CN103544564A - 一种松耦合的遥感卫星地面接收系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种松耦合的遥感卫星地面接收系统，包括提供地面系统硬件环境的物理资源层、地面系统中实现不同模块功能的模块实现层、支持不同模块实现的协议转换和通信接口并将异构的模块实现转换为统一对外调用接口的适配器层、对卫星地面系统各功能模块抽象实现的抽象服务实现层、通过全局任务调度引擎来实现业务逻辑的调用和控制的业务逻辑层和实现与系统进行交互的用户界面层。本发明的有益效果为：提出一种适用于广域网松耦合遥感卫星地面系统架构，实现多源异构的卫星地面系统各模块之间的松耦合接入，实现卫星地面系统与其他遥感应用系统的集成和互操作，提高卫星地面系统的可扩展性。

Description

一种松耦合的遥感卫星地面接收系统

技术领域

本发明涉及遥感卫星地面系统领域，尤其涉及一种松耦合的遥感卫星地面接收系统。

背景技术

遥感卫星地面系统包括遥感数据的接收、传输、处理、管理和分发等功能，随着遥感技术和计算机技术不断发展，根据地面系统的发展历史和不同时期的处理结构，大致可分为几个阶段，早期的地面处理系统需要解决如何将接收到的数据经过处理生成相应的图像产品；第二代地面处理系统集中要解决的主要的问题是如何管理海量数据以及如何调度实现多星业务处理流程的管理；第三代地面系统解决提升处理能力，增加处理功能，形成处理功能可重构的系统结构与软硬件平台，并行处理技术与海量数据存储技术开始广泛应用；目前地面系统大部分采用的紧耦合架构，针对特定任务编写软件，系统的扩展性较差，在遥感综合应用系统的开发过程中经常涉及到跨机构和跨系统之间交互和集成，而目前的紧耦合卫星地面系统很难实现，难以满足综合遥感应用的需求，本专利提出了一种松耦合的地面系统架构和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种松耦合的遥感卫星地面接收系统，以克服目前现有技术存在的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种松耦合的遥感卫星地面接收系统，包括：

物理资源层，其提供地面系统硬件环境；

模块实现层，其在地面系统中实现不同模块功能；

适配器层，其支持不同模块实现的协议转换和通信接口，并将异构的模块实现转换为统一对外调用接口；

抽象服务实现层，其对卫星地面系统各功能模块抽象实现；

业务逻辑层，其通过全局任务调度引擎来实现业务逻辑的调用和控制；以及

用户界面层，其实现与系统进行交互。

进一步的，所述模块实现层包括指令接收模块、任务调度模块、运管模块、编目存档模块和数据分发模块。 

进一步的，所述抽象服务实现层分别通过所述指令接收模块、任务调度模块、运管模块、编目存档模块和数据分发模块抽象实现指令接收服务、任务调度服务、运管服务、编目存档服务和数据分发服务。

进一步的，所述指令接收服务用于实现接收任务的下达、任务状态的查询和任务完成反馈，接收任务的下达、任务状态的查询和任务完成反馈以标准Web Service的方式提供给用户；所述任务调度服务包括工作流编辑、工作单生成、工作流执行和任务状态查询模块，任务调度服务为指令接收系统提供支持，实现对接收指令的解析和工作单的生成，并响应门户系统的查询，对下层系统实现业务的组合和调度；所述运管服务对天线进行控制，包括传感器查询、接收任务定义、任务可实施性查询、任务提交、数据访问描述、任务取消、接收任务修改和任务状态查询模块，用于控制天线的可获取性、接收任务提交、接收状态查询和接收数据获取；所述编目存档服务将从任务单或者遥感卫星数据本身获取的数据进行编目和存档，包括元数据提取、元数据入库和数据归档；所述数据分发服务用于实现接收数据的分发，包括接收数据查询和数据访问获取模块，接收数据查询分为基于文本的查询、基于工作单查询、任务重启和任务取消。

进一步的，所述业务逻辑层内设有全局工作流引擎，全局工作流引擎采用支持Web Service服务链的工作流引擎，对工作单进行分析处理，由其参数信息，生成对应的工作流实例，该工作流实例依次调用各个功能模块的服务接口，完成工作单制定的各项任务。

进一步的，所述用户界面层装载有门户系统，门户系统包括主页，主页下设有资源管理、数据接收、工作流管理、数据查询和用户管理模块，用来用户注册查看系统集成的服务、监控用户资源使用情况、提交接收任务和查看任务执行结果。

