CN103763059B - 一种遥感卫星数据快视替代方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种遥感卫星数据快视替代方法，根据原始数据中已知的帧同步字、RS编码和虚拟信道计数器等信息，判断误码情况，然后利用不同颜色表示数据误码情况，提供了一种遥感卫星原始数据直观数据质量直观显示方法，可以替代传统的遥感图像显示快视的方法。本发明的有益效果为：提供了一种不依赖于解压缩设备的遥感卫星数据快视的方法，直观而准确的显示接收数据质量，保障了接收系统的正常运行。

Description

一种遥感卫星数据快视替代方法

技术领域

本发明涉及遥感卫星数据处理领域，尤其涉及一种遥感卫星数据快视替代方法。

背景技术

遥感卫星数据快视的作用是在卫星接收过程中通过实时显示接收的图像，定性的判断卫星数据接收质量，对于保障接收系统接收正常运行有重要的作用。

目前在轨的和今后要发射的大部分遥感卫星在星上对图像数据进行了压缩处理，地面接收系统要对图像数据进行快视显示，必须进行解压缩处理。目前卫星研制单位不公开卫星数据压缩格式，要实现解压缩功能必须购买其独家垄断的解压缩设备，一套解压缩动辄几百万元，多站部署更高达千万元，致使在多个遥感卫星地面接收站部署快视系统经费很高。然而对接收的原始卫星数据质量进行实时监测，确保接收数据质量又是必要手段。

针对以上问题，需要一种不依赖于解压缩设备的遥感卫星数据快视方法，直观而准确显示接收数据质量，保障接收系统正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种遥感卫星数据快视替代方法，不依赖于解压缩设备，解决卫星原始数据质量直观定性兼定性显示问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种遥感卫星数据快视替代方法，包括以下步骤：

1.1）用不同的颜色表示不同的误码情况：用红色表示误码率为1的数据，用绿色表示误码率为0的数据，用灰色表示不能确定误码率的数据，用黑色表示丢失的数据，用黄色到红色之间的过渡颜色表示误码率在1E-16至1之间的数据，颜色越深表示的误码率越高；

1.2）根据遥感卫星预先确定的帧同步字和帧长对原始数据进行帧同步处理，对每帧数据按照一行点阵显示，每个点阵的颜色代表一帧中所在字节的错误情况；

1.3）对于步骤1.2）中每行显示数据进行分段顺序综合误码率显示，统计得到在1E-16至1之间误码率，按照步骤1.1）规定的颜色显示相应的数据；

步骤1.1）中误码率的检测方法包括以下几个步骤：

2.1）对每行显示的数据进行细分，分为同步字区和非同步字区，在显示窗口上做标识区分；

2.2）对非同步字区的数据进行细分，分为有RS编码的数据区域和没有RS编码的数据区域；

2.3）对于同步字区域根据与已知的同步字比较判断同步字是否正确，正确的字节以绿色显示，错误的字节以红色显示；没有RS编码的区域，用灰色显示；有RS编码的区域，按照RS译码得到的信息，对相应的字节的错误情况进行红色或者绿色标识；如果该区域有RS编码，而按照RS译码得到的信息错误位数超过的纠错阈值，则对应的数据区全部用红色标识。

进一步的，在步骤1.2）中，对于帧同步后的数据，进行RS译码，并进行虚拟信道分解，对分解后的各个虚拟信道数据进行虚拟信道计数器计数统计，根据计数器数值是否连续，确定是否丢失数据，如果丢失增加黑色行显示。

本发明的有益效果为：提供了一种不依赖于解压缩设备的遥感卫星数据快视的方法，直观而准确的显示接收数据质量，保障了接收系统的正常运行；本发明根据原始数据中已知的帧同步字、RS编码和虚拟信道计数器等信息，判断误码情况，然后利用不同颜色表示数据误码情况，提供了一种遥感卫星原始数据直观数据质量直观显示方法，可以替代传统的遥感图像显示快视的方法。

附图说明

图 1 误码率颜色标识；

图2数据帧格式；

图3快视图像示例；

图4数据总体质量显示示例。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明本实施例以某卫星的原始数据格式为例，对快视显示方法进行详细说明。

本发明实施例所述的遥感卫星数据快视替代方法包括以下步骤：

1）对不同的误码情况设置不同的颜色，对于误码率为1的数据用红色表示，对于误码率为0的数据用绿色表示，对于不能确定误码率的数据用灰色表示，对于误码率在1E-16至1之间的数据，用黄色到红色之间的过渡颜色表示，为了便于用颜色区分不同的误码情况，以误码率去以10为底的对数计算过渡颜色，颜色表示如图 1 所示。

2）根据遥感卫星预先确定的帧同步字和帧长对原始数据进行帧同步处理，对每帧数据按照一行点阵显示，每个点阵的颜色代表一帧中所在字节的错误情况，如果该字节错误，用红点显示，如果该字节正确，用绿色显示，如果该字节不能判断对错，用灰色显示。直到所有数据显示完成。

