无损压缩技术在运载火箭噪声遥测中的应用

介绍运载火箭遥测系统速变参数容量及特点,分析主流无损压缩技术,就无损压缩技术在运载火箭遥测系统噪声参数处理中的应用进行可行性研究和分析,并给出基于噪声参数的仿真结果。分析及仿真表明,无损压缩技术可以应用到运载火箭噪声参数处理上,这有利于遥测系统节省信道容量。     

RICE 算法压缩效果实测

许多遥测遥感数据只允许无损压缩。对不同于Ｈｕｆｍａｎ编码的另一种无损压缩方法—ＲＩＣＥ算法进行了初步研究和编程实现，利用卫星遥感云图和火箭遥测数据，实测了该算法的压缩效果，并与算术编码和Ｈｕｆｍａｎ编码进行了分析比较。     

8mm旋转头数字记录技术在遥测中的应用

采用美国ＥＸＡＢＹＴＥ公司的８ｍｍ机芯研制成功用于遥测系统中的ＹＪ２—１６８ｍｍ旋转头数字磁记录器。重点介绍了对遥测数据进行无损压缩的实验，充分利用记录码速率的无冗余码记录技术，ＳＣＳＩ总线接口控制技术，符合ＩＲＩＧ１０６－９３遥测标准的ＡＤＡＲＩＯ记录格式。     

直接内存访问技术在无人机地面站遥测数据采集中的应用

介绍基于 DMA(直接内存访问 )技术的共轴式无人直升机地面站遥测数据采集系统。该地面站采集系统不仅要求采集来自遥测数据恢复系统的高速遥测数据流 ,同时要对采集到的遥测数据实时处理后显示并保存。采用串口通信或双口 RAM方式都会占用较多的 CPU时间 ,难以满足要求。而 DMA传输方式是计算机高速数据采信的重要手段。通过联试 ,证明该遥测数据采集系统能够保证互不干扰地完成数据的采集、处理、显示与存盘等任务。     

一种基于Kalman滤波的卫星遥测数据判读系统

分析了卫星遥测数据的变化规律,提出了一种基于卡尔曼(Kalman)滤波的遥测数据判读系统框架,并定义了系统中各模块的功能及接口关系,应用卫星实际遥测数据对判读系统的数据预测效果进行了验证。结果表明,此系统对数据异常反应迅速,能够很好地满足卫星测试的实时性要求。     

基于回归分析的航天器异常检测方法

针对某在轨航天器电源温控系统典型故障案例,提出基于Pearson相关系数回归分析的航天器多元遥测数据异常检测方法.首先,对相关遥测数据进行特征提取;其次,对正常状态下的遥测数据进行拟合建模,并用该模型检测后续遥测数据;最后,采用基于Pearson相关系数的回归分析方法对实测数据进行仿真分析.结果表明,针对航天器首次发生...     

基于ISA总线的高码速率大容量遥测数据存储器的研究

介绍基于 ISA(Industry Standard Architecture)总线的高码速度大容量遥测数据存储器的研究。作为计算机主存储设备的硬盘 ,它具有体积小 ,存储容量大的优点 ,本系统拟采用硬盘作为存储设备 ,且遥测数据在存储数据时采用脱线工作方式 ,我们设计了该存储器和计算机的接口且实现了对硬盘传输数据的 PIO(Program Input Output)方式的编程和对遥测数据的差错控制     

基于数据挖掘的航天遥测数据分析系统的设计

航天器遥测数据是了解航天器系统运行状况的关键所在。如何从大量的遥测数据中发现有用的知识为诊断、预测航天器系统的运行状况服务是航天器遥测数据分析领域的基本问题。针对该问题，在简要介绍数据挖掘基本方法的基础上，探讨了数据挖掘技术在航天遥测数据分析上的应用，建立了基于数据挖掘的航天遥测数据分析系统的基本功能模型框架,并就各功能模块进行了较为详细的设计,以实现遥测数据的离群点分析、参数相关分析、时间序列分析和系统状态分析等功能,最后就开发工具的选择问题进行了讨论，提出了采用Elasticsearch、python和Kibana结合的方式构建该系统的方案。     

