CN105610487A - 一种卫星观测资源跨域协调调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卫星观测资源跨域协调调度方法，属于卫星观测资源共享与服务领域，涉及基于计算机信息技术设计业务调度流程以及跨域的观测数据交换方法，满足用户对不同部门所属卫星观测资源的有效利用。本发明所述技术可以用于建设跨域的卫星观测资源共享系统。

Description

一种卫星观测资源跨域协调调度方法
技术领域
本发明属于卫星观测资源共享与服务领域，涉及基于计算机信息技术设计业务调度流程以及跨域的观测数据交换方法，满足用户对不同部门所属卫星观测资源的有效利用。本发明所述技术可以用于建设跨域的卫星观测资源共享及对地观测数据交换系统。
背景技术
随着对地观测卫星系统的发展，拥有观测卫星的部门越来越多，各部门卫星的观测能力除满足本部门的需求外，通常会有剩余，并且不同部门之间的观测资源具有互补性，可以借助自然语言处理、观测需求分析、需求归并、工作流等技术手段建设独立于各部门的第三方机构，在卫星观测资源所有者之间共享对地观测资源，交换对地观测数据，满足更广大用户的观测数据需求，充分发挥我国对地观测卫星资源的投资效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为提供一种共享跨域卫星对地观测资源的协调调度方法。
本发明所述技术方案包括以下步骤：
(1)知识库构建：利用卫星资源管理模块，预先建立跨域卫星及其平台载荷的属性和使用约束信息知识库，此知识库被称作卫星信息知识库，提供对该知识库的维护与管理能力；
(2)业务调度模块调度需求管理与交换模块采集待处理的原始用户需求，利用自然语言处理技术对原始用户需求进行分析，抽取包括观测时间、观测地理范围和传感器性能的关键信息，当多个原始用户需求在时间、空间、传感器参数上相同或者存在相似性时，将多个原始用户需求归并成为一个需求；然后，根据卫星信息知识库中的各域卫星及其平台载荷的能力和属性信息，为每一个归并后的需求确定能够满足观测需求的卫星列表；
(3)基于卫星信息知识库中的有关各域卫星及其平台载荷的使用规则和约束，业务调度模块调度观测需求分析模块对归并后的需求开展各域卫星轨道计算和各域卫星访问计算分析，得到各域卫星对归并后用户需求的覆盖情况，根据各域卫星对归并后用户需求的覆盖情况将归并后用户需求指定给具体域的观测卫星；
(4)业务调度模块调度需求管理与交换模块将归并后用户需求提交给具体域的观测卫星的信息系统，该信息系统控制所属的观测卫星开展对地观测，得到对地观测结果；
(5)业务调度模块调度数据管理与交换模块接收卫星所在域的信息系统反馈回来的工作进度信息和对地观测结果；
(6)业务调度模块调度数据管理与交换模块根据归并后需求与原始用户需求之间的对应关系将对地观测结果交付给的用户。
其中，在步骤(6)之后还包括以下步骤：将工作进度信息由业务调度模块显示在人机交互界面上，使系统操作人员及时了解用户需求处理状态，对地观测数据由数据管理与交换模块进行数据格式转换，转换为用户要求的数据格式，并保存到数据库中，同时将与观测数据相对应的元数据存储在遥感数据产品目录，供用户进行浏览。
本发明与现有技术相比，所取得的有益效果为：目前各域的卫星观测资源只能为本部门的用户服务，观测资源是独占形式的，造成了观测资源利用率低，服务范围窄的问题，本发明提出了一种卫星观测资源在各域用户之间共享的策略以及技术支撑手段，可以有效提高我国对地观测卫星资源的投资效益。
附图说明
图1本发明的系统模块组成
图2本发明的系统业务流程图。
图3本发明的系统外部接口关系示意图。
具体实施方式
下面将图1-3和具体实施例对本发明做进一步说明。但本发明的实施方式不限于此。
本实施例提供一种卫星观测资源跨域协调调度系统，该系统包括遥感数据产品目录维护模块、卫星资源管理模块、卫星资源管理模块、需求管理与交换模块，业务调度模块，观测需求分析模块，数据管理与交换模块，如附图1所示。
实现卫星观测资源跨域协调调度包括以下步骤：
(1)知识库构建：利用卫星资源管理模块，预先建立跨域卫星及其平台载荷的属性和使用约束信息知识库，此知识库被称作卫星信息知识库，提供对该知识库的维护与管理能力；
卫星属性和使用约束信息如表1所示。
表1.卫星属性和使用约束信息
卫星平台载荷的属性和使用约束信息如表2所示。
表2.平台载荷的属性和使用约束信息
属性 取值示例
卫星名称 风云一号、风云二号
有效载荷代号 SAR-1，SAR-2
有效载荷名称 第1号SAR传感器,第2号SAR传感器
载荷类型 SAR
载荷状态 工作正常
光谱范围 0.45μm～0.90μm,0.45μm～0.52μm
视场角 30度、20度
幅宽 15千米、50千米、300千米
分辨率 1米、2米、5米
(2)业务调度模块调度需求管理与交换模块采集待处理的原始用户需求，利用自然语言处理技术对原始用户需求进行分析，抽取包括观测时间、观测地理范围和传感器性能的关键信息，当多个原始用户需求在时间、空间、传感器参数上相同或者存在相似性时，将多个原始用户需求归并成为一个需求。
例如，在附图3中，假定用户1向卫星观测资源跨域协调调度系统提出观测需求如下：“需要2015年7月份上海市的遥感影像数据，需采用1米分辨率可见光传感器进行观测”(用户需求一)。经过自然语言处理技术的文本关键信息抽取分析，从上述需求文本中抽取出的关键信息如表3所示。
同期，用户2向卫星观测资源跨域协调调度系统提出观测需求如下：“需要2015年7月份上海市闵行区的遥感影像数据，需采用1米分辨率可见光传感器进行观测”(用户需求二)。从上述需求文本中抽取出的关键信息如表3所示。
表3关键信息抽取结果
根据信息 用户需求一 用户需求二
时间 2015年7月 2015年7月3 -->
观测范围 上海市 上海市闵行区
传感器类型 可见光传感器 可见光传感器
传感器分辨率 1米 1米
由于用户需求一和用户需求二在观测时间、使用的传感器类型、对传感器的分辨率要求都是相同的，只在数据覆盖范围上存在区别，但两者之间存在包含关系，因此，可以将这两个需求合并为一个需求，以上海市作为观测范围。
在需求归并后，根据卫星信息知识库中的各域卫星及其平台载荷的能力和属性信息，为每一个归并后的需求确定能够满足观测需求的卫星列表。
所述业务调度模块有两项功能，一项功能是根据用户需求的生产流程设计工作流，每个工作流由若干个功能节点组成，典型的业务流程如附图2所示。另一项功能是执行工作流开展工作，顺序执行各个流程节点功能，完成一项观测数据的生产，同时监控业务流程的执行情况，业务调度模块是卫星观测资源跨域协调调度系统的核心模块，它调度系统内部的观测需求分析模块、需求管理与交换模块以及数据管理与交换模块完成用户所需遥感数据的生产和交换。
(3)基于卫星信息知识库中的有关各域卫星及其平台载荷的使用规则和约束，业务调度模块调度观测需求分析模块对归并后的需求开展各域卫星轨道计算和各域卫星访问计算分析，得到各域卫星对归并后用户需求的覆盖情况，根据各域卫星对归并后用户需求的覆盖情况将归并后用户需求指定给具体域的观测卫星；
(4)业务调度模块调度需求管理与交换模块将归并后用户需求提交给具体域的观测卫星的信息系统，该信息系统控制所属的观测卫星开展对地观测，得到对地观测结果；
(5)业务调度模块调度数据管理与交换模块接收卫星所在域的信息系统反馈回来的工作进度信息和对地观测结果；
(6)业务调度模块调度数据管理与交换模块根据归并后需求与原始用户需求之间的对应关系将对地观测结果交付给的用户。
(7)将工作进度信息由业务调度模块显示在人机交互界面上，使系统操作人员及时了解用户需求处理状态，对地观测数据由数据管理与交换模块进行数据格式转换，转换为用户要求的数据格式，并保存到数据库中，同时将与观测数据相对应的元数据存储在遥感数据产品目录，供用户进行浏览。

