CN102832988B - 遥感卫星基带数据采集与分发系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种遥感卫星基带数据采集与分发系统，包括任务管理装置、数据采集装置、数据存储装置和数据分发装置。在检测到存在数据采集任务单时，数据采集装置经由全数字解调器，通过网络从遥感卫星获取遥感卫星基带数据和对应的遥感卫星基带数据时间码信息。数据分发装置在接收到用户设备发送的数据分发请求后，将所请求的卫星基带数据分发给用户设备。利用该系统，能够通过网络方式完成遥感卫星基带数据的实时采集，同时通过网络向后端设备提供统一的数据分发服务，从而摆脱ECL信号传输距离和专用采集卡的限制。

Description

遥感卫星基带数据采集与分发系统及方法

技术领域

本发明涉及遥感卫星基带数据采集与分发领域，更为具体地，涉及一种遥感卫星基带数据采集与分发系统及方法。

背景技术

遥感卫星数据的接收和记录是遥感卫星数据获取与处理过程的第一环节。遥感卫星数字基带信号通常包括数据信号和时钟信号。在传统情况下，遥感卫星数字基带信号采集的输入方式为ECL信号，该ECL信号进入记录设备后，利用专用的数据采集板卡完成ECL信号的串并转换，然后通过PCI总线将基带数据信号写入数据存储设备（例如，内存）中，从而生成后续处理设备需要的二进制遥感卫星原始数据。

然而，上述ECL信号数据采集方式通常采用模拟解调器，需要专用数据采集板卡进行串并变换，从而导致通用性不好。而且，ECL信号方式对传输距离以及采集速度存在限制。例如，ECL信号利用的电缆传输距离不应超过15米，最高采集速度（码速）在1Gbps以下。在这种情况下，数据采集设备的布局会受到非常大的限制。

此外，目前的遥感卫星基带数据的分发通常在接收完毕后进行，采用FTP命令将遥感卫星基带数据文件发送到固定的FTP服务器，从而无法为本地或异地的多种处理设备同时提供安全、有效的实时遥感卫星基带数据的分发服务。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种遥感卫星基带数据采集与分发系统，该系统能够通过网络方式完成遥感卫星基带数据的实时采集，同时通过网络向后端设备提供统一的数据分发服务。

本发明的另一目的是提供一种遥感卫星基带数据的数据采集装置及方法。

本发明的另一目的是提供一种遥感卫星基带数据的数据分发装置及方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种遥感卫星基带数据采集与分发系统，包括：任务管理装置，用于在接收到用户输入的数据采集请求时，生成数据采集任务单，并且将所生成的数据采集任务单写入数据存储装置的指定位置中；数据采集装置，用于在检测到数据存储装置的指定位置中存在数据采集任务单时，从与数据采集任务单对应的全数字解调器获取遥感卫星基带数据协议包，并对所获取的遥感卫星基带数据协议包进行解析后得到遥感卫星基带数据及遥感卫星基带数据时间码信息，所述遥感卫星基带数据协议包是由全数字解调器对从与数据采集任务单对应的遥感卫星接收的卫星下传信号进行处理后获得的；数据存储装置，用于存储数据采集任务单、所获取的遥感卫星基带数据和遥感卫星基带数据时间码信息；以及数据分发装置，用于在接收到用户设备发送的数据分发请求后，将所请求的卫星基带数据分发给用户设备。

在上述方面的一个或多个示例中，所述数据采集装置可以包括：检测模块，用于持续扫描数据存储装置的指定位置，以检测数据存储装置中是否存在数据采集任务单；基带数据采集请求生成模块，用于在检测到存在数据采集任务单时，基于数据采集任务单，生成基带数据采集请求；基带数据采集请求发送模块，用于将所生成的基带数据采集请求，发送给与数据采集任务单对应的全数字解调器；以及基带数据获取模块，用于基于所生成的基带数据采集请求，从与数据采集任务单对应的全数字解调器获取遥感卫星基带数据协议包，并对所获取的遥感卫星基带数据协议包进行解析后得到遥感卫星基带数据及遥感卫星基带数据时间码信息，所述遥感卫星基带数据协议包是由全数字解调器对从与数据采集任务单对应的遥感卫星接收的卫星下传信号进行处理后获得的。

在上述方面的一个或多个示例中，所述数据采集任务单可以包括任务单号、卫星名、轨道号、数据采集起止时间、记录数据块大小、全数字解调器IP地址、全数字解调器遥感卫星基带数据端口号、连接全数字解调器尝试时间、数据采集装置文件输出路径和/或系统日志目录信息。

在上述方面的一个或多个示例中，所述任务管理装置可以包括：数据采集任务单生成模块，用于在接收到用户输入的数据采集请求时，生成数据采集任务单；以及写入模块，用于将所生成的数据采集任务单写入数据存储装置的指定位置中。

在上述方面的一个或多个示例中，所述数据分发请求可以包括用户设备信息和数据申请信息，所述数据申请信息包括申请类型、申请卫星名和申请轨道号，以及所述申请类型包括实时数据传输和事后数据传输。

在上述方面的一个或多个示例中，所述遥感卫星基带数据采集与分发系统还可以包括：用户安全认证装置，用于在接收到数据分发请求后，基于用户设备信息，对用户设备进行身份认证。

