一种卫星设计单机数据管理系统及方法

本发明涉及卫星设计，具体而言，涉及一种卫星设计单机数据管理系统及方法。

背景技术：

1、在卫星研制与工程设计流程中，随着人工智能与数字化技术的发展，基于大模型的卫星全流程快速方案设计与参数自动闭合已成为重要趋势，目前，一般通过建立单机数据库为卫星型号设计提供基础的数据支撑。

2、在相关技术中，单机数据库对于不同厂家或同一厂家的不同单机产品，其质量、功耗、精度等核心字段的表达均不相同（如质量单位千克与克混用、精度参数置信度不统一等），范围型参数与多模式参数被随意存储。因此当卫星总体设计程序或计算函数直接读取上述混合文本时，易出现类型转换异常或关键设计边界丢失，使得质量预算、功率平衡和控制精度分配等总体设计边界无法被完整纳入定量评估，最终得到的单机选型方案可能因关键约束漏判而在后续设计中反复返工，导致总体指标无法闭合且方案迭代周期被显著拉长，严重降低卫星设计效率。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是如何提高卫星设计的效率与可靠性。

2、为解决上述问题，本发明提供一种卫星设计单机数据管理系统及方法。

3、第一方面，本发明提供一种卫星设计单机数据管理系统，包括：

4、类型标记检查模块，用于对待写入卫星单机数据进行字符串拓扑扫描，判断所述待写入卫星单机数据的所有数据表达格式是否符合预设字符隔离协议；

5、底层sqlite物理数据库集群，用于当所述数据表达格式符合所述预设字符隔离协议时，按照预设数据元标准和所述待写入卫星单机数据的关键性能指标进行写入并排序，得到物理存储位次表；

6、所述底层sqlite物理数据库集群，还用于当获取到上层设计函数发出的卫星单机选型查询语句时，对所述卫星单机选型查询语句进行语法解析，得到查询条件对应的多个目标性能指标项的设计约束边界值，并根据所述设计约束边界值，结合所述物理存储位次表进行分层剪枝扫描，得到当前卫星设计方案匹配的命中单机记录；

7、所述类型标记检查模块，还用于根据所述命中单机记录中的目标性能指标字段进行特征提取与格式清洗，得到规整化字符串；

8、参数提取模块，用于获取所述目标性能指标字段的数据类型，并基于预设代数提取规则，根据所述数据类型对所述规整化字符串进行动态解析，得到卫星方案边界方程的标准浮点数流，其中，所述标准浮点数流用于所述上层设计函数进行定量化边界评估，以得到卫星单机选型方案。

9、可选地，所述类型标记检查模块，具体用于：

10、对所述待写入卫星单机数据的每个字段进行字符串拓扑扫描，确定每个所述字段的文本内容；

11、基于所述文本内容，判断所述字段的数据表达格式是否符合所述预设字符隔离协议；

12、若任一字段的数据表达格式不符合所述预设字符隔离协议，则对所述待写入卫星单机数据进行拦截并生成告警信息；

13、若所有字段的数据表达格式均符合所述预设字符隔离协议，则生成所述待写入卫星单机数据的写入许可指令。

14、可选地，所述底层sqlite物理数据库集群，具体用于：

15、当获取到所述写入许可指令时，按照预设数据元标准，对所述待写入卫星单机数据的每个字段进行单位统一与格式规整处理，再按照预设的关系型架构将所述待写入卫星单机数据存储至分系统数据表，所述分系统数据表存储有各卫星单机数据的单机记录；

16、依据所述待写入卫星单机数据对应的单机硬件实体的关键性能指标，对所述分系统数据表中的每个单机记录进行多级优先级物理排序，得到所述物理存储位次表；

17、其中，所述多级优先级物理排序的排序方向为：若所述关键性能指标为正向指标，则采用升序排列，若所述关键性能指标为负向指标，则采用降序排列。

18、可选地，所述底层sqlite物理数据库集群，具体用于：

19、当获取到所述上层设计函数发出的所述卫星单机选型查询语句时，对所述卫星单机选型查询语句进行语法解析，提取所述卫星单机选型查询语句中的多个查询条件子句；

20、对所述查询条件子句进行词法分析，识别所述查询条件子句中的比较运算符和逻辑运算符，并根据所述比较运算符和所述逻辑运算符，将所述查询条件子句拆分为单一条件表达式；

21、根据所述单一条件表达式中的字段名称，确定所述目标性能指标项，并提取所述单一条件表达式中的常量值作为所述目标性能指标项对应的设计约束边界值。

22、可选地，所述底层sqlite物理数据库集群，具体还用于：

23、按照所述物理存储位次表的优先级物理排序顺序，确定所述目标性能指标项的排序指标，并根据所述排序指标，确定每个所述目标性能指标项的搜索优先级；

24、从所述搜索优先级的最高级开始，根据所述搜索优先级的目标性能指标项对应的设计约束边界值，在当前搜索范围内对分系统数据表进行二分查找，得到物理位次分界点，再根据所述物理位次分界点，对所述当前搜索范围进行收缩，并将所述收缩后的搜索范围作为下一搜索优先级的目标性能指标项对应的搜索范围进行迭代搜索，得到多个候选区间；