航天遥测数据的无损压缩研究

航天工程需要采集大量数据，“九五”期间，我国遥测数据率将达到１０Ｍｂ／ｓ，遥测数据检前记录带宽已非届时可用记录介质所能支持．唯一的出路就是采用数据压缩．本研究探讨航天遥测数据的无损压缩方法，以降低遥测地面站记录设备的带宽要求，节省遥测数据库的存储空间．根据对“ＣＺ—ＺＥ”和“ＣＺ—３”４０６ＭＢ遥测记录数据的实际统计特性，选取了不带量化器的差值脉冲编码调制（ＤＰＣＭ）压缩算法．以零阶预测，通过反射型熵编码器，利用简化的截断Ｈｕｆｆｍａｎ码表，编制了实用化的压缩编码／解码恢复软件，将上述遥测记录数据压缩到３１ＭＢ，平均后的实际压缩比为１３．８０，有效压缩比大于２。在４８６－ＤＸ２／６６微机上用高级语言编程实现，即使在最坏情况下，平均压缩一个数据样本所需要的时间也小于１０μｓ．全部应用程序（包括辅助软件）均集成在一个“遥测数据压缩软件包”中，通过菜单集中调用，便于使用．     

基于XML的遥测数据管理

结合XML与关系数据库各自在数据管理上的优势,设计了基于XML的遥测数据管理系统。其中,对遥测数据的存储除了直接XML结构化存储外,还提出了“数据分段”的方法存储大数据量参数,在实际系统运行中表现出很高的数据检索效率。由于XML文档在Internet数据发布上具有先天的优势,系统可直接将未解析的XML文档输出到客户端,因此提高了遥测数据的发布能力。     

卫星遥测数据实时压缩算法设计与实现

为了满足多星并行遥测数据处理和海量数据高并发分析的性能需求，便于后续进行数据挖掘、智能预警，本文提出并实现了一种卫星遥测数据实时压缩算法。针对遥测数据的特点，提出了遥测自适应分类方法，采用改进型RLE（Run Length Encoding，行程编码）压缩和增量压缩结合的算法，结合数据库技术，实现了遥测数据的压缩。在某型号卫星研制项目中，采用了该算法进行数据压缩，统计分析表明：该算法起到了很好的压缩效果。     

一种红外点目标图像高保真压缩方法

针对红外点目标图像的特点,融合目标检测与无损-近无损压缩技术,提出了一种目标-背景分类的高保真压缩方法。将红外图像分成若干子块,对每个子块进行基于"最大中值滤波"背景抑制算法的点目标检测,根据检测结果将图像子块分为包含疑似目标的目标子块和不含目标的背景子块,对目标子块图像无损压缩,对背景图像子块近无损压缩,从而提高红外遥感图像压缩比,降低数据传输量,减轻数据传输压力。实验结果表明:所提的方法与传统全图无损压缩方法相比,能在不损失点目标信息的高保真压缩前提下,使图像压缩比提高40%以上。该方法对星上实时处理系统、红外探测跟踪系统的设计具有一定的理论和工程应用价值。     

基于分布式信源编码的高光谱图像无损压缩研究进展

有效的高光谱图像压缩技术已经成为航天高光谱遥感领域研究的焦点之一。对基于分布式信源编码（Distributed Source Coding,DSC）的高光谱图像压缩技术研究进展进行了综述。首先介绍了DSC的理论基础、实现方式及其在高光谱图像无损压缩应用中的优势;然后总结了基于DSC的高光谱图像无损压缩研究进展,在此基础上给出了一种基于多波段预测的高光谱图像分布式无损压缩算法,实验结果表明,该算法具有较低的编码复杂度,其无损压缩性能优于现有的分布式无损压缩算法;最后指出了DSC在高光谱图像压缩中需要进一步研究的问题。     

一种用于高速数据采集系统的无损压缩方法

提出了一种应用于电子装备多通道数字信号高速采集与存储系统的无损压缩方法.该方法具有实现简单、压缩率高的特点.在高速数据采集系统的实际应用中,该方法能将海量采样数据压缩至原来的25%左右而不影响系统的处理速度,验证了该压缩方法的有效性和实用性.     