在上述方面的一个或多个示例中，所述数据分发装置可以包括：数据分发请求接收模块，用于接收从用户设备发送的数据分发请求；以及数据分发模块，用于在接收到数据分发请求后，基于数据分发请求的数据申请信息中的申请类型、申请卫星名和申请轨道号，将所请求分发的卫星基带数据分发给用户设备。

在上述方面的一个或多个示例中，在所述申请类型是实时数据传输时，所述数据分发模块可以包括：数据采集任务单确定模块，用于基于数据申请信息中的申请卫星名和申请轨道号，从正在执行的数据采集任务单中确定与数据分发请求对应的数据采集任务单；信息获取模块，用于基于所确定的数据采集任务单，获取对应的遥感卫星基带数据文件和遥感卫星基带数据时间码信息；数据起始位置确定模块，用于基于所获取的遥感卫星基带数据时间码信息，确定应该发送的数据的数据起始位置；数据读取模块，用于从数据存储装置的遥感卫星基带数据文件中实时读取从数据起始位置开始的数据；以及第一发送模块，将所读取的数据发送给发出数据分发请求的用户设备，直到数据采集结束。

在上述方面的一个或多个示例中，在所述申请类型是事后数据传输时，所述数据分发模块可以包括：卫星基带数据文件确定模块，用于基于数据申请信息中的申请卫星名和申请轨道号，确定与用户设备发送的数据分发请求对应的遥感卫星基带数据文件；以及第二发送模块，用于将所确定的遥感卫星基带数据文件，发送给发出数据分发请求的用户设备。

根据本发明的另一方面，提供了一种遥感卫星基带数据的数据采集装置，包括：检测模块，用于持续扫描数据存储装置的指定位置，以检测数据存储装置中是否存在数据采集任务单；基带数据采集请求生成模块，用于在检测到存在数据采集任务单时，基于数据采集任务单，生成基带数据采集请求；基带数据采集请求发送模块，用于将所生成的基带数据采集请求，发送给与数据采集任务单对应的全数字解调器；以及基带数据获取模块，用于基于所生成的基带数据采集请求，从与数据采集任务单对应的全数字解调器获取遥感卫星基带数据协议包，并对所获取的遥感卫星基带数据协议包进行解析后得到遥感卫星基带数据及遥感卫星基带数据时间码信息，所述遥感卫星基带数据协议包是由全数字解调器对从与数据采集任务单对应的遥感卫星接收的卫星下传信号进行处理后获得的，其中，所述数据采集任务单是在接收到用户输入的数据采集请求时生成的，并且被写入数据存储装置的指定位置中。

根据本发明的另一方面，提供了一种遥感卫星基带数据的数据分发装置，包括：数据分发请求接收模块，用于接收从用户设备发送的数据分发请求，所述数据分发请求包括用户设备信息和数据申请信息，所述数据申请信息包括申请类型、申请卫星名和申请轨道号，以及所述申请类型包括实时数据传输和事后数据传输；以及数据分发模块，用于在接收到数据分发请求后，基于数据分发请求的数据申请信息中的申请类型、申请卫星名和申请轨道号，将所请求分发的卫星基带数据分发给用户设备。

根据本发明的另一方面，提供了一种遥感卫星基带数据采集方法，包括：持续扫描遥感卫星基带数据采集与分发系统中的数据存储装置的指定位置，以检测数据存储装置中是否存在数据采集任务单；在检测到存在数据采集任务单时，基于数据采集任务单，生成基带数据采集请求；将所生成的基带数据采集请求，发送给与数据采集任务单对应的全数字解调器；以及基于所生成的基带数据采集请求，从与数据采集任务单对应的全数字解调器获取遥感卫星基带数据协议包，所述遥感卫星基带数据协议包是由全数字解调器对从与数据采集任务单对应的遥感卫星接收的卫星下传信号进行处理后获得的，以及对所获取的遥感卫星基带数据协议包进行解析后得到遥感卫星基带数据及遥感卫星基带数据时间码信息，其中，所述数据采集任务单是在接收到用户输入的数据采集请求时生成的，并且被写入数据存储装置的指定位置中。

根据本发明的另一方面，提供了一种遥感卫星基带数据分发方法，包括：接收从用户设备发送的数据分发请求，所述数据分发请求包括用户设备信息和数据申请信息，所述数据申请信息包括申请类型、申请卫星名和申请轨道号，以及所述申请类型包括实时数据传输和事后数据传输；以及在接收到数据分发请求后，基于数据分发请求的数据申请信息中包含的申请类型、申请卫星名和申请轨道号，将所请求分发的卫星基带数据分发给用户设备。

利用上述遥感卫星基带数据采集与分发系统，可以通过网络完成遥感卫星基带数据的实时采集，同时通过网络向后端设备提供统一的数据分发服务，为部署在本地或异地的多种处理设备提供安全、有效的实时或事后的遥感卫星基带数据分发服务。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