25、将所述候选区间内的首位单机记录作为所述当前卫星设计方案匹配的命中单机记录。

26、可选地，所述类型标记检查模块，具体用于：

27、获取所述命中单机记录中的目标性能指标字段的文本内容；

28、对所述文本内容进行遍历扫描，检测所述文本内容中的特征字符和格式符；

29、根据所述特征字符，构建特征布尔变量，并将所述格式符从所述文本内容中剔除，得到所述规整化字符串。

30、可选地，所述参数提取模块，具体用于：

31、根据所述特征布尔变量，确定所述目标性能指标字段的数据类型；

32、其中，当所述特征布尔变量对应的所述特征字符为默认标识符时，所述目标性能指标字段的数据类型为默认值类型；当所述特征布尔变量对应的所述特征字符为范围标识符时，所述目标性能指标字段的数据类型为范围参数类型；当所述特征布尔变量对应的所述特征字符为多模式标识符时，所述目标性能指标字段的数据类型为多模式参数类型。

33、可选地，所述参数提取模块，具体还用于：

34、基于所述预设代数提取规则，根据所述数据类型提取所述规整化字符串中的有效参数值；

35、通过强制类型转换将所述有效参数值转换为标准浮点数，得到所述标准浮点数流。

36、可选地，所述预设代数提取规则包括：

37、当所述数据类型为默认值类型时，提取所述规整化字符串中的数值部分，作为有效参数值；

38、当所述数据类型为范围参数类型时，识别所述规整化字符串中由所述范围标识符分隔的上限值和下限值，对所述上限值和所述下限值执行代数平均，得到有效参数值；

39、当所述数据类型为多模式参数类型时，识别所述规整化字符串中由所述多模式标识符分隔的多个选项，将所述规整化字符串中的第一个选项作为有效参数值。

40、第二方面，本发明还提供一种卫星设计单机数据管理方法，包括：

41、对待写入卫星单机数据进行字符串拓扑扫描，判断所述待写入卫星单机数据的所有数据表达格式是否符合预设字符隔离协议；

42、当所述数据表达格式符合所述预设字符隔离协议时，按照预设数据元标准和所述待写入卫星单机数据的关键性能指标进行写入并排序，得到物理存储位次表；

43、当获取到上层设计函数发出的卫星单机选型查询语句时，对所述卫星单机选型查询语句进行语法解析，得到查询条件对应的多个目标性能指标项的设计约束边界值，并根据所述设计约束边界值，结合所述物理存储位次表进行分层剪枝扫描，得到当前卫星设计方案匹配的命中单机记录；

44、根据所述命中单机记录中的目标性能指标字段进行特征提取与格式清洗，得到规整化字符串；

45、获取所述目标性能指标字段的数据类型，并基于预设代数提取规则，根据所述数据类型对所述规整化字符串进行动态解析，得到卫星方案边界方程的标准浮点数流，其中，所述标准浮点数流用于所述上层设计函数进行定量化边界评估，以得到卫星单机选型方案。

46、本发明的卫星设计单机数据管理系统及方法，在数据写入阶段，类型标记检查模块首先对待写入卫星单机数据进行字符串拓扑扫描，通过判断所有数据表达格式是否符合预设字符隔离协议，确保质量、功耗、精度等卫星关键设计参数在入库时已按照统一的字符规范进行组织，从源头避免了因不同厂家数据格式混用而导致的后续卫星总体设计程序调用时出现单位歧义或类型转换异常。在此基础上，底层sqlite物理数据库集群按照预设数据元标准对数据进行单位统一与格式规整，并依据单机关键性能指标进行多级优先级物理排序形成物理存储位次表，为后续卫星多约束选型检索建立了直接对应物理存储顺序的有序索引基础，避免了因随机存储导致的全表扫描开销。在数据读取阶段，当上层设计函数发出卫星单机选型查询语句时，底层sqlite物理数据库集群通过对查询语句的语法解析提取多个目标性能指标项的设计约束边界值，并结合物理存储位次表执行分层剪枝扫描，使最契合卫星总体边界约束的单机记录在首位被快速命中输出，大幅压缩了卫星方案高频迭代中单机匹配的计算耗时。随后，类型标记检查模块对命中记录中的目标性能指标字段进行特征提取与格式清洗，去除混合文本中的格式符与非数值噪声，得到规整化字符串，确保后续解析引擎能够准确判断该字段的语义结构而非简单截取首位数字导致推力范围边界丢失。参数提取模块进一步获取该字段的数据类型，并基于预设代数提取规则对规整化字符串进行与数据类型匹配的动态解析，确保范围型参数与多模式参数被正确量化为标准浮点数流而非简单粗暴地截取数值，杜绝了关键设计边界的丢失。最终，标准浮点数流供上层设计函数直接代入卫星方案边界方程进行定量化评估，使质量预算、功率平衡、控制精度分配等总体设计边界得以完整纳入量化分析，输出的卫星单机选型方案具备高置信度的数据支撑，避免了因关键设计边界丢失，而产生的反复返工与总体指标无法收敛的问题。综上所述，本发明通过写入端的卫星单机参数格式校验与标准化存储、读取端的卫星多约束分层剪枝快速检索以及解析端的卫星性能参数类型识别与边界保留量化，解决了因卫星单机数据表达混乱、多约束检索效率低下以及关键设计边界丢失所引发的总体设计约束漏判与迭代收敛困难的问题，进而缩短了卫星方案的设计周期，提升了卫星设计的整体效率与可靠性。