3）对数据是否正确的处理方法：

a）对于同步字区域，同步字区域根据与已知的同步字比较判断同步字是否正确，正确的字节以绿色显示，错误的字节以红色显示。

b) 对于数据区域，对于没有RS编码的数据区域，仅仅对帧同步字区判断数据正确性判断和显示，对于数据区无法判断对错，一律用灰色显示。对于有RS编码的数据区域，根据RS译码情况确定数据是否正确，在RS容错范围内确定的数据，正确数据以绿色显示，错误数据以红色显示，如果该数据在RS容错范围之外，所检测的数据一律用红色显示，表示该数据区全部错误。

c）对数据区虚拟信道计数器是否连续判断，是否存在数据帧丢失情况。如果丢失增加黑色行显示。由于卫星数据通常是IQ合路后构成一个完整数据帧，虚拟信道的计数器是按照I路和Q路单独统计的，所以丢失1次虚拟通道行计数，只能按照半帧计算，相应只增加半行黑色行显示。丢帧判断依据是：如果检测到的丢帧的行数小于等于正确帧之间的错误帧数的2倍，则认为通过行计数统计的帧是帧同步字处理丢失的数据，不对显示图像做处理。如果检测到的丢帧的行数大于正确帧之间的错误帧数的2倍，则认为该处丢失了数据，用红色行显示。丢帧判断依据也可是：不管检测到的丢帧的行数与正确帧之间的错误帧数的关系，解除丢帧与数据错误之间的耦合关系，只要检测到丢帧一次，就显示半行黑色行。

4）误码情况分段统计显示，对于以上每行显示数据进行分段顺序综合误码率显示，例如按照每50万帧长度分段显示。错误的用红色，正确的用绿色，误码率在1E-16至1之间，按照步骤1规定的颜色显示相应的数据。此步骤在数据记录完毕之后给出直观的综合的整轨的误码率情况。便于整体掌握接收数据质量。

某卫星的原始数据帧格式图2所示。该卫星一个完整的IQ合路数据帧总长度是2048字节，其中包括8字节同步头、1912字节数据区和对1912个字节进行了RS编码的RS校验符号域128个字节。对1912个字节进行了IQbit交织，深度为4的RS（255,239）编码处理，RS校验位128字节。一帧中包含8组RS编码数据。通过RS编码和译码原理可知，利用RS纠错算法可以对255个字节中检测出不超过8个字节的精确的错误bit数量，如果在255个自己中有超过8个字节的错误，RS译码不能确定有多少字节出错，可以认为255个字节全部错误。在1912字节中对不同载荷的数据进行了虚拟信道行计数统计，通过检验行计数是否连续可以判断是否丢失数据。

快视图像以一帧2048字节为标准，以屏幕上宽度为2048列的一行象素表示。由于目前显示器分辨率一般只有1024象素，高的也就1920象素，屏幕上的固定窗口无法显示2048列数据，因此在界面实现上用可以左右横行滚动的窗口实现，要查看超过屏幕分辨的列方向上的数据质量，向右移动窗口，即可看到超过屏幕宽度的数据误码显示情况。

各种情况举例：

1）接收开始的数据找不到同步字，作为错误数据，用红色行显示；

2）其后找到同步字数据不稳定，在数据中包含误码，正确的地方用绿色象素表示，错误地方用红色象素表示；

3）有的帧误码高，255个字节中检测出超过8个字节，该帧所在的行每超过一组不可纠正的RS编目组，就显示1/8行的红色；

4）通过虚拟信道发现帧计数不连续，出现2次，增加1行黑色显示行；

5）接收的数据找不到同步字，最为错误数据，用红色行显示。

如图3所，用象素颜色表示了数据质量情况。图3中为了表示方便，同步字区域用1个方格表示8个字节，数据区用一个方格表示85个象素，85*24=2040，每一行共计表示2048个象素

最后数据接收完毕，分段统计数据误码情况，按照每50万帧帧分段显示，数据开始错误红色表示，然后存在少量误码，用黄红过渡色显示，接收稳定后，数据正确，用绿色表示，最后又出现误码和错误数据，如图4所示，用不同颜色表示了数据质量总体的直观质量显示。

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 (3)

1.一种遥感卫星数据快视替代方法，其特征在于，包括以下步骤：

1.1）用不同的颜色表示不同的误码情况：用红色表示误码率为1的数据，用绿色表示误码率为0的数据，用灰色表示不能确定误码率的数据，用黑色表示丢失的数据，用黄色到红色之间的过渡颜色表示误码率在1E-16至1之间的数据，颜色越深表示的误码率越高；

1.2）根据遥感卫星预先确定的帧同步字和帧长对原始数据进行帧同步处理，对每帧数据按照一行点阵显示，每个点阵的颜色代表一帧中所在字节的错误情况；以及

1.3）对于步骤1.2）中每行显示数据进行分段顺序综合误码率显示，统计得到在1E-16至1之间误码率，按照步骤1.1）规定的颜色显示相应的数据。

2.根据权利要求1所述的遥感卫星数据快视替代方法，其特征在于：步骤1.1）中误码率的检测方法包括以下几个步骤：

2.1）对每行显示的数据进行细分，分为同步字区和非同步字区，在显示窗口上做标识区分；

2.2）对非同步字区的数据进行细分，分为有RS编码的数据区域和没有RS编码的数据区域；

2.3）对于同步字区域根据与已知的同步字比较判断同步字是否正确，正确的字节以绿色显示，错误的字节以红色显示；没有RS编码的区域，用灰色显示；有RS编码的区域，按照RS译码得到的信息，对相应的字节的错误情况进行红色或者绿色标识；如果该区域有RS编码，而按照RS译码得到的信息错误位数超过的纠错阈值，则对应的数据区全部用红色标识。

3.根据权利要求2所述的遥感卫星数据快视替代方法，其特征在于：在步骤1.2）中，对于帧同步后的数据，进行RS译码，并进行虚拟信道分解，对分解后的各个虚拟信道数据进行虚拟信道计数器计数统计，根据计数器数值是否连续，确定是否丢失数据，如果丢失增加黑色行显示。