[发明专利]基于虚拟化技术的多卫星遥感数据处理系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星信息处理技术领域，更为具体地，涉及一种基于虚拟化技术的多卫星遥感数据处理系统和方法。

背景技术

随着空间运载工具和现代化电子、光学仪器的发展，探测和识别远距离研究对象的技术也得到了越来越广泛的应用。在这种情况下，遥感卫星利用遥感技术和遥感设备对地球各种现象进行观测的数据的传输和处理成为远距离探测识别实现的关键环节之一。

遥感卫星的下行卫星遥感数据在由接收系统完成数据的接收、记录以后，将保存到磁盘或磁带等介质中进行存档，同时交由卫星遥感数据处理系统进行编目处理、编目注入以建立卫星遥感数据的编目信息，之后再由卫星遥感数据处理系统进行辐射校正、几何校正等处理以生成用户所需的产品数据。

卫星遥感数据处理系统是一个复杂的系统，包含了数据处理单元、数据管理单元、任务管理单元和存储管理单元。由于卫星遥感数据的差异，在传统的卫星遥感数据处理系统中，一般采用专用的方式，即一套处理系统及其设备只能给特定的卫星遥感数据处理使用，如图1所示的传统卫星遥感数据处理系统结构示意图。

这样，对于新发射卫星遥感数据的处理，就需要引入一套新的卫星遥感数据处理系统，并因此带来了以下问题：

1)设备使用率较低，系统资源没有得到充分利用；

2)系统扩展性很差，无法在原有系统上进行扩展以适应新发卫星遥感数据的处理；

3)多套处理系统之间，由于专星专用，无法做到互为备份，造成系统可用性低，当系统出现故障时，没有可替换资源可用；

4)多套数据处理系统之间相互隔离，管理不便。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供基于虚拟化技术的多卫星遥感数据处理系统和方法，以实现在高速存储设备上和基于虚拟化环境的多卫星遥感数据处理系统达到高性能、高可用性和高可扩展能力，特别是具有对新增卫星遥感数据处理系统和计算节点的扩展能力。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于虚拟化技术的多卫星遥感数据处理系统，包括：

虚拟化管理单元，用于基于虚拟资源池创建虚拟机，作为各应用使用的计算节点；其中，虚拟资源池通过虚拟化构成；

数据处理单元，用于在各计算节点完成卫星遥感数据的编目处理与产品生产；其中，计算节点包括用于卫星遥感数据处理的编目处理单元和产品生产单元；

任务管理单元，用于管理和调度卫星遥感数据处理任务，并根据卫星遥感数据处理任务对计算节点进行管理和调度；

存储管理单元，用于提供对存储资源进行访问的通道，并对存储资源的卫星遥感数据及结构化数据进行保存。

此外，优选的方案是，虚拟资源池通过虚拟化构成，其中，虚拟资源池至少由一台服务器构成，虚拟资源池通过一台服务器或者一台虚拟机进行管理。

此外，优选的方案是，数据处理单元包括：编目处理单元、0级数据产品生成单元、辐射校正单元、系统级几何校正单元、几何精较正单元和正射校正单元；其中，

编目处理单元，用于读取0级数据文件，并将0级数据文件处理生成编目元数据文件注入到编目数据库中对其进行管理；

0级数据产品生成单元，用于根据卫星遥感数据确定的任务参数，对0级数据文件进行分解和参数信息提取，生成0级数据产品文件；

辐射校正单元，用于根据任务参数，对0级数据产品文件进行辐射校正；

系统级几何校正单元，用于根据任务参数，对经过辐射校正的0级数据产品文件进行系统级几何校正；

几何精校正单元，用于根据任务参数，对经过辐射校正和系统级几何校正的2级数据产品文件加入地面控制点，进行几何精校正；

正射校正单元，用于根据任务参数，对经过辐射校正和几何精校正的2级数据产品文件加入地面控制点及数字高程数据，并进行正射校正。

此外，优选的方案是，任务管理单元包括调度管理单元、资源管理单元和任务模板管理单元；

调度管理单元，用于完成对卫星遥感数据处理任务的管理和调度；

资源管理单元，用于对计算节点和数据处理能力的管理；

任务模板管理单元，用于对任务流程模板和任务输入参数模板进行管理。

此外，优选的方案是，存储管理单元包括：设备存储单元、文件并行单元和关系数据库存储单元；其中，

设备存储单元，用于基于SAN存储网络，提供服务器对存储资源的高速访问通道，并完成对卫星遥感数据的保存；

文件并行单元，用于实现对设备存储单元的管理，使所述计算节点对卫星遥感数据进行并行和共享访问；