根据下述参照附图进行的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加显而易见。在附图中：

图1示出了根据本发明的遥感卫星基带数据采集与分发系统的一个示例的工作示意图；

图2示出根据本发明的遥感卫星基带数据采集与分发系统的一个示例的配置的方框示意图；

图3示出了图2中的任务管理装置的一个示例的方框示意图；

图4示出了图2中的数据采集装置的一个示例的方框示意图；

图5示出了遥感卫星基带数据文件的组织结构的一个示例；

图6示出了遥感卫星基带数据时间码信息文件的数据结构的一个示例的示意图；

图7示出了图2中的数据分发装置的一个示例的方框示意图；

图8示出了图7中的在申请类型是实时遥感卫星基带数据传输时的数据分发模块的一个示例的方框示意图；

图9示出了图7中的在申请类型是事后遥感卫星基带数据传输时的数据分发模块的一个示例的方框示意图；

图10示出了根据本发明的遥感卫星基带数据的数据采集过程的总体流程图；

图11示出了根据本发明的遥感卫星基带数据的数据采集过程的一个示例的流程图；

图12示出了根据本发明的遥感卫星基带数据的数据分发过程的总体流程图；和

图13示出了根据本发明的遥感卫星基带数据的数据分发过程的一个示例的流程图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

下面描述本公开的各个方面。应该明白的是，本文的教导可以以多种多样形式具体体现，并且在本文中公开的任何具体结构、功能或两者仅仅是代表性的。基于本文的教导，本领域技术人员应该明白的是，本文所公开的一个方面可以独立于任何其它方面实现，并且这些方面中的两个或多个方面可以按照各种方式组合。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面，实现装置或实践方法。另外，可以使用其它结构、功能、或除了本文所阐述的一个或多个方面之外或不是本文所阐述的一个或多个方面的结构和功能，实现这种装置或实践这种方法。此外，本文所描述的任何方面可以包括权利要求的至少一个元素。

下面将结合附图说明根据本发明的实施例。

图1示出了根据本发明的遥感卫星基带数据采集与分发系统的一个示例的工作示意图。

如图1所示，遥感卫星基带数据采集与分发系统分别与全数字解调器、多个本地处理设备1以及多个异地处理设备2相连。

在接收到用户下达的数据采集任务时，遥感卫星基带数据采集与分发系统基于C/S架构，利用TCP/IP协议与全数字解调器进行通信，完成遥感卫星基带数据的采集工作。在与全数字解调器进行通信的过程中，全数字解调器作为服务器端，而遥感卫星基带数据采集与分发系统中的数据采集装置作为客户端，两者间的通信为全数字解调器规定的基于TCP/IP协议的通信协议包，该通信协议包主要包括遥感卫星基带数据请求协议包、遥感卫星基带数据协议包和拒收响应协议包。

在接收到用户设备发送的数据分发请求时，遥感卫星基带数据采集与分发系统基于C/S架构，将数据分发装置作为服务器端，监听所有数据分发请求并对其进行响应。然后，根据数据分发请求，通过网络将用户设备所请求的数据发送给用户设备，例如本地处理设备1和异地处理设备2。

图2示出了根据本发明的遥感卫星基带数据采集与分发系统200的一个示例的配置的方框示意图。如图2所示，遥感卫星基带数据采集与分发系统200包括任务管理装置210、数据采集装置220、数据存储装置230、用户安全认证装置240和数据分发装置250。

任务管理装置210具有简单的任务管理界面供人机交互使用，并且提供用户下达数据采集任务的接口。任务管理装置210用于在接收到用户输入的数据采集请求时（即，用户下达数据采集任务时），基于用户输入的数据采集请求，生成数据采集任务单，并将所生成的数据采集任务单写入数据存储装置的指定位置。

图3示出了图2中的任务管理装置210的一个示例的方框示意图。如图3所示，任务管理装置210包括数据采集任务单生成模块211和写入模块213。

数据采集任务单生成模块211用于在接收到用户输入的数据采集请求时，基于该数据采集请求，生成数据采集任务单。写入模块213用于将所生成的数据采集任务单写入数据存储装置的指定位置中。

在本发明的一个示例中，数据采集任务单包含任务单号(order_id)、卫星名（sat_id）、轨道号（orbit_number）、数据采集起止时间（acq_start_time/acq_stop_time）、记录数据块大小（block_size）、全数字解调器IP地址(dem_address)、全数字解调器遥感卫星基带数据端口号(dem_dat_port)、连接全数字解调器尝试时间（connect_try_time）、数据采集装置文件输出路径（acq_output_path）、系统日志目录(log_dir)信息。数据采集任务单以简单的ODL文件形式写入数据存储装置指定路径（假设为/Data/acq/plan/scan_dir）。此外，数据采集任务单的命名规则通常为“任务单号卫星名轨道号.ODL”，其中任务单号占8位，卫星名占2位，轨道号占6位。如00000121_TH_019234.ODL表示任务单号为121，轨道号为19234的THEOS卫星数据采集任务单，该任务单具体内容如下：

BEGIN

OBJECT=ACQ

order_id=121

sat_id=TH

orbit_number=019234

acq_start_time=″2012-06-0806:18:00.00″

acq_stop_time=″2012-06-0806:28:00.00″

block_size=512

dem_address=10.4.2.14

dem_dat_port=5880

connect_try_time=10

acq_output_path=/Data/acq/raw/TH_20120608061800_019234_121.dat

log_dir=/Data/acq/log/

END_OBJECT=ACQ

END

数据采集装置220与数据存储装置230相连，用于在检测到数据存储装置的指定位置中存在数据采集任务单时，从与数据采集任务单对应的全数字解调器获取遥感卫星基带数据协议包，并对所获取的遥感卫星基带数据协议包进行解析后得到遥感卫星基带数据及遥感卫星基带数据时间码信息，所述遥感卫星基带数据协议包是由全数字解调器对从与数据采集任务单对应的遥感卫星接收的卫星下传信号进行处理后获得的。