Claims (2)

1.一种卫星观测资源跨域协调调度方法，其特征在于包括以下步骤:
(1)知识库构建：利用卫星资源管理模块，预先建立跨域卫星及其平台载荷的属性和使用约束信息知识库，此知识库被称作卫星信息知识库，提供对该知识库的维护与管理能力；
(2)业务调度模块调度需求管理与交换模块采集待处理的原始用户需求，利用自然语言处理技术对原始用户需求进行分析，抽取包括观测时间、观测地理范围和传感器性能的关键信息，当多个原始用户需求在时间、空间、传感器参数上相同或者存在相似性时，将多个原始用户需求归并成为一个需求；然后，根据卫星信息知识库中的各域卫星及其平台载荷的能力和属性信息，为每一个归并后的需求确定能够满足观测需求的卫星列表；
(3)基于卫星信息知识库中的有关各域卫星及其平台载荷的使用规则和约束，业务调度模块调度观测需求分析模块对归并后的需求开展各域卫星轨道计算和各域卫星访问计算分析，得到各域卫星对归并后用户需求的覆盖情况，根据各域卫星对归并后用户需求的覆盖情况将归并后用户需求指定给具体域的观测卫星；
(4)业务调度模块调度需求管理与交换模块将归并后用户需求提交给具体域的观测卫星的信息系统，该信息系统控制所属的观测卫星开展对地观测，得到对地观测结果；
(5)业务调度模块调度数据管理与交换模块接收卫星所在域的信息系统反馈回来的工作进度信息和对地观测结果；
(6)业务调度模块调度数据管理与交换模块根据归并后需求与原始用户需求之间的对应关系将对地观测结果交付给的用户。
2.根据权利要求1所述的一种卫星观测资源跨域协调调度方法，其特征在于：在步骤(6)之后还包括以下步骤:将工作进度信息由业务调度模块显示在人机交互界面上，使系统操作人员及时了解用户需求处理状态，对地观测数据由数据管理与交换模块进行数据格式转换，转换为用户要求的数据格式，并保存到数据库中，同时将与观测数据相对应的元数据存储在遥感数据产品目录，供用户进行浏览。
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