[发明专利]遥测数据驱动的月球探测器实时监视系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及远程监视技术领域，更具体地，涉及一种遥测数据驱动的月球探测器实时监视系统和方法，用于对月球探测器及其有效载荷的工作状态进行实时监视。

背景技术

嫦娥三号巡视器与着陆器分离后，在月面上进行独立探测。地面通过上行指令对巡视器进行控制，控制巡视器的行进方向及巡视器上的有效载荷进行科学探测。为了获取巡视器在月面上的探测情况，以监视巡视器在月面上的工作情况，地面应用系统实时获取从巡视器上下载的遥测数据，根据遥测数据判断巡视器的工作状态以及探测任务的完成情况。一旦巡视器状态参数超出范围并可能导致危险或影响探测任务的完成时，地面能够及时调整巡视器的状态，使巡视器及其有效载荷能够在安全范围内工作。

在嫦娥三号月面探测任务之前，我国执行了嫦娥一号任务(CE1)和嫦娥二号任务(CE2)，完成了对月面地形的初步探测，嫦娥一号和嫦娥二号均为绕月工程，对嫦娥一号和嫦娥二号的监视采用的是二维的监视方。相比起一号和二号任务嫦娥三号任务更为复杂，嫦娥三号巡视器拥有一定的独立自主性(例如巡视器在行径过程中会完成自主避障)，其状态参数数量比起嫦娥一号和二号更庞大，对其状态的判定更复杂，因此仅采用二维监视的方法并不足以满足对嫦娥三号巡视器的监视，如何实时监视巡视器及其有效载荷的状态，并直观、清晰地呈现在地面监视人员面前，就是迫切需要面对和解决的难题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供了一种遥测数据驱动的月球探测器实时监视系统和方法，以实时显示月球探测器上下传的遥测数据，直观、清晰地监视所述月球探测器及其有效载荷的状态，并根据实时监视的结果控制和调整载荷状态。

为达到上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提供了一种遥测数据驱动的月球探测器实时监视方法，用于对月球探测器及其有效载荷的工作状态进行实时监视，包括下列步骤：

使用真实数据对所述月球探测器所处的三维场景进行三维显示的初始化；

从接收到的关于所述月球探测器及其有效载荷的实时遥测数据中提取反映所述月球探测器及其有效载荷工作状态的关键动作参数和关键状态参数，其中所述关键动作参数为反映所述月球探测器及其有效载荷运动情况的预设关键参数，所述关键状态参数为表明所述月球探测器及其有效载荷工作状态的预设关键参数；

采用三维实时渲染的方式实时更新显示所述月球探测器及其有效载荷的状况。

其中，所述关键状态参数采用浮动于三维场景里的半透明二维表格来显示。

其中，所述从接收到的关于所述月球探测器的实时遥测数据中提取反映所述地月球探测器及其有效载荷工作状态的关键动作参数和关键状态参数的步骤进一步包括：

地面服务器端接收来自于所述月球探测器的实时遥测数据，根据所述实时遥测数据帧格式进行解帧，获取所述实时遥测数据中所有的遥测参数；

从所述解析出的遥测参数中提取出反映所述月球探测器及其有效载荷工作状态的关键动作参数和关键状态参数组成新的数据块；

对所述数据块进行线性插值，将得到的数据生成一个新的驱动数据块，发送给客户端。

其中，所述服务器端采用socket通讯方式将数据传递给所述客户端。

其中，所述月球探测器为登月探测器，所处环境为月球表面，对月球的三维地形进行初始化的步骤中使用嫦娥一号、嫦娥二号或嫦娥三号获取的月表地形图像数据，包括进行空间摄影测量后解析的地形数字高程数据DEM和经过几何与光谱矫正后的地形影像数据DOM。

其中，制作月表地形数据使用开源软件VPB的OSGDEM工具，对范围相同且分辨率相同的DEM和DOM数据进行加工，生成相应的IVE格式的月表三维地形文件。

作为本发明的另一个方面，本发明还提供了一种遥测数据驱动的月球探测器实时监视系统，用于对月球探测器及具有效载荷的工作状态进行实时监视，包括：

使用真实数据对所述月球探测器所处的三维场景进行初始化的装置；

从接收到的关于所述月球探测器及其有效载荷的实时遥测数据中提取反映所述月球探测器工作状态的关键动作参数和关键状态参数的装置，其中所述关键动作参数为反映所述月球探测器运动情况的预设关键参数，所述关键状态参数为表明所述月球探测器工作状态的预设关键参数；

采用三维实时渲染的方式实时更新显示所述月球探测器及其有效载荷状况的显示装置。

其中，所述关键动作参数用来驱动所述显示装置中的三维实时场景运行。

其中，所述关键状态参数采用浮动于三维场景里的半透明二维表格来显示。