本发明的有益效果为：克服了现有卫星地面系统架构的不足，通过提出基于一种松耦合的遥感地面系统架构，很好地实现了业务系统在架构上松耦合和业务上的灵活组合；通过提供松耦合的服务协议和接口，能够很好地为系统集成和综合应用服务，达到跨机构服务的能力，具有很好的可行性和扩展性。系统具有很好的自治能力，能够在极大程度上保护现有的软硬件资源，实现卫星地面系统资源集成和应用的灵活性，因此，可以把这项技术往上下游环节扩展，使得资源使用更加灵活。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述松耦合的遥感卫星地面接收系统的架构示意图；

图2是本发明实施例所述松耦合的遥感卫星地面接收系统的流程图；

图3是本发明实施例所述松耦合的遥感卫星地面接收系统的指令接收服务结构框图；

图4是本发明实施例所述松耦合的遥感卫星地面接收系统的任务调度服务结构框图；

图5是本发明实施例所述松耦合的遥感卫星地面接收系统的运管服务结构框图；

图6是本发明实施例所述松耦合的遥感卫星地面接收系统的编目存档服务结构框图；

图7是本发明实施例所述松耦合的遥感卫星地面接收系统的数据分发服务结构框图；

图8是本发明实施例所述松耦合的遥感卫星地面接收系统的门户系统结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统，包括：提供地面系统硬件环境的物理资源层、地面系统中实现不同模块功能的模块实现层、支持不同模块实现的协议转换和通信接口并将异构的模块实现转换为统一对外调用接口的适配器层、对卫星地面系统各功能模块抽象实现的抽象服务实现层、通过全局任务调度引擎来实现业务逻辑的调用和控制的业务逻辑层和实现与系统进行交互的用户界面层。

所述模块实现层包括指令接收模块、任务调度模块、运管模块、编目存档模块和数据分发模块,抽象服务实现层分别通过所述指令接收模块、任务调度模块、运管模块、编目存档模块和数据分发模块抽象实现指令接收服务、任务调度服务、运管服务、编目存档服务和数据分发服务。

如图2所示，本发明所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统调用流程，对其业务流程的描述如下：系统对外提供安全的数据接收任务提交界面，随时响应用户数据接收指令的下达。系统在接收到指令后，传给下一个子系统进行后续的处理；对已经提交的接收任务的执行状况进行查看；以业务服务的方式，当一次接收任务完成后，将完成信息及时通知给门户系统；用户通过提交的订单获取接收到的所有接收数据的元数据信息和数据。

全局工作流引擎：全局工作流引擎采用支持Web Service服务链的工作流引擎，对工作单进行分析处理，由其参数信息，生成对应的工作流实例，该工作流实例将依次调用各个功能模块的服务接口，完成工作单制定的各项任务；接收系统响应工作流的调用，将从工作流得到接收参数信息进行解析，并依次分析、规划、调度相应的传感器，完成数据的接收和记录工作；数据传输响应工作流的调度，能够将数据从一个功能模块快速传输到另外一个功能模块；数据编目响应工作流的调度，对制定的接收数据进行编目存档，包括元数据的存储和数据的归档；数据的分发功能响应工作流的调度，实现接收数据的主动、被动分发功能，进而使用户通过该接口，获取预期的数据。

指令接收服务结构框图如图3所示，提供核心的业务接收服务，用户通过该系统可以实现接收指令的下达、任务状态的查询、任务完成反馈和数据获取查询等。接收任务下达以标准Web Service的方式提供给用户任务下达的接口，并对任务进行检验后，调用任务调度系统的服务，进行工作流实例的生成和执行；任务状态查询以标准Web Service的方式提供给用户对已下达任务的执行状态查询功能；任务结束通知以调用用户Web Service的方式主动向用户通知任务的完成。

任务调度服务结构框图如图4所示，任务调度服务包括工作流编辑、工作单生成、工作流执行和任务状态查询模块，为指令接收系统提供支持，实现对接收指令的解析和工作单的生成，并响应门户系统的查询，对下层系统实现业务的组合和调度。工作流实例生成，对接收任务下达参数，生成能够使工作流引擎执行的工作流实例；工作流及实例工作状态查询对工作流及工作流实例的工作状态进行查询；工作流控制，依次调用各个业务功能模块，对接收到的工作流实例进行处理；同时调用数据持久化模块将执行状态信息及时存储；数据持久化提供相关的数据存储接口，实现任务单、工作流实例状态等信息的存储.

