航天遥测码流地面传输分组压缩编码方法、装置和系统与流程

本申请涉及数据传输，具体涉及一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码方法、装置和系统。

背景技术：

1、航空航天遥测系统可分为飞行器遥测设备和地面遥测设备，在航空航天遥测系统中需要利用遥测技术将飞行器遥测设备的各种工程参量，包括位置、速度、加速度、发动机工况、火箭上的音视频信号等，通过天基以及地基链路，采用有线电以及无线电通道结合的方式，发送到地面测控站。遥测数据经过地面测控站后，通过网络作为主要传输链路，发送到数据中心或者是发射任务承接方进行处理。

2、目前地面测控站在接收到遥测数据后，会把原始遥测数据按照原始全帧的方式，以网络单播或组播的方式发送给接收方，这样极大降低了传输链路的带宽利用率，并且降低了传输效率。

技术实现思路

1、本申请提供一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码方法、装置和系统，用以解决现在航天遥测码流在地面传输过程中带宽利用率低，传输速度及效率低的问题。

2、第一方面，本申请提供一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码方法，该方法包括：

3、获取遥测飞行设备发送的原始数据集；

4、根据所述原始数据集中各原始数据的物理含义将所述原始数据集划分为至少一个原始数据子集；

5、基于预设编码方法对任一所述原始数据子集进行编码，得到编码结果；

6、对所述编码结果进行压缩编码后，发送至数据接收方。

7、可选的，所述基于预设编码方法对任一所述原始数据子集进行编码，得到编码结果之前，还包括：

8、对任一所述原始数据子集进行分组，并按照预设方式进行预处理，得到任一原始数据子集对应的分组原始数据。

9、可选的，基于线性预测编码方法对所述任一原始数据子集对应的分组原始数据进行预测编码，得到所述分组原始数据对应的预测系数集及预测误差集，包括：

10、基于所述预测分组原始数据与所述真实分组原始数据之间均方误差最小的原则，确定所述预测系数集；

11、基于预测编码原理公式及所述预测系数集确定所述预测误差集。

12、可选的，所述预测编码原理公式如下所示：

13、

14、其中，所述s(k)为第k组真实分组原始数据，所述s(k-i)为第k-i组真实分组原始数据，所述ai为预测系数，所述p为所述预测系数的个数，所述e(k)为预测误差，所述为所述预测分组原始数据。

15、可选的，所述基于以下预测编码原理公式进行预测编码，包括：

16、基于所述预测分组原始数据与所述真实分组原始数据之间均方误差最小的原则，确定所述预测系数集；

17、基于所述预测编码原理公式及所述预测系数集确定所述预测误差集。

18、可选的，所述对所述编码结果进行压缩编码后，发送至数据接收方，包括：

19、基于霍夫曼编码方法对所述预测误差集进行压缩编码，并将编码后的预测误差集、所述预测系数集以及预先设定的基本分组原始数据发送至数据接收方。

20、可选的，基于预测编码原理公式及所述预测系数集确定所述预测误差集之后，还包括：

21、通过依次比较各预测误差集中各字节的方式，确定各原始数据子集对应的预测误差集是否相同；

22、若存在不同的原始数据子集对应的预测误差集相同，则对所述预测误差集相同的至少两个原始数据子集进行标注，并将所述相同的预测误差集进行合并。

23、第二方面，本申请提供一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码系统，包括：数据发送方和数据接收方；

24、所述数据发送方，用于获取遥测飞行设备发送的原始数据集；根据所述原始数据集中各原始数据的物理含义将所述原始数据集划分为至少一个原始数据子集；对任一所述原始数据子集进行分组，并按照预设方式进行预处理，得到任一原始数据子集对应的分组原始数据；基于线性预测编码方法对所述任一原始数据子集对应的分组原始数据进行预测编码，得到所述分组原始数据对应的预测系数集及预测误差集；基于霍夫曼编码方法对所述预测误差集进行霍夫曼编码，并将编码后的预测误差集、所述预测系数集以及预先设定的基本分组原始数据发送至数据接收方；

25、所述数据接收方，用于接收所述数据发送方发送的编码后的预测误差集、所述预测系数集以及所述预先设定的基本分组原始数据；对所述预测误差集进行霍夫曼解码；基于解码后的预测误差集、所述预测系数集以及所述预先设定的基本分组原始数据，通过线性预测解码方法得到所述分组原始数据；对所述分组原始数据按照所述预设方式进行处理并合并，得到所述原始数据子集。

26、第三方面，本申请提供一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码装置，该装置包括：

27、获取模块，用于获取遥测飞行设备发送的原始数据集；

28、划分模块，用于根据所述原始数据集中各原始数据的物理含义将所述原始数据集划分为至少一个原始数据子集；

29、编码模块，用于基于预设编码方法对任一所述原始数据子集进行编码，得到编码结果；

30、数据发送模块，用于对所述编码结果进行压缩编码后，发送至数据接收方。

31、第四方面，本申请提供一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码设备，包括：至少一个处理器和至少一个存储器；

32、其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器执行下列过程：

33、获取遥测飞行设备发送的原始数据集；

34、根据所述原始数据集中各原始数据的物理含义将所述原始数据集划分为至少一个原始数据子集；

35、基于预设编码方法对任一所述原始数据子集进行编码，得到编码结果；

36、对所述编码结果进行压缩编码后，发送至数据接收方。

37、第五方面，本申请还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤。

38、第六方面，本申请还提供一种提供计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被电子设备执行时，使所述电子设备执行上述任意一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码方法。

39、另外，第二方面至第六方面中任一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。

40、利用本发明提供的一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码和系统，具有以下有益效果：

41、本申请提供的一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码方法，通过对原始数据子集进行预测编码的方式能够大大降低数据传输过程中的数据量，之后再对编码结果进行压缩编码的方式进一步降低传输数据量。并且通过该种方式数据接收方能够准确的解码原始数据，大大增加了遥测数据传输过程中的带宽利用率，加快了传输速率和效率。

技术特征：

1.一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设编码方法对任一所述原始数据子集进行编码，得到编码结果之前，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于预设编码方法对任一所述原始数据子集进行编码，得到编码结果，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的基于线性预测编码方法对所述任一原始数据子集对应的分组原始数据进行预测编码，得到所述分组原始数据对应的预测系数集及预测误差集，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预测编码原理公式如下所示：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述编码结果进行压缩编码后，发送至数据接收方，包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于预测编码原理公式及所述预测系数集确定所述预测误差集之后，还包括：

8.一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码系统，其特征在于，包括：数据发送方和数据接收方；

9.一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码装置，其特征在于，该装置包括：

10.一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储程序；

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的航天遥测码流地面传输分组压缩编码方法。

技术总结
本申请提供一种航天遥测码流地面传输分组压缩编码方法、装置和系统，该方法包括：获取遥测飞行设备发送的原始数据集；根据所述原始数据集中各原始数据的物理含义将所述原始数据集划分为至少一个原始数据子集；基于预设编码方法对任一所述原始数据子集进行编码，得到编码结果；对所述编码结果进行压缩编码后，发送至数据接收方。本申请解决了航天遥测码流在地面传输过程中带宽利用率低，传输速度及效率低的问题。

技术研发人员：朱洪亮,郭理中,袁春贵
受保护的技术使用者：北京天兵科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12