图4示出了图2中的数据采集装置220的一个示例的方框示意图。如图4所示，数据采集装置220包括检测模块221、基带数据采集请求生成模块223、基带数据采集请求发送模块225以及基带数据获取模块227。

检测模块221用于持续扫描数据存储装置的指定位置，以检测数据存储装置的指定位置中是否存在数据采集任务单。基带数据采集请求生成模块223用于在检测到存在数据采集任务单时，基于数据采集任务单，生成基带数据采集请求。基带数据采集请求发送模块225用于将所生成的基带数据采集请求，发送给与数据采集任务单对应的全数字解调器，即，通过网络将所生成的基带数据采集请求发送给具有数据采集任务单中的全数字解调器IP地址的全数字解调器。

以前述实例任务单为例，基带数据采集请求生成模块223根据该任务单，生成数据采集请求协议包，如下表1所示。数据采集请求协议包包括请求头信息、数据采集起始时间、数据采集结束时间、数据块大小、每次发送的数据块个数、请求结束信息以及保留区。请求头信息、请求结束信息用于标志请求协议包的开始和结束，以便全数字解调器对两者间的请求信息进行辨识和解析。数据采集起始时间表示数据采集的开始时间，数据采集结束时间表示数据采集的结束时间。数据块大小表示全数字解调器所发送的数据块的大小。每次发送的数据块个数表示全数字解调器每次发送数据时每个协议包所包含的数据块的个数。

表1数据采集请求协议包的数据结构

当到达任务单规定的数据采集起始时间（acq_start_time）时，基带数据采集请求发送模块225将上述数据采集请求协议包发送给指定的端口，该端口由全数字解调器IP地址(dem_address)和全数字解调器遥感卫星基带数据端口号(dem_dat_port)唯一确定，如前述任务单唯一确定端口为10.4.2.14:5880。

基带数据采集请求发送后，基带数据获取模块即开始通过全数字解调器获取遥感卫星基带数据。基带数据获取模块按照任务单中要求的数据块大小和每个数据块的时间标志，按照如下格式进行记录，生成对应于任务单的遥感卫星基带数据文件，如前述任务单记录生成的文件名为00000121_TH_019234.DAT。图5示出了遥感卫星基带数据文件的组织结构的一个示例。例如，数据采集装置220持续扫描数据存储装置指定位置中(如/Data/acq/plan/scan_dir)是否存在数据采集任务单。如果存在数据采集任务单，则立刻根据数据采集任务单发起数据采集，并将数据采集任务单转移到正在执行的任务单目录中去（如/Data/acq/plan/working_dir）,在该数据采集任务完成后，将任务单转移到执行完毕的任务单目录中（如/Data/acq/plan/done_dir）。

基带数据获取模块227用于基于所生成的基带数据采集请求，从与数据采集任务单对应的全数字解调器获取遥感卫星基带数据协议包，并对所获取的遥感卫星基带数据协议包进行解析后得到遥感卫星基带数据及遥感卫星基带数据时间码信息，所述遥感卫星基带数据协议包是由全数字解调器对从与数据采集任务单对应的遥感卫星接收的卫星下传信号进行处理后获得的。

这里，数据采集装置基于C/S架构，利用TCP/IP协议与全数字解调器进行通信，完成遥感卫星基带数据的采集工作。在与全数字解调器进行通信的过程中，全数字解调器作为服务器端，而数据采集装置作为客户端，两者间的通信为全数字解调器规定的基于TCP/IP协议的通讯协议包，主要包括遥感卫星基带数据请求协议包、遥感卫星基带数据协议包和拒收响应协议包。具体地，数据采集装置在进行遥感卫星基带数据采集时，遵从全数字解调器的网络协议，首先，通过基带数据采集请求发送模块225向全数字解调器发送遥感卫星基带数据实时数据传送请求协议包（即，基带数据采集请求）。接着，全数字解调器接收到该基带数据采集请求后，根据该基带数据采集请求，基于从遥感卫星接收到的卫星下传信号（即，遥感卫星基带数据），生成遥感卫星基带数据协议包，并通过网络发送给数据采集装置（基带数据获取模块），遥感卫星基带数据协议包中数据块的大小和数据块个数由基带数据采集请求决定。基带数据获取模块对所获取的遥感卫星基带数据通信协议包进行解析处理，得到遥感卫星基带数据和对应的遥感卫星基带数据时间码信息。然后，将所得到的遥感卫星基带数据和对应的遥感卫星基带数据时间码信息存入数据存储装置中。

数据存储装置中的遥感卫星基带数据以二进制数据文件形式存在，对应的遥感卫星基带数据时间码信息存储为二进制数据文件。另外，遥感卫星基带数据时间码信息文件名与遥感卫星基带数据命名除后缀外完全一致。

图6示出了遥感卫星基带数据时间码信息文件的数据结构的一个示例的示意图。如图6所示，该时间码信息文件包括时间码字段、文件中开始位置字段和文件中终止位置字段。所述时间码表示遥感卫星基带数据的时间码。文件中开始位置表示该遥感卫星基带数据在遥感卫星基带数据文件中的开始位置。文件中终止位置表示该遥感卫星基带数据在遥感卫星基带数据文件中的结束位置。