运管服务结构框图如图5所示，对天线进行控制，包括传感器查询、接收任务定义、任务可实施性查询、任务提交、数据访问描述、任务取消、接收任务修改和任务状态查询模块，用于控制天线的可获取性、接收任务提交、接收状态查询、接收数据获取等。接收任务可行性查询以Web Service接口提供传感器查询、接收任务定义、任务可实施行查询；接收任务下达及状态查询接收一个任务提交，并同时对该任务状态进行查询；若完成，给出数据访问地址；数据传输模拟接收站网，实现安全、高效的远程异地海量接收数据网络传输的功能；数据持久化支持对卫星、天线、接收任务等数据的持久化提供实现。

编目存档服务结构框图如图6所示，包括元数据提取、元数据入库和数据归档，将接收数据进行编目和存档。元数据获取     从任务单或者遥感卫星数据本身获取下行数据的相关元数据信息；元数据管理将元数据获取模块获取的元数据信息进行持久化存储，如XML文件、数据库等存储方式；数据归档采用一定的遥感卫星数据归档原则，如获取时间、获取区域等进行下行数据的归档存储。

数据分发服务结构框图如图7所示，实现接收数据的分发，包括接收数据查询和数据访问获取模块，接收数据查询分为基于文本的查询、基于工作单查询、任务重启和任务取消，接收数据自动以服务的方式运行，也可以提供FTP地址供用户获取接收数据。数据查询对编目归档的下行数据进行查询，如按照关键字(扫描时间、扫描区域)、任务单号，获取这些数据的访问方式；数据获取通过FTP或者WCS（OGC服务标准）数据服务等方式，获取相关的下行数据；数据上传通过FTP向数据中心上传数据。

门户系统结构框图如图8所示，是地面系统的门户网站，用来用户注册查看系统集成的服务、监控用户资源使用情况、提交接收任务和查看任务执行结果等。用户注册登陆实现新用户的注册和用户登录；任务执行填写参数、执行、获取结果、查看状态；任务单管理查看任务单，获取任务单结果；资源查看查看系统集成的服务、物理资源情况；用户管理对用户注册和分组；工作流任务管理，新建、删除、修改、查找工作流任务，设置安全级别等；服务管理完成服务的注册、查找、管理服务信息；资源管理监视物理资源情况。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种松耦合的遥感卫星地面接收系统，其特征在于，其包括：

物理资源层，其提供地面系统硬件环境；

模块实现层，其在地面系统中实现不同模块功能；

适配器层，其支持不同模块实现的协议转换和通信接口，并将异构的模块实现转换为统一对外调用接口；

抽象服务实现层，其对卫星地面系统各功能模块抽象实现；

业务逻辑层，其通过全局任务调度引擎来实现业务逻辑的调用和控制；以及

用户界面层，其实现与系统进行交互。

2.根据权利要求1所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统，其特征在于：所述模块实现层包括指令接收模块、任务调度模块、运管模块、编目存档模块和数据分发模块。

3.根据权利要求2所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统，其特征在于：所述抽象服务实现层分别通过所述指令接收模块、任务调度模块、运管模块、编目存档模块和数据分发模块抽象实现指令接收服务、任务调度服务、运管服务、编目存档服务和数据分发服务。

4.根据权利要求3所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统，其特征在于：所述指令接收服务用于实现接收任务的下达、任务状态的查询和任务完成反馈，接收任务的下达、任务状态的查询和任务完成反馈以标准Web Service的方式提供给用户。

5.根据权利要求4所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统，其特征在于：所述任务调度服务包括工作流编辑、工作单生成、工作流执行和任务状态查询模块，任务调度服务为指令接收系统提供支持，实现对接收指令的解析和工作单的生成，并响应门户系统的查询，对下层系统实现业务的组合和调度。

6.根据权利要求5所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统，其特征在于：所述运管服务对天线进行控制，包括传感器查询、接收任务定义、任务可实施性查询、任务提交、数据访问描述、任务取消、接收任务修改和任务状态查询模块，用于控制天线的可获取性、接收任务提交、接收状态查询和接收数据获取。

7.根据权利要求6所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统，其特征在于：所述编目存档服务将从任务单或者遥感卫星数据本身获取的数据进行编目和存档，包括元数据提取、元数据入库和数据归档。

8.根据权利要求7所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统，其特征在于：所述数据分发服务用于实现接收数据的分发，包括接收数据查询和数据访问获取模块，接收数据查询分为基于文本的查询、基于工作单查询、任务重启和任务取消。

9.根据权利要求8所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统，其特征在于：所述业务逻辑层内设有全局工作流引擎，全局工作流引擎采用支持Web Service服务链的工作流引擎，对工作单进行分析处理，由其参数信息，生成对应的工作流实例，该工作流实例依次调用各个功能模块的服务接口，完成工作单制定的各项任务。

10.根据权利要求9所述的松耦合的遥感卫星地面接收系统，其特征在于：所述用户界面层装载有门户系统，门户系统包括主页，主页下设有资源管理、数据接收、工作流管理、数据查询和用户管理模块，用来用户注册查看系统集成的服务、监控用户资源使用情况、提交接收任务和查看任务执行结果。

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