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数据分析方法及数据分析系统实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及卫星技术和数据分析领域,具体涉及一种数据分析方法及数据分析系统。

相关背景技术

[0002] 数据分析指用适当的统计,分析方法对收集的大量数据进行分析,将它们加以汇总和理解并消化,以求最大化开发数据的功能,发挥数据作用。数据分析是为了提取有用信息和形成结论而对数据加以详细研究和概括总结过程。
[0003] 数据分析的目的是把隐藏在一大批杂乱无章的数据中信息集中和提炼出来,从而找出所研究对象内在规律。在实际应用中,数据分析可帮助用户做出判断,以便对产品性能做出相关判断。数据分析是有组织有目的地收集数据、分析数据,使之成为信息过程。这一过程是质量管理体系的支持过程。在整个产品的整个寿命周期中适当运用数据分析可以提升产品有效性。
[0004] 随着我国导航定位技术的发展,接收机种类不断增多,且功能日趋复杂,相应的导航接收机数据处理软件的规模和复杂度也随之增加。数据分析在导航领域广泛应用,用户主要对在轨导航接收机及处于测试阶段导航接收机进行数据解析与在轨数据分析。地面需对导航定位系统数据进行数据解析与分析,待分析处理数据文件的输入格式不统一,型号数据协议复杂、待分析参数繁多且分析方法不统一给用户及其分析人员的工作提出了很大挑战,已经逐渐不能满足导航接收机产品研制“型号增多,周期变短”的现状。

