二步，查询试验全程的参数相关信息，从中提取参数的全程参数值，绘制在曲线框中；

第三步，将参数的判据包络绘制在曲线上，得到参数判读曲线。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明替代了传统的手动编写试验数据的方式，自动从试验数据中提取用户关注的数据，生成数据判读试验报告，大大减少了试验人员在试验后，将试验数据进行判读并整理成试验报告的时间和工作量；

(2)本发明相比通用的报告生成技术，针对航天飞行器试验种类多、流程复杂、时间长、参数多、判读规则复杂等特点，提出了事件判读、参数判读、时序判读等多种判读表格和曲线，解决了通用报告生成技术无法对数据进行有目的性的提取和判读的缺陷；

(3)本发明可对参数自动进行准确的提取和判读，并生成报告，避免了人为判断和操作可能产生的疏漏和错误。

附图说明

图1为本发明系统的组成图；

图2为事件判读曲线图；

图3为参数判读曲线图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做详细的说明，具体如下：

本发明提出一种飞行器试验数据判读报告自动生成系统，其作用在于飞行器试验测试中，通过读取试验数据，自动提取有用数据进行判读，并最终生成试验报告。

如图1所示，本发明一种飞行器试验数据判读报告自动生成系统，包含报告模板配置模块、数据提取模块、数据预处理模块、试验报告自动生成模块，其中：

报告模板配置模块，负责配置报告相关的信息，以及报告中各个表格相关的信息、曲线相关的信息，生成报告配置文件。

数据提取模块，负责读取报告配置文件、参数数据文件、试验过程事件记录文件、参数判据配置文件，并从报告配置文件中提取表格、曲线和报告相关的配置信息；从参数数据文件中提取试验全程的参数相关信息；从试验过程事件记录文件中提取试验过程事件相关信息；从参数判据配置文件中获取参数判据与事件的关联关系。

数据预处理模块，负责对参数相关信息进行预处理，包括参数野值、毛刺剔除以及参数复杂公式变换。

试验报告自动生成模块，依据报告配置文件中表格相关的信息，自动生成表格的表头，并将相关联的参数数据、参数判据和事件信息填入表格内；依据报告配置文件中曲线相关的信息，自动生成曲线框，并将相关联的参数数据、参数判据和事件信息绘制在曲线框中；依据报告配置文件中报告相关的信息，将表格和曲线自动插入报告，生成试验报告，并输出到指定路径。

实施例：

系统工作状态分为模板配置和报告生成两个阶段，模板配置阶段由报告模板配置模块完成，将用户对报告的配置存入配置文件；报告生成阶段由数据提取模块、数据预处理模块和试验报告自动模块完成，读取配置文件，并将试验数据自动解析判读，生成试验数据判读报告。

1、模板配置阶段，首先使用报告模板配置模块对表格相关的表格类型、表头格式、表格关联的事件、表格关联的参数进行配置，其中表格类型分为事件判读表格、参数判读表格和时序判读表格。

(1)事件判读表格，是指记录指令(如加电、断电指令)、时序(如点火、起落架放下)等事件发生前后，相关联的参数数值的瞬时值或平均值，并判读参数值结果是否正确。具体为配置指令、时序等事件的名称、代号，选择参数值为平均值或瞬时值，并通过解析参数判据配置文件，自动关联相关的参数，形成表格表头。以支路1加电指令为例，生成表格表头如下表所示：

表1支路1加电指令判读表格

报告模板配置模块生成该表格对应的配置文件为：

-

-<表格库>

-<表格ID＝"1"表格名称＝"支路1加电指令判读表格"表格类型＝"事件判读"事件名称＝"支路1加电指令"事件代号＝"setPower1"判读类型＝"平均值"关联参数个数＝"2">

-<参数信息ID＝"7000"参数名称＝"支路1电流"参数代号＝"Icy1"参数性质＝"浮点数"最小值＝"0"最大值＝"1.2"判据个数＝2>

-<判据信息ID＝"5000"判据名称＝"支路1电流上电前"判据下限＝"0"判据上限＝"0.1"触发条件＝"默认"/>

-<判据信息ID＝"5001"判据名称＝"支路1电流上电后"判据下限＝"1.0"判据上限＝"1.2"触发条件＝"支路1加电指令"/>

-

-<参数信息ID＝"7001"参数名称＝"支路1电压"参数代号＝"Ucy1"参数性质＝"浮点数"最小值＝"0"最大值＝"28"判据个数＝2>

-<判据信息ID＝"5002"判据名称＝"支路1电压上电前"判据下限＝"0"判据上限＝"0.1"触发条件＝"默认"/>

-<判据信息ID＝"5003"判据名称＝"支路1电压上电后"判据下限＝"25"判据上限＝"28"触发条件＝"支路1加电指令"/>

-

-

配置文件中记录了表格类型、判读类型、表格关联的事件、事件关联的参数、以及参数关联的判据。

(2)参数判读表格，将一个或多个参数的全程最大值、最小值、平均值写入表格，并判读参数值结果是否正确。具体为配置参数名称、代号，并选择判读类型为全程极值、平均值、或瞬时值，并通过解析参数判据配置文件，自动关联相关的判据，形成表格表头。以支路1电流和电压的全程极值为例，生成表格表头如下表所示：