嫦娥工程X射线谱仪的数据压缩研究

本文对嫦娥工程中的重要科学载荷X射线谱仪提出了一种有效的数据压缩方案。针对具体的数据特征,结合稀疏串编码、相关编码、前缀编码和字典编码等思想实现了无损和近无损压缩,使实验室理想环境下获得以及经嫦娥一号卫星下传的太阳能谱数据平均压缩比分别达到15和7,两种情况下的月球事例数据平均压缩比都为2,同时算法还具有一定的纠错能力,满足了X射线谱仪数据压缩的需求,为嫦娥三号卫星上粒子激发X射线谱仪的星载数据处理和后续工作提供了经验和准备。     

易于硬件实现的遥感图像两倍压缩算法

结合干涉多光谱遥感图像航天应用的要求,参考CCSDS标准无损压缩算法,提出了一种易于硬件实现的干涉多光谱遥感图像无损／近无损压缩算法。该算法在对12bit干涉多光谱图像进行2倍压缩时压缩性能与JPEG 2000标准算法相当,但算法复杂度和所需存储空间大大降低,在单片FPGA内部即可实现全部压缩功能,可以很好地满足航天应用的要求。     

在轨卫星综合数据库系统的设计与实现

针对卫星在轨相关数据(卫星在轨综合数据)种类繁多,数据量大,查询时效性要求高等特点,对管理卫星在轨综合数据的关键技术进行了研究,提出将卫星在轨综合数据分类处理的方法,即利用遥测数据变化缓慢的特点采取变化存储的方法,压缩遥测数据的存储量,同时图形查询遥测数据时使用特征值提取算法快速完整地绘制遥测曲线;对于计算结果与在轨运行信息,采用数据类型描述的方式实现多类型数据的统一管理,较好地解决了计算结果与在轨运行信息数据管理复杂,数据类型扩展困难等问题。在此基础上,设计并实现了一套卫星在轨综合数据库系统。     

CCSDS基于小波变换的图像压缩

通过分析一种CCSDS建议的基于小波变换的图像数据压缩的基本原理、编解码方法、系统实现和压缩性能,初步研究深空通信对于图像压缩的特殊要求。通过与现在流行的基于小波变换的图像压缩算法JPEG2000进行比较发现, CCSDS推荐的算法的性能与JPEG2000基本相当,且同样支持无损和有损压缩及渐进传输,但其算法复杂度更低,包丢失不会造成图像大面积损坏,因而更适合于深空通信。     

机载高分辨率遥感图像实时压缩系统研究

介绍了图像压缩系统的5种主要架构,分析、比较了这5种架构的优缺点。基于现场可编程门阵列(FPGA)的图像压缩系统架构,提出了一种适合机载应用的高分辨率遥感图像实时压缩系统,该系统具有体积小、功耗低的特点。另外,还针对JPEG-LS(JPEG-Lossless)算法的特点,提出了一种简单有效的位率控制和抗误码方法,并在基于VIRTEX-ⅡFPGA的实时压缩系统中进行了具体应用,实现了机载遥感图像的无损和近无损图像实时压缩。该系统预留了充分的硬件资源,可支持EZW和SPIHT等复杂度较高的高倍率图像压缩算法的应用。     

卫星遥感图像的鲁棒无损数据隐藏传输算法

提出一种基于整数离散余弦变换（IntDCT）域的鲁棒无损数据隐藏算法。先对载体图像进行预处理来构建适合信息嵌入的载体,并将无损隐藏的思想引入到预处理中用以存储可恢复原载体图像的信息。为兼顾鲁棒性和图像质量,算法通过修改载体图像IntDCT域高频系数的直方图修改来完成秘密信息的嵌入;最后,与以往算法不同,为保证遥感图像的质量,给出了接收端在含密图像未失真和失真情况下载体恢复的方法。实验结果表明,本文所提出的算法能有效抵抗压缩攻击,并具有良好的图像质量和较大的容量。与以往算法相比,本文算法在性能方面具有明显的优势。