[发明专利]月面巡视器测月雷达实时数据的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种星上仪器数据的处理方法，特别是一种用于月面巡视器测月雷达（LPR）实时数据的处理方法。

背景技术

探月工程是用于探测月球的环境、资源的系统化工程。探月工程系统主要包括卫星、火箭、发射场、测控、地面应用系统等部分，其中地面应用系统下属有遥科学分系统（TES系统），用于通过处理后的探测数据实时监控月面巡视器及其科学载荷设备的状态是否正常，并实时发出操作指令以调整、控制月面巡视器及其科学载荷的工作状态。

在月面巡视器上安装的科学载荷是具有科学探测能力的探测器。通过地面应用系统设置的遥科学分系统对这种探测器数据的实时监视显示是月球月面巡视器科学载荷运行管理的主要内容之一，其目的是通过对探测器数据的实时监视显示判断探测器工作状态，判读探测器数据质量，实时发现探测器工作异常并进行处理。探测器数据的实时监视显示主要是处理科学探测仪器下行数据原包，解算科学数据与工程数据，对科学数据和工程数据进行监视和判读。

测月雷达是一种工作于无载频毫微秒脉冲状态的时间域探测雷达，采用收发分置天线。其工作原理是：测月雷达发射机产生超宽带的无载频毫微秒脉冲，经过发射天线向月面下辐射/耦合超宽带电磁脉冲信号，信号在月壤和月壳岩石介质的传播过程中，如果遇到不均匀层、不同介质交界面、熔岩管、漂石等目标，将产生电磁波信号的反射和散射。测月雷达接收天线接收到该反射和散射信号后，经过接收机放大、采样后获得相应的探测数据，通过对探测数据进行分析、处理和成像，得到巡视器行走区域内月壤厚度及其分布、漂石和熔岩管的分布以及月壳次表层岩石地质结构等信息。

通常来说，测月雷达所获取的实时数据内容繁多，数据量大，因而难以全面、直观、准确的实时显示这些数据。直接得到的数据不能够直观反映各自的技术指标，使得技术人员难以准确辨识数据的含义。所要显示的各项数据都需要设置合理的参考取值范围，并对异常的数据设置自动报警功能，以便于地面站的监视仪器和技术人员实时察觉异常状况，及时采取应对措施。因此，要显示并监视这些实时数据本身就具有较大的技术难度。

另一方面，地面站接收到测月雷达的数据后需要对数据进行实时显示，以便于在地面站全面、精确、实时地显示测月雷达所获取的各项数据，实时地监视各项数据的值是否处于正常范围，从而反映月面巡视器及其载荷的各部件是否处于正常的工作状态和运行状况。这样，地面科研人员才能随时掌握探测仪的实时工作状态，并及时采取应对措施调整探测模式。

但是，现有技术中尚没有满足上述要求的针对月面巡视器测月雷达实时数据的处理、显示和监视的技术，导致不能够精确反映月面巡视器及其载荷的各个组成部件的工作状态、运行状况以及对月球表层的数据探测情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于月面巡视器测月雷达实时数据的处理方法，该方法能够把测月雷达的实时数据处理为便于显示的形式，通过多种直观的方式显示出来，并实时监视各项数据是否异常、探测仪的工作状态及探测结果是否在正常范围内、并根据监视结果调整和控制载荷的运行状态。

本发明提出的一种对月面巡视器测月雷达实时数据进行处理的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，地面站实时接收月面巡视器下传的原始位流数据；步骤2，对接收的原始位流数据进行成帧数据处理，得到多个成帧数据，所述成帧数据处理包括帧同步、去扰、RS译码和数据组帧；步骤3，按照所述成帧数据中携带的虚拟信道标识，提取成帧数据中特定虚拟信道的数据，取出其中的有效数据字节形成虚拟信道数据；步骤4，根据事先约定的有效载荷应用标识符将测月雷达的数据从虚拟信道数据中提取出来组成二进制格式的数据源包文件；步骤5，对步骤4得到的源包数据进行解包处理，得到多个数据块；步骤6，对步骤5得到的数据块进行物理量转换；步骤7，将步骤6经过转换后的数据在客户端进行显示。

通过本发明提出的上述数据处理方法，能够实时检验月面巡视器测月雷达获取的实时数据是否正常，并进而判断测月雷达工作是否正常，以便于及时采取应对措施。

附图说明

图1为本发明测月雷达实时数据的处理方法流程图。

图2A示例性的显示了测月雷达单道数据的曲线图。

图2B示例性的显示了测月雷达单道数据的道头信息。

图3示例性的显示了经处理后的测月雷达第一通道多道数据的灰度堆积图。

图4A示例性的显示了经处理后的测月雷达第一通道多道数据的伪彩色堆积图;

图4B为图4A中光标位置对应的单道曲线图。