表2支路1电流、电压全程极值判读表格

报告模板配置模块生成该表格对应的配置文件为：

-

-<表格库>

-<表格ID＝"2"表格名称＝"母线电压、电流全程极值判读表格"表格类型＝"参数判读"判读类型＝"极值"关联参数个数＝"2">

-<参数信息ID＝"7000"参数名称＝"母线电压"参数代号＝"Umx"参数性质＝"浮点数"最小值＝"27.9"最大值＝"28.6"判据个数＝1>

-<判据信息ID＝"5000"判据名称＝"全程母线电压判据"判据下限＝"27.9"判据上限＝"28.6"触发条件＝"默认"/>

-

-<参数信息ID＝"7001"参数名称＝"母线电流"参数代号＝"Imx"参数性质＝"浮点数"最小值＝"0.5"最大值＝"1.5"判据个数＝1>

-<判据信息ID＝"5001"判据名称＝"全程母线电流判据"判据下限＝"0.5"判据上限＝"1.5"触发条件＝"默认"/>

-

-

配置文件中记录了表格类型、判读类型、表格关联的参数信息等。

(3)时序判读表格，记录时序(尤其关注射前时序和断电时序)的发生序列、时间和相关参数值，并与测试表格内标称序列比对，给出时序正确性结论。具体为配置时序的标准时序，以及时序的时间(以第一个时序为零点时序)，生成表格表头如下表所示：

表3紧急断电时序判读表格

报告模板配置模块生成该表格对应的配置文件为：

-

-<表格库>

-<表格ID＝"3"表格名称＝"断电时序判读表格"表格类型＝"时序判读"关联时序个数＝"5">

-<时序ID＝"8000"时序名称＝"紧急断电指令"时间间隔＝"0"/>

-<时序ID＝"8001"时序名称＝"支路1断电"时间间隔＝"5"/>

-<时序ID＝"8002"时序名称＝"支路2断电"时间间隔＝"1"/>

-<时序ID＝"8003"时序名称＝"支路3断电"时间间隔＝"4"/>

-<时序ID＝"8004"时序名称＝"支路4断电"时间间隔＝"10"/>

-

配置文件中记录了表格类型、表格关联的时序信息等。

2、使用报告模板配置模块对曲线相关的曲线类型、曲线格式、曲线关联的参数、曲线关联的事件进行配置，其中曲线类型分为事件判读曲线、参数判读曲线。

(1)事件判读曲线，是指记录指令(如加电、断电指令)、时序(如点火、起落架放下)等事件发生前后，相关联的参数数值的曲线变化。具体为配置指令、时序等事件的名称、代号，并通过解析参数判据配置文件，自动关联相关的参数。报告模板配置模块生成该曲线对应的配置文件为：

-

-<曲线库>

-<曲线ID＝"1"曲线名称＝"支路1加电指令判读曲线"曲线类型＝"事件判读"事件名称＝"支路1加电指令"事件代号＝"setPower1"关联参数个数＝"1">

-<参数信息ID＝"7001"参数名称＝"支路1电压"参数代号＝"Ucy1"参数性质＝"浮点数"最小值＝"0"最大值＝"28"判据个数＝2>

-<判据信息ID＝"5002"判据名称＝"支路1电压上电前"判据下限＝"0"判据上限＝"0.1"触发条件＝"默认"/>

-<判据信息ID＝"5003"判据名称＝"支路1电压上电后"判据下限＝"25"判据上限＝"28"触发条件＝"支路1加电指令"/>

-

-

配置文件中记录了曲线类型、曲线关联的事件信息、曲线关联的参数信息等。

(2)参数判读曲线，将一个或多个参数的全程值和判据上下限范围绘制在曲线中。具体为配置参数名称、代号，并通过解析参数判据配置文件，自动关联相关的判据。以支路1母线电压为例，报告模板配置模块生成该曲线对应的配置文件为：

-

-<曲线库>

-<曲线ID＝"2"曲线名称＝"母线电压全程判读曲线"曲线类型＝"参数判读"关联参数个数＝"1">

-<参数信息ID＝"7000"参数名称＝"母线电压"参数代号＝"Umx"参数性质＝"浮点数"最小值＝"27.9"最大值＝"28.6"判据个数＝1>

-<判据信息ID＝"5000"判据名称＝"全程母线电压判据"判据下限＝"27.9"判据上限＝"28.6"触发条件＝"默认"/>

-

-

配置文件中记录了曲线类型、曲线关联的参数信息等。

3、使用报告模板配置模块对报告相关信息进行配置，包括报告基本属性(如页面布局、段落属性、文字属性、图表的基本属性等)、包含的文字内容(报告标题、章节段落等)、表格、曲线，最终生成报告配置文件。