数据存储装置230与任务管理装置210、数据采集装置220和数据分发装置250相连，负责存储数据采集装置所获取的遥感卫星基带数据、遥感卫星基带数据时间码信息和任务管理装置210所生成的数据采集任务单。此外，在遥感卫星基带数据采集与分发系统200包括用户安全认证装置240的情况下，数据存储装置230还与用户安全认证装置240相连，用于存储注册用户信息。在进行用户安全认证时，所存储的注册用户信息被提供给用户安全认证装置240。

用户安全认证装置240与数据存储装置230和数据分发装置250相连，用于在接收到数据分发请求后，基于用户设备信息，对用户设备进行身份认证。在需要进行用户安全认证时，用户还需要注册用户信息，并且将所注册的用户信息存储在数据存储装置230中。在接收到用户设备发送的数据分发请求后，用户安全认证装置通过将数据分发请求中包含的用户信息与所存储的注册用户信息进行比较，来对用户进行身份认证，以判断该用户是否为已注册的合法用户。如果是合法用户，则允许向该用户分发数据。否则，不允许向该用户分发数据。

注册用户信息也以ODL文件形式存储，包含用户名（user_name）、密码（user_passwd）、用户IP（user_ip）、用户MAC地址（user_mac）、最大连接数（max_connection）、认证方式（access_method）信息。用户信息ODL文件样例如下：

BEGIN

OBJECT=USERS_david

user_name=david

user_passwd=666_666

user_ip=10.4.2.14

user_mac=00-ff-ff-da-df-fd-52

max_connection=2

access_method=ip_and_mac

END_OBJECT=USERS_david

OBJECT=USERS_james

user_name＝james

user_passwd=666_666

user_ip=10.4.2.15

user_mac=00-ff-ee-da-df-fd-51

max_connection=2

access_method=passwd

END_OBJECT=USERS_james

END

在上面的样例中，用户david认证方式为IP加MAC地址认证，只有提交分发请求的用户信息与数据存储装置中的用户信息ODL文件“OBJECT=USERS_david”栏目下的user_ip和user_mac一致时才能通过认证，用户james则只需要与用户信息ODL文件中“OBJECT=USERS_james”栏目下的user_name和user_passwd符合即可通过认证。

数据分发装置250与数据存储装置230和用户安全认证装置240相连，用于在接收到用户设备发送的数据分发请求后，将所请求的卫星基带数据分发给用户设备。

数据分发装置在进行数据分发服务时基于C/S架构，作为服务器端监听所有数据分发请求并对其进行响应。数据分发装置在数据采集装置工作的同时，监听可能到来的数据分发请求，所述数据分发请求包含用户信息、数据申请信息。所述数据申请信息包含申请类型、申请卫星名和申请轨道号。所述申请类型包括实时数据传输和事后数据传输。

数据分发装置250在接收到数据分发请求后，提取其中的用户信息，并利用用户安全认证装置对请求设备的身份进行安全认证。如果未通过认证，则向该设备发送包含错误信息的拒收响应。如果通过认证，则将根据申请信息中的申请类型（实时数据传输或事后数据传输）向该设备提供数据分发服务，即发送实时或事后遥感卫星基带数据。

图7示出了图2中的数据分发装置250的一个示例的方框示意图。如图6所示，数据分发装置250包括数据分发请求接收模块251和数据分发模块253。

数据分发请求接收模块251用于接收从用户设备发送的数据分发请求。数据分发模块253用于在接收到数据分发请求后，基于数据分发请求的数据申请信息中的申请类型、申请卫星名和申请轨道号，将所请求分发的卫星基带数据分发给用户设备。

在数据分发装置进行实时遥感卫星基带数据分发服务时，直接将数据存储装置中的遥感卫星基带数据流实时发送给请求设备。在数据分发装置进行事后遥感卫星基带数据分发服务时，根据分发请求中的数据申请信息中的申请卫星名和申请轨道号搜索对应遥感卫星基带数据文件，将整个文件发送给请求设备。如果没有相应文件，则发送包含错误信息的拒收响应。在提供数据分发服务的过程中，数据分发装置对可能收到的数据分发请求进行响应。在本发明的另一示例中，在数据分发完毕后，数据分发装置向请求设备发送分发完毕信息，该分发完毕信息包含分发起止时间、发送数据量。

图8示出了图7中的在申请类型是实时遥感卫星基带数据传输时的数据分发模块的一个示例的方框示意图。

如图8所示，在申请类型是实时遥感卫星基带数据传输时，数据分发模块253包括数据采集任务单确定模块2531、信息获取模块2532、数据起始位置确定模块2533、数据读取模块2534和第一发送模块2535。

数据采集任务单确定模块2531用于在接收到数据分发请求后，基于数据申请信息中的申请卫星名和申请轨道号，从正在执行的数据采集任务单中确定与数据分发请求对应的数据采集任务单。

信息获取模块2532用于基于所确定的数据采集任务单，获取对应的遥感卫星基带数据文件和遥感卫星基带数据时间码信息。

数据起始位置确定模块2533用于基于所获取的遥感卫星基带数据时间码信息，确定应该发送的数据的数据起始位置。数据读取模块2534用于从数据存储装置的遥感卫星基带数据文件中实时读取从数据起始位置开始的数据。第一发送模块2535用于将所读取的数据发送给发出数据分发请求的用户设备，直到数据采集结束。