具体实施方式

[0049] 此说明书实施方式的描述应与相应的附图相结合,附图应作为完整的说明书的一部分。在附图中,实施例的形状或是厚度可扩大,并以简化或是方便标示。再者,附图中各结构的部分将以分别描述进行说明,值得注意的是,图中未示出或未通过文字进行说明的元件,为所属技术领域中的普通技术人员所知的形式。
[0050] 此处实施例的描述,有关方向和方位的任何参考,均仅是为了便于描述,而不能理解为对本发明保护范围的任何限制。以下对于优选实施方式的说明会涉及到特征的组合,这些特征可能独立存在或者组合存在,本发明并不特别地限定于优选的实施方式。本发明的范围由权利要求书所界定。
[0051] 如图1‑图4所示,本发明实施例的数据分析方法包括如下步骤:
[0052] S100,对卫星的导航接收机所接收到的数据进行预处理。
[0053] 在本实施例中,针对输入的数据文件格式不确定的问题,在数据分析系统中通过链接预处理程序对数据格式进行预处理。预处理程序可以动态链接形式存在,这种形式可保存至相关配置文件中,以供用户对数据格式进行格式转换。
[0054] S200,根据所述导航接收机的协议类型对预处理后的数据进行解析。
[0055] 在本实施例中,对于不同协议类型的导航接收机,用户可以通过自主配置的方式形成针对不同输入协议的数据配置模板,并保存供以后调用。当下一次遇到已保存的协议类型的输入数据时,可以直接调用或者通过部分修改的方式进行使用。由此,方便用户查看相关参数,了解导航接收机的性能。
[0056] 在本实施例中,S200具体包括:
[0057] S210,根据所述导航接收机的协议类型配置数据包的属性。
[0058] 数据包的属性包括数据包的名称、存盘文件的目录名、解扰设置、多实例设置、字节调整设置、时间连续性判读设置和累加字段判读设置。
[0059] S220,配置数据包的元素,得到解析后的数据文件。
[0060] 数据包的元素,用于对数据包所传输信息集合进行描述,是描述某个数据包的最小单位,每个数据包项目均支持的共性属性包括:①名称:描述某个数据包项目的文本信息;②类型:定义数据包项目类型(如包头、整数、无符号整数、单精度浮点数、双精度浮点数和枚举);③地址:此数据包项目相对于数据包起始位置的字节地址;④位偏移量:此数据包项目在一个字节内部位偏移量;⑤位宽度:此数据包项目的数据宽度;⑥数值:对联合类型有效,表示数据包的某一子包的有效性。
[0061] S230,以预定格式保存解析后的数据文件。
[0062] 可以采用XML格式保存,同时,为方便操作,用户后续配置数据分析模板的格式也为XML格式。
[0063] S300,根据解析后的数据配置数据分析模板。
[0064] 在本实施例中,数据分析模板是在系统的交互页面中通过在相应数据包上点击右键,添加数据分析模板,来完成设置的。
[0065] 在本实施例中,S300具体包括:
[0066] S310,根据所述导航接收机的协议类型选取匹配的数据分析模板。
[0067] 不同协议类型的导航接收机对应的数据分析模板不同。当在之前已经进行过同协议类型的导航接收机的数据分析时,其所用的数据分析模板可以被直接调用。同时,为方便后续数据分析程序的配置,数据分析模板采用与之前解析数据包时输出的文件格式相同的格式,可以为XML格式。
[0068] S320,根据解析后的数据在数据分析模板中添加和/或删除数据项。
[0069] 对于同一协议类型的数据,根据数据分析的需求,可在数据分析模板中添加和/或删除待分析的数据项,形成适应于本次数据分析需求的数据分析模板。
[0070] S330,根据数据分析需求在数据分析模板中配置用于数据分析的附加属性。
[0071] 在数据分析模板中添加附加属性,主要为用户提供位置和速度精度的运算。导航接收机的位置和速度精度运算需要输入坐标转换参数进行坐标转换,因此在数据分析模板中添加坐标转换参数作为附加属性。例如,可根据配置输入信号源理论的轨迹文件与输出的三轴位置速度计算出位置精度。
[0072] S400,根据所述数据分析模板进行数据分析。
[0073] 在本实施例中,数据分析是在数据分析程序的交互页面中,右键单机数据源,选择添加数据源,即可在树形图中完成相应数据源节点的添加。或者,在树形图的某个数据源节点上点击右键,选择删除数据源,完成相应数据源节点的删除。
[0074] 在本实施例中,S400具体包括:
[0075] S410,将解析后的数据及其相应的数据分析模板引入数据分析程序;
[0076] 数据分析程序可以为Matlab,数据分析模板上根据本次数据分析需求已经配置完成所有待分析的数据项,则XML格式的数据分析模板可以直接输入Matlab进行数据分析。
[0077] S420,在所述数据分析程序中配置用于数据分析的数据源参数。
[0078] 根据数据分析的需求配置数据源参数,数据源参数包括数据源名称、源文件路径、是否批量处理、批量处理文件所在文件夹、批量处理文件扩展名、源文件是否需要预处理及预处理程序和参数、源文件是否需要数据处理和数据源关联的数据模板。
[0079] S430,在所述数据分析程序中设置用于过滤不满足条件数据的拆分条件。
[0080] Matlab还包括误差统计功能,预先设置误差统计标准,可过滤掉不满足条件的数据,误差统计标准包括RMS、1σ和3σ。根据输入的数据分析模板Matlab可进行数据分析。可以将已经设置好的数据源参数和误差统计标准以xml格式保存至配置文件,以供之后相同协议类型的数据分析时调用。
[0081] S440,根据所述数据分析程序生成数据分析结果并以预定格式输出。
[0082] 数据分析程序的分析结果以图的形式生成,并以Conf.ini文件格式输出。
[0083] S500,根据数据分析结果生成数据分析报告。
[0084] 数据分析报告包括对单包数据的分析报告和批量数据的分析报告。
[0085] 如图5所示,对批量数据进行数据分析时,仅可选择生成数据分析报告。
[0086] 如图6和图7所示,对单包数据进行数据分析时,可选择生成数据分析报告,也可以选择不生成数据分析报告
[0087] 本发明实施例还提出一种数据分析系统,包括XML文件读取模块、工程管理器、数据包管理器、数据包显示模块、数据包解析模块、数据源显示模块、数据源管理、系统状态属性显示模块和状态栏显示模块。用户通过运行数据分析系统,配置相关参数,实现如上所述的数据分析方法。数据分析系统的主要功能包括后台操作、数据包的显示、数据源数据处理以及系统状态属性的显示,共四个主要组成部分。
[0088] 其中,后台操作主要包括如下方面:①系统加载,读取工程文件,创建数据源、数据包等实体,并建立彼此之间的联系;②根据配置文件对数据包进行解析;③解析数据进行存储并进行后续处理;处理后结果存盘并生成报告。④工作模式的选择:选择生成报告模式和不生成报告模式,不生成报告模式只支持单包数据处理,生成报告模式支持批量处理;⑤数据源状态的显示:罗列出系统中配置好的所有数据包和数据包模板以及它们的属性。数据源将设置好的数据源码数据包按照配置进行数据模板的匹配,匹配到数据模板则按照数据协议解析,解析后按照设置好的相应的算法程序进行数据分析并得到分析结果,可选择是否生成报告。
[0089] 综上所述,本发明实施例的数据分析方法及数据分析系统,具有优点如下:
[0090] (1)使得待分析的导航接收机输入数据文件格式种类可多种多样。
[0091] (2)可以根据用户需求配置解析数据分析模板或加载已知模板,对数据包大小,数据包参数格式、位置、偏移进行导入,能够灵活的实现对用户针对不同导航接收机而导致解析协议不同的使用要求,软件支持可导入通用地检配置功能,降低测试人员在配置数据包方面耗时。
[0092] (3)可以测试数据中的某些物理量,并配置这些测试数据对应的判读规则,对这些物理量进行判读,标出不符合规则的数据位置,错误数据的值,判读规则支持:选择的物理量是否满足设定的逻辑条件(等于,不等于,小于,小于等于,大于,大于等于);联合判读,即多个物理量的逻辑组合判断(条件之间关系为与和或)。
[0093] (4)用户选择测试数据中的某些物理量,配置这些测试数据的分析方法,将分析结果绘制成曲线显示和保存,并将其存储于数据库可用于下次直接调用查询。支持通过配置,导入第三方数据处理库,库形式包括标准C方式的DLL、符合微软.net体系规范的DLL库以及Matlab的M文件等。数据分析方法支持:数据一致性分析,即物理量测试数据的前后值的差值判断;精度分析,即按照物理量测试数据对应的理论值和分析方法,求解其差值的均值和方差。
[0094] (5)根据用户配置生成用户所需的解析后数据与分析数据。
[0095] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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