4、使用数据提取模块，选择数据来源后导入并解析试验数据文件，包括报告配置文件、参数数据文件、试验过程事件记录文件、参数判据配置文件。

(1)报告配置文件，由报告模板配置模块生成；

(2)参数数据文件，由测发控软件产生并存储在本地文件中，记录了整个飞行器试验过程中所有参数的时间序列、参数值、参数判据、参数判读结果；

(3)试验过程事件文件，由测发控软件产生并存储在本地文件中，记录了整个飞行器试验过程中所有事件(包含指令、时序、测试流程)的发生时间；

(4)参数判据配置文件，该文件为测发控软件的输入文件，用于记录飞行器参数的信息、参数判据信息、指令信息、时序信息、测试流程信息等，以及参数、判据、事件间的关联关系；

5、使用数据预处理模块，对参数数据进行预处理，预处理包括野值、毛刺的剔除及参数复杂公式变化，如飞行器上多个导航装置输出的坐标转换等。

6、使用报告生成模块，依据步骤2中生成的报告配置文件，从参数数据、事件文件、参数判据配置文件中提取有用的信息，完成判读并生成相应的表格或曲线中。以下以表格为例，详述各种判读表格的生成过程。

(1)事件判读表格

第一步，解析步骤1生成的报告模板配置文件，获取该表格绑定的事件为“支路1加电指令”；

第二步，查询试验过程事件文件中，“支路1加电指令”发生了几次，如发生过2次，则表格的内容为2行(除去表头)，并将2次发生的时间分别填入表1的“发生时间”中；

第三步，查询参数数据文件，提取支路1电流(Icy1)和支路1电压(Ucy1)的全程参数值，并以2次“支路1加电指令”发生的时刻为界，计算参数值的在指令发生前后区间内的平均值，并分别填入表1中；

第四步，判读该平均值是否在判据区间内，最终生成的表格如下表所示：

表4支路1加电指令判读表格

(2)参数判读表格

第一步，解析步骤1生成的报告模板配置文件，获取该表格绑定的参数为“母线电压”和“母线电流”，判读类型为全程极值判读；

第二步，查询参数数据文件，提取母线电压和母线电流的全程参数值，并计算全程的最大值和最小值；

第三步，判读该极值是否在判据区间内，最终生成的表格如下表所示：

表5支路1电流、电压全程极值判读表格

(3)时序判读表格

第一步，解析步骤1生成的报告模板配置文件，获取该表格绑定的时序为紧急断电时序，判读类型为时序判读；

第二步，查询试验过程事件文件中，提取“紧急断电指令”、“支路1断电”、“支路2断电”、“支路3断电”、“支路4断电”的发生时刻；

第三步，判读该时间间隔是否与标准时序时间间隔相符，最终生成的表格如下表所示：

表6紧急断电时序判读表格

以下详述各种曲线的生成过程。

(1)事件判读曲线

第一步，解析步骤1生成的报告模板配置文件，获取该曲线绑定的事件为“支路1加电指令”；

第二步，查询试验过程事件文件中，“支路1加电指令”发生的时间；

第三步，查询参数数据文件，提取支路1电流(Icy1)和支路1电压(Ucy1)的全程参数值，并截取“支路1加电指令”发生的时间前后30s时间的参数值，绘制成曲线。

第四步，在曲线上标注“支路1加电指令”发生的时间，生成曲线如图2所示。

(2)参数判读表格

第一步，解析步骤1生成的报告模板配置文件，获取该表格绑定的参数为“母线电压”，并获得参数的判据[27.9,28.6]；

第二步，查询参数数据文件，提取母线电压和母线电流的全程参数值，并绘制在曲线上；

第三步，将参数的判据包络绘制在曲线上，生成曲线如图3所示。

6、使用报告生成模块，依据步骤2中生成的报告配置文件，将数据表格和曲线自动插入报告，生成试验报告，并输出到指定路径。

本发明替代了传统的手动编写试验数据的方式，自动从试验数据中提取用户关注的数据，生成数据判读试验报告，大大减少了试验人员在试验后，将试验数据进行判读并整理成试验报告的时间和工作量。相比通用的报告生成技术，针对航天飞行器试验种类多、流程复杂、时间长、参数多、判读规则复杂等特点，提出了事件判读、参数判读、时序判读等多种判读表格和曲线，解决了通用报告生成技术无法对数据进行有目的性的提取和判读的缺陷

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。