图9示出了图7中的在申请类型是事后遥感卫星基带数据传输时的数据分发模块的一个示例的方框示意图

如图9所示，在申请类型是事后遥感卫星基带数据传输时，数据分发模块253包括卫星基带数据文件确定模块2537和第二发送模块2539。

卫星基带数据文件确定模块2537用于基于数据申请信息中的申请卫星名和申请轨道号，确定与用户设备发送的数据分发请求对应的遥感卫星基带数据文件。第二发送模块2539用于将所确定的遥感卫星基带数据文件，发送给发出数据分发请求的用户设备。在该示例中，第二发送模块2539将整个文件一起发送给用户设备。

在上面描述的系统中包含用户安全认证装置240，但是在本发明的另一示例中，如果不需要进行安全认证，则遥感卫星基带数据采集与分发系统也可以不包含用户安全认证装置240。在这种情况下，数据分发请求可以仅仅包括数据申请信息。数据分发装置250在接收到用户设备发送的数据分发请求后，就根据数据申请信息向用户设备发送所请求的卫星基带数据。

如上参照图1到图9对根据本发明的遥感卫星基带数据采集与分发系统进行了说明。下面将参照图10到图13对根据本发明的遥感卫星基带数据采集与分发方法进行描述。

图10示出了根据本发明的遥感卫星基带数据的数据采集过程的总体流程图。

如图10所示，在进行遥感卫星基带数据采集时，首先，在步骤S1010，持续扫描遥感卫星基带数据采集与分发系统中的数据存储装置的指定位置，以检测数据存储装置中是否存在数据采集任务单。这里，所述数据采集任务单是在接收到用户输入的数据采集请求时生成的，并且被写入数据存储装置的指定位置中。例如，在用户通过任务管理装置的任务管理界面下达数据采集任务后，生成数据采集任务单，并且写入数据存储装置的指定位置。

如果没有检测到数据采集任务单，即，步骤S1010的检测结果为否，则返回到步骤S1010，持续进行检测。

如果检测到数据采集任务单，即，步骤S1010的检测结果为是，则在步骤S1020，基于所检测到的数据采集任务单，生成基带数据采集请求。然后，在步骤S1030，将所生成的基带数据采集请求，通过网络发送给与数据采集任务单对应的全数字解调器，即具有数据采集任务单中的全数字解调器IP地址的全数字解调器。

然后，在步骤S1040，基于所生成的基带数据采集请求，经由该全数字解调器，通过网络从与数据采集任务单对应的遥感卫星获取遥感卫星基带数据和对应的遥感卫星基带数据时间码信息。这里，与数据采集任务单对应的遥感卫星是具有数据采集任务单中的卫星名的遥感卫星。

图11示出了根据本发明的遥感卫星基带数据的数据采集过程的一个示例的流程图，图11所示的过程是检测到数据采集任务单且生成基带数据采集请求后执行的过程。

如图11所示，在检测到数据采集任务单且生成基带数据采集请求后，在步骤S1110，基于数据采集任务单中包含的全数字解调器IP地址，通过网络尝试与全数字解调器建立连接。接着，在步骤S1120，判断是否是连接成功且尝试时间没有超过预定时间（即，连接全数字解调器尝试时间）。

如果步骤S1120的判断结果为是，则在步骤S1130，向全数字解调器发送数据传输指令数据包（即，基带数据采集请求）。如果步骤S1120的判断结果为否，则返回到步骤S1110。

在步骤S1140，接收从全数字解调器传来的针对基带数据采集请求的响应数据包，所述响应数据包通常包括数据拒收协议包或遥感卫星基带数据协议包。

在步骤S1150，判断响应数据包的类型。

如果响应数据包为拒收响应协议包，则在步骤S1160，提取其中的错误原因，并将错误信息写入错误日志。然后，在步骤S1170，向用户反馈接收错误原因。在本发明的另一示例中，也可以省略步骤S1160和S1170。上述流程也相应地修改为，在接收到拒收响应协议包时，流程结束。

如果响应数据包为遥感卫星基带数据协议包，则在步骤S1180，根据全数字解调器与遥感卫星基带数据采集与分发系统间的通信协议，解析并提取其中的遥感卫星基带数据流。然后，在步骤S1190，将所提取的遥感卫星基带数据以及对应的遥感卫星基带数据时间码信息存储到数据存储装置中。

在步骤S1195，判断数据采集是否完成。如果没有，则返回到步骤S1180，持续地解析并将遥感卫星基带数据流存入数据存储装置的内存和硬盘中，直至数据采集完毕。

图12示出了根据本发明的遥感卫星基带数据的数据分发过程的总体流程图。

如图12所示，在步骤S1210，接收从用户设备发送的数据分发请求，所述数据分发请求包括用户设备信息和数据申请信息，所述数据申请信息包括申请类型、申请卫星名和申请轨道号，以及所述申请类型包括实时数据传输和事后数据传输。

接着，在步骤S1220，在接收到数据分发请求后，基于数据分发请求的数据申请信息中包含的申请类型、申请卫星名和申请轨道号，将所请求分发的卫星基带数据分发给用户设备。

