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上篇 导弹运载火箭遥测数据处理1

第1章 导弹运载火箭遥测数据处理概论1

1.1 遥测数据处理发展简介2

1.2 遥测数据处理任务及特点4

1.3 遥测数据处理基本概念6

1.4 遥测参数分类及特性12

1.4.1 遥测参数的分类12

1.4.2 遥测参数的特性13

1.5 遥测记录介质及其数据结构15

1.5.1 遥测记录介质的种类15

1.5.2 各种记录介质的数据结构及格式16

1.6 遥测数据处理设备配置及功能18

1.6.1 重放、解调及预处理系统18

1.6.2 计算机服务器与计算机工作站系统19

1.6.3 分析仪及图形工作站系统19

1.6.4 回收磁记录系统19

1.7 缓变参数处理流程20

1.8 速变参数处理流程21

第2章 导弹运载火箭遥测数据处理基础理论24

2.1 随机数据处理24

2.1.1 简介24

2.1.2 随机过程25

2.1.3 波形分析及处理32

2.1.4 频谱分析及计算方法45

2.2 数值计算方法57

2.2.1 插值计算57

2.2.2 曲线拟合的最小二乘法65

2.3 数字滤波67

2.3.1 数字滤波基本原理67

2.3.2 数字滤波方法和滤波器设计68

2.3.3 数字滤波器分类69

2.3.4 FIR数字滤波器70

2.3.5 IIR数字滤波器85

2.3.6 现代滤波器简介92

2.4 误差理论94

2.4.1 基本概念94

2.4.2 有效数字与计算法则98

2.4.3 系统误差100

2.4.4 随机误差102

2.4.5 误差的传递与总和106

第3章 导弹运载火箭遥测数据处理方法109

3.1 概述109

3.2 相关知识110

3.2.1 导弹运载火箭的总体知识110

3.2.2 遥测系统总体知识118

3.2.3 传感器和变换器知识123

3.3 测量原始数据预处理方法132

3.3.1 测控站、测量船原始数据质量检查132

3.3.2 全程测量原始数据的剪辑和对接132

3.3.3 时统加工和纠错133

3.3.4 信号判别及分路134

3.4 缓变参数处理方法134

3.4.1 缓变参数介绍134

3.4.2 参数选点原则及方法138

3.4.3 野值的剔除方法142

3.4.4 指令参数处理方法145

3.4.5 阶跃形变化参数的测量与处理方法147

3.4.6 连续型变化参数的分类与处理方法150

3.4.7 数字量参数处理方法152

3.4.8 数据处理中的修正方法154

3.5 速变参数处理方法156

3.5.1 速变参数介绍156

3.5.2 分析数据的采集158

3.5.3 数据检验方法161

3.5.4 数据合理性加工167

3.5.5 波形分析处理171

3.5.6 频谱分析方法173

3.5.7 频谱分析中应注意的几个问题181

3.6 处理结果合理性检查185

3.7 故障情况的数据处理方法187

3.8 试验结果数据管理188

第4章 导弹运载火箭遥测数据处理软件190

4.1 概述190

4.1.1 遥测数据处理软件的任务190

4.1.2 遥测数据处理软件的特点190

4.1.3 软件运行环境及要求191

4.2 遥测数据处理软件系统193

4.2.1 遥测数据处理软件系统的组成193

4.2.2 遥测预处理软件分系统193

4.2.3 缓变参数处理软件分系统194

4.2.4 速变参数处理软件分系统196

4.2.5 绘图软件工具196

4.2.6 排版打印及拷贝软件198

4.2.7 网络接口软件199

4.3 软件设计202

4.3.1 工程化原理202

4.3.2 设计方法206

4.3.3 设计规则208

第5章 导弹运载火箭遥测数据处理设备211

5.1 箭上回收磁记录处理设备系统211

5.2 信号分析仪系统215

5.2.1 系统组成215

5.2.2 用途216

5.2.3 各分系统功能216

5.2.4 各分系统基本工作原理216

5.2.5 各分系统主要技术性能指标218

5.3 遥测预处理计算机系统219

5.3.1 系统组成219

5.3.2 用途220

5.3.3 基本工作原理220

5.3.4 主要专用设备技术性能指标221

5.4 通用设备的使用及维护222

5.4.1 计算机的使用及维护223

5.4.2 打印机的使用及维护224

5.4.3 绘图仪的使用及维护225

5.4.4 扫描仪的使用及维护225

5.4.5 调制解调器的使用及维护226

5.4.6 鼠标器的使用及维护226

第6章 导弹运载火箭遥测数据库系统227

6.1 数据库的基本概念227

6.1.1 基本概念227

6.1.2 数据库的特征228

6.1.3 数据库与文件系统的区别229

6.2 数据库管理系统的选择229

6.2.1 数据库管理系统的分类229

6.2.2 数据库管理系统的选择232

6.2.3 流行的关系数据库管理系统232

6.3 数据库设计238

6.3.1 数据库系统目标设计238

