[发明专利]遥感卫星数据预处理小型化通用平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种遥感卫星数据预处理小型化通用系统，属于计算机技术、卫星遥感数据处理。

背景技术

卫星遥感数据预处理系统位于整个空间对地观测链路的中间环节，主要任务是完成卫星下传原始数据的预处理、归档、产品的生产和分发。随着计算机技术和卫星传感器技术的飞速发展，预处理系统从以小型机或向量机等特殊硬件架构为基础的单星专用系统，发展到以商业化PC集群、SAN光纤共享存储系统和Infiniband高速网络等通用硬件架构为基础的多星多任务遥感数据预处理系统。

后类系统克服了前者系统研制周期长、成本高、不易维护扩展等缺点，但是系统的规模仍然比较庞大，需要建设在专用的数据中心，而且普遍与负责卫星数据接收的地面站分开建设。在通常业务模式下，地面站根据卫星成像任务的安排，接收、记录和存储卫星下传的数据，并将数据通过光纤网络传输至数据处理中心的预处理系统。在收到数据后，预处理系统先将原始数据进行初步处理，分离出影像数据和辅助数据。如果数据在下传时有加密处理，预处理系统还需要先对数据进行解密。根据辅助数据中的卫星姿态信息和传感器状态，预处理系统对影像数据进行辐射校正、几何校正等各种处理，再按照一定产品格式生成各级产品数据，并通过数据归档系统和数据分发系统进行数据产品存储备份和向遥感用户进行分发。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种遥感卫星数据预处理小型化通用平台，该平台能够根据使用环境的需要灵活移动和快速部署。

本发明进一步解决的技术问题是：本发明平台可以方便地在数据处理能力、存储分发和处理卫星数据的种类等方面进行扩展。

本发明的技术解决方案是：遥感卫星数据预处理小型化通用平台，平台硬件设备包含普通PC服务器、NFS存储系统和解压缩设备，上述硬件设备之间通过以太网进行通信；平台基本架构分为内核层、模块层和业务层；普通PC服务器包含管理节点和处理节点，管理节点上部署内核层和业务层，处理节点提供计算处理能力；模块层部署在NFS存储系统中；解压缩设备与卫星地面站的解调器设备直接连接，对解调器输出信号进行数据格式解压缩处理；

模块层内包含遥感卫星的各种数据处理算法，被调用时运行在处理节点上；

业务层，解析外部输入的描述待处理遥感卫星的处理流程的XML文件，根据文件内容，从模块层内选择适合该卫星数据处理的算法；并根据遥感数据处理流程，将上述算法进行业务逻辑组合；

内核层，按照业务层上组合好的业务逻辑关系调用模块层内相应算法，对解压缩设备的输出数据进行数据处理，生成需要的数据产品。

平台基本架构还包括扩展层，扩展层内包含后续对数据产品进一步处理的扩展模块，扩展层直接连入以太网；业务层根据后续业务需求，从扩展层内选择扩展模块，并将该扩展模块与模块层中的算法进行业务逻辑组合；内核层控制扩展模块对已生成的数据产品进行扩展处理。

所述的扩展模块包含对遥感卫星数据处理结果进行备份存储、分发或后续应用的模块，或根据卫星轨道参数自动下发处理任务的任务编排模块。

所述的平台硬件还包括数据信号采集记录仪，数据信号采集记录仪接入以太网并与卫星地面站的解调器设备直接连接，对解调器输出信号进行采集、记录并保存在NFS存储系统中。

所述的内核层包括工作流引擎、作业调度引擎、数据持久化引擎、应用中间件和数据库；工作流引擎负责管理和控制业务层上的业务逻辑关系，根据业务逻辑关系通过作业调度引擎调用模块层的相应算法，数据处理过程中的数据信息通过数据持久化引擎存储到数据库中，应用中间件为上述引擎提供统一的运行环境。

所述的内核层还包括接口引擎，接口引擎运行在应用中间件上，负责维护平台基本架构各层之间的接口定义格式，为各层之间的接口信息传递提供标准规范，并对各层之间传递的接口信息进行格式检查。

本发明与现有技术相比有益效果为：

(1)本发明平台的硬件架构以普通的商用PC服务器、NFS存储系统和千兆以太网络为基础，降低了平台的复杂度和规模，提高了平台的可靠性和灵活性，使平台能够根据使用需求和使用环境的变化灵活移动安装和在2小时内完成平台的部署。

(2)本发明平台所包含的解压缩设备与地面站的解调器设备直接连接，使平台能够在卫星下传数据时就开始实时的数据处理，提高了数据产品获取的及时性。采集记录仪将解调器输出的信号同时进行记录，并保存在共享存储上，作为备份手段提高了平台对于卫星数据的可靠性。