图13示出了根据本发明的遥感卫星基带数据的数据分发过程的一个示例的流程图。

如图13所示，在遥感卫星基带数据采集与分发系统启动后，在步骤S1310数据分发装置监听是否接收到用户设备发出的数据分发请求。

如果没有接收到，则运行到步骤S1330判断数据采集是否完毕。如果数据采集未结束，即，步骤S1330的结果为否，则返回到步骤S1310，继续监听是否有数据请求到来。如果采集已经结束，即步骤S1330的结果为是，则进行到步骤S1340，等待所有请求都处理完毕后，退出。

如果接收到数据分发请求，则进行到步骤S1320，在步骤S1320发起请求处理。请求处理启动后独立运行，原监听步骤在请求处理启动后立即返回，并运行至步骤S1330。

以上是监听和发起请求处理的主要处理流程，请求处理过程启动后将独立于前述流程运行。具体地，请求处理启动后在步骤S1321，提取数据分发请求中的用户信息。接着，在步骤S1322，利用用户安全认证装置，将所提取的用户信息与数据存储装置中存储的注册用户信息进行比较，以判断发出该数据分发请求的用户设备是否是合法的用户设备。

如果非法，则在步骤S1323，向发出请求的用户设备发送请求非法提示。随后，进行到步骤S1327。

如果合法，则在步骤S1324，向发出请求的用户设备发送确认消息。然后，在步骤S1325，根据数据分发请求的数据申请信息中的申请类型，向用户设备发送实时或事后遥感卫星基带数据。关于实时或事后遥感卫星基带数据的发送过程如上所述，在此不再描述。

然后，在步骤S1326，向请求设备发送数据分发完毕消息。随后，进行到步骤S1327。

在步骤S1327，请求退出请求处理，并标志该请求已经处理完毕。

如上参照图10到图13描述了根据本发明的遥感卫星基带数据采集与分发过程。这里要说明的是，针对图10到图13描述的实施例，还可以进行各种变型。

例如，针对图13中描述的实施例，在不需要进行用户安全认证的情况下，可以省略步骤S1321-S1323。此外，在本发明的另一示例中，也可以省略步骤S1327。在本发明的另一示例中，也可以省略步骤S1324。

利用本发明的遥感卫星基带数据采集与分发系统，通过网络完成遥感卫星基带数据的实时采集，同时通过网络向后端设备提供统一的数据分发服务，为部署在本地或异地的多种处理设备提供安全、有效的实时或事后的遥感卫星基带数据分发服务。

另外，根据本发明，通过网络方式，使遥感卫星基带数据采集与分发系统摆脱了部署距离的限制，并为其他遥感卫星基带数据处理设备提供了统一的数据分发服务，使得遥感卫星基带数据采集与分发系统无需专用的数据采集设备，利用不同性能的网络设备就可以满足不同遥感卫星基带数据下传速率、不同数据分发速率要求的采集与分发工作，大大简化了遥感卫星基带数据采集与分发系统的部署方式，降低了部署成本，同时使遥感卫星基带数据后端处理设备的部署方式也更加的安全、简便。

此外，根据本发明的方法，利用数据采集任务单与数字解调器相结合的方式，可以实现同一时间段内，通过网络实现对多颗遥感卫星基带数据的同时采集；利用分发请求中的申请信息，唯一确定需要进行分发的遥感卫星基带数据，结合TCP/IP的监听和并发功能，通过网络实现了同时、按需对多个遥感卫星基带数据进行实时或事后的遥感卫星基带数据分发功能。由此，本发明可以实现一个多输入、多输出的遥感卫星基带数据采集与分发系统，并且同时实现多颗卫星的采集和分发工作，极大提高了数据采集和分发系统的效能。

此外，根据本发明的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明的方法中限定的上述功能。

此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器（例如，处理器）以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储设备实现。

尽管前面公开的内容示出了本发明的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想多个，除非明确限制为单数。

虽然如上参照图描述了根据本发明的各个实施例进行了描述，但是本领域技术人员应当理解，对上述本发明所提出的各个实施例，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种遥感卫星基带数据采集与分发系统，包括：

任务管理装置，用于在接收到用户输入的数据采集请求时，生成数据采集任务单，并且将所生成的数据采集任务单写入数据存储装置的指定位置中，其中，所述任务管理装置具有任务管理界面供人机交互使用，并且提供用户下达数据采集任务的接口；

数据采集装置包括：

检测模块，用于持续扫描数据存储装置的指定位置，以检测数据存储装置中是否存在数据采集任务单；

基带数据采集请求生成模块，用于在检测到存在数据采集任务单时，基于数据采集任务单，生成基带数据采集请求，其中，所述基带数据采集请求包括请求头信息、请求结束信息，

所述请求头信息、所述请求结束信息，用于标志请求协议包的开始和结束，以便全数字解调器对两者间的请求信息进行辨识和解析；

基带数据采集请求发送模块，用于通过网络，将所生成的基带数据采集请求发送给与数据采集任务单对应的全数字解调器；以及

基带数据获取模块，用于基于所生成的基带数据采集请求，从与数据采集任务单对应的全数字解调器获取遥感卫星基带数据协议包，并对所获取的遥感卫星基带数据协议包进行解析后得到遥感卫星基带数据及遥感卫星基带数据时间码信息，所述遥感卫星基带数据协议包是由全数字解调器对从与数据采集任务单对应的遥感卫星接收的卫星下传信号进行处理后获得的；