6.3.2 数据库设计方法241

6.3.3 分布式数据库248

6.4 数据库在遥测数据处理中的应用249

第7章 新技术新知识的介绍与应用251

7.1 小波分析的基本理论及应用251

7.1.1 小波变换的定义与基本性质251

7.1.2 多分辨分析和Mallat算法253

7.1.3 小波分析的应用263

7.2 数据压缩技术及应用273

7.2.1 数据压缩概述273

7.2.2 数据压缩的基本原理和方法279

7.2.3 数据压缩技术的应用290

7.3 现代谱分析296

7.3.1 现代谱分析概述296

7.3.2 现代谱分析的主要理论及方法298

7.3.3 现代谱分析的应用314

下篇 航天器遥测数据处理317

第8章 航天器遥测数据处理概论317

8.1 概述317

8.1.1 航天器介绍317

8.1.2 航天器遥测321

8.1.3 航天测控网遥测324

8.2 航天器遥测参数的一般设置及分类325

8.2.1 参数一般设置325

8.2.2 参数分类326

8.2.3 航天器遥测数据的作用327

8.3 航天器遥测数据的一般结构328

8.3.1 帧结构328

8.3.2 数据的一般结构329

8.3.3 数据压缩格式330

8.4 航天器遥测数据流图330

8.4.1 测控网数据流图331

8.4.2 软件进程间数据流图331

8.5 航天器遥测数据处理任务及要求333

8.5.1 测控站、测量船数据处理333

8.5.2 测控中心数据处理335

第9章 航天器遥测数据处理概念及方法338

9.1 基本概念338

9.2 处理方法及典型公式介绍344

9.2.1 遥测编码分层值转换成电压值的计算公式344

9.2.2 压力计算公式345

9.2.3 温度计算公式345

9.2.4 电流、电压参数的计算347

9.2.5 姿态角估计值计算348

9.2.6 流量参数计算348

9.3 用矩阵控制遥测参数处理的方法348

第10章 测控站、测量船遥测数据处理350

10.1 测控站、测量船遥测设备组成及功能350

10.1.1 测控站、沿量船遥测设备组成351

10.1.2 接收机对遥测信号的处理352

10.1.3 遥测分系统的解调原理354

10.2 测控站、测量船抽测帧的结构形成365

10.3 测控站、测量船遥测数据通信规程366

10.4 测控站、测量船主计算机遥测数据处理366

第11章 测控中心实时遥测数据处理370

11.1 概述370

11.2 收信进程对遥测数据的处理372

11.3 实时遥测处理进程374

11.3.1 实时遥测处理数据流图375

11.3.2 实时遥测处理的控制信息375

11.3.3 实时遥测处理软件376

11.3.4 实时遥测结果文件的生成386

11.4 运载火箭遥测参数实时处理387

11.5 实时遥测参数的显示387

第12章 测控中心事后遥测数据处理389

12.1 概述389

12.1.1 数据流图390

12.1.2 模块结构图390

12.1.3 主要数据存储区简介391

12.2 原始遥测数据预处理393

12.2.1 原始遥测数据文件393

12.2.2 首次扫描过程393

12.2.3 时标修正394

12.2.4 帧统计395

12.2.5 数据对接395

12.2.6 帧数据处理器397

12.3 参数加工与计算399

12.3.1 数据提取399

12.3.2 数据压缩401

12.3.3 数据计算处理402

12.4 处理结果输出402

12.4.1 排版输出遥测报告402

12.4.2 输出格式403

12.4.3 遥测参数曲线绘制404

12.5 事后处理软件405

12.5.1 处理流程简介405

12.5.2 事后处理软件407

12.6 任务数据报告图表的使用与归档410

12.6.1 数据报告图表的使用411

12.6.2 数据报告图表的归档412

12.7 遥测数据仿真简介412

12.7.1 主要数据结构413

12.7.2 遥测仿真414

第13章 数据处理专家系统设计417

13.1 基本概念417

13.2 STDP-SYSTEM系统结构设计418

13.2.1 系统结构418

13.2.2 各主要部件功能418

13.2.3 STDP-SYSTEM工作过程421

13.3 用户界面子系统设计423

13.3.1 交互方式424

13.3.2 交互信息处理427

13.3.3 纠错431

13.4 黑板设计432

13.5 知识库及主要数据结构设计434

13.5.1 知识及其表示方式434

13.5.2 知识库结构设计434

13.5.3 系统页表结构设计439

13.5.4 映射表结构设计440

13.5.5 知识库的组织结构440

13.5 调度系统设计441

13.7 数据处理机构设计443

13.7.1 推理机构443

13.7.2 预处理446

13.7.3 数据计算处理447

13.7.4 解释执行器447

13.8 排版输出子系统设计447

参考文献449