数据存储装置，用于存储数据采集任务单、所获取的遥感卫星基带数据和遥感卫星基带数据时间码信息；以及

数据分发装置，用于在接收到用户设备发送的数据分发请求后，将所请求的卫星基带数据分发给用户设备。

2.如权利要求1所述的遥感卫星基带数据采集与分发系统，其中，所述数据采集任务单包括任务单号、卫星名、轨道号、数据采集起止时间、记录数据块大小、全数字解调器IP地址、全数字解调器遥感卫星基带数据端口号、连接全数字解调器尝试时间、数据采集装置文件输出路径和/或系统日志目录信息。

3.如权利要求1所述的遥感卫星基带数据采集与分发系统，其中，所述任务管理装置包括：

数据采集任务单生成模块，用于在接收到用户输入的数据采集请求时，基于该数据采集请求，生成数据采集任务单；以及

写入模块，用于将所生成的数据采集任务单写入数据存储装置的指定位置中。

4.如权利要求1所述的遥感卫星基带数据采集与分发系统，其中，所述数据分发请求包括用户设备信息和数据申请信息，所述数据申请信息包括申请类型、申请卫星名和申请轨道号，以及所述申请类型包括实时数据传输和事后数据传输。

5.如权利要求4所述的遥感卫星基带数据采集与分发系统，还包括：

用户安全认证装置，用于在接收到数据分发请求后，基于用户设备信息，对用户设备进行身份认证。

6.如权利要求4所述的遥感卫星基带数据采集与分发系统，其中，所述数据分发装置包括：

数据分发请求接收模块，用于接收从用户设备发送的数据分发请求；以及

数据分发模块，用于在接收到数据分发请求后，基于数据分发请求的数据申请信息中的申请类型、申请卫星名和申请轨道号，将所请求分发的卫星基带数据分发给用户设备。

7.如权利要求6所述的遥感卫星基带数据采集与分发系统，其中，在所述申请类型是实时数据传输时，所述数据分发模块包括：

数据采集任务单确定模块，用于基于数据申请信息中的申请卫星名和申请轨道号，从正在执行的数据采集任务单中确定与数据分发请求对应的数据采集任务单；

信息获取模块，用于基于所确定的数据采集任务单，获取对应的遥感卫星基带数据文件和遥感卫星基带数据时间码信息；

数据起始位置确定模块，用于基于所获取的遥感卫星基带数据时间码信息，确定应该发送的数据的数据起始位置；

数据读取模块，用于从数据存储装置的遥感卫星基带数据文件中实时读取从数据起始位置开始的数据；以及

第一发送模块，将所读取的数据发送给发出数据分发请求的用户设备，直到数据采集结束。

8.如权利要求6所述的遥感卫星基带数据采集与分发系统，其中，在所述申请类型是事后数据传输时，所述数据分发模块包括：

卫星基带数据文件确定模块，用于基于数据申请信息中的申请卫星名和申请轨道号，确定与用户设备发送的数据分发请求对应的遥感卫星基带数据文件；以及

第二发送模块，用于将所确定的遥感卫星基带数据文件，发送给发出数据分发请求的用户设备。

9.一种遥感卫星基带数据的数据采集装置，包括：

检测模块，用于持续扫描数据存储装置的指定位置，以检测数据存储装置中是否存在数据采集任务单；

基带数据采集请求生成模块，用于在检测到存在数据采集任务单时，基于数据采集任务单，生成基带数据采集请求，其中，所述基带数据采集请求包括请求头信息、请求结束信息，

所述请求头信息、所述请求结束信息，用于标志请求协议包的开始和结束，以便全数字解调器对两者间的请求信息进行辨识和解析；基带数据采集请求发送模块，用于通过网络，将所生成的基带数据采集请求发送给与数据采集任务单对应的全数字解调器；以及

基带数据获取模块，用于基于所生成的基带数据采集请求，从所述全数字解调器获取遥感卫星基带数据协议包，并对所获取的遥感卫星基带数据协议包进行解析后得到遥感卫星基带数据及遥感卫星基带数据时间码信息，所述遥感卫星基带数据协议包是由全数字解调器对从与数据采集任务单对应的遥感卫星接收的卫星下传信号进行处理后获得的，

其中，所述数据采集任务单是在接收到用户输入的数据采集请求时生成的，并且被写入数据存储装置的指定位置中。

10.一种遥感卫星基带数据采集方法，包括：

持续扫描遥感卫星基带数据采集与分发系统中的数据存储装置的指定位置，以检测数据存储装置中是否存在数据采集任务单；

在检测到存在数据采集任务单时，基于数据采集任务单，生成基带数据采集请求，其中，所述基带数据采集请求包括请求头信息、请求结束信息，

所述请求头信息、所述请求结束信息，用于标志请求协议包的开始和结束，以便全数字解调器对两者间的请求信息进行辨识和解析；

将所生成的基带数据采集请求，发送给与数据采集任务单对应的全数字解调器；

基于所生成的基带数据采集请求，从与数据采集任务单对应的全数字解调器获取遥感卫星基带数据协议包，所述遥感卫星基带数据协议包是由全数字解调器对从与数据采集任务单对应的遥感卫星接收的卫星下传信号进行处理后获得的；以及

对所获取的遥感卫星基带数据协议包进行解析后得到遥感卫星基带数据及遥感卫星基带数据时间码信息，

其中，所述数据采集任务单是在接收到用户输入的数据采集请求时生成的，并且被写入数据存储装置的指定位置中。