CN113644956B - 一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法，用户卫星中心获取用户发起的数据请求，将请求数据以及数据请求发送至地面信息港数据分发系统；当通过用户卫星中心授权的天基中继传输的遥感数据通过地基节点的接收和解析传输至所述地面信息港后，通过所述数据分发系统完成数据的接收和储存，以及将原始遥感数据和处理后的产品数据发送给用户卫星中心，以完成用户卫星遥感数据的中继传输。本公开的数据分发方法可以突破地理位置限制，为各类用户(陆地、海上及海外)全天时全天候提供遥感卫星数据的广域分发服务。

Description

一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法
技术领域
本发明涉及卫星遥感技术领域，尤其涉及一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法。
背景技术
随着对对地观测数据需求的持续增长，遥感数据逐渐成为国家空间信息基础设施和人们获取相关信息的重要数据源，面对海量的卫星遥感数据，以及当前卫星混合组网的趋势，如何将这些遥感数据稳定、快速、高效地分发与共享出去，发挥遥感数据的应用价值是十分重要的。
遥感数据的分发与共享方式主要经历了以下几个发展阶段。第一，采用磁盘、光盘存储等方式进行输出共享，是比较老旧的、传统的、早些时期的分发与共享方式。第二，就是随着网络技术的发展，利用各种网络协议等为数据分发与共享提供了极大的方便，现在主要流行的就是采用文件传输协议FTP(File Transfer Protocol)等网络协议和点对点网络P2P(Peer To Peer)架构的数据分发与共享方式。
FTP的共享方式，对于个人用户，则需要用户登录该中心网站进行个人用户注册、产品查询、选择所需数据、保存或者提交数据订单，最后由该中心将用户所需数据的链接地址发送到用户注册时的邮箱里，即为完成数据的分发与共享。
当大量的用户同时进行某区域海量遥感数据请求时，就会造成服务器端负载的严重失衡现象，无法为用户提供稳定、快速、高效的数据分发与共享服务。
发明内容
本发明实施例提供一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法，本发明方法借助卫星互联网络的中继系统形成的宽带分发链路能够为各类用户(陆地、海上及海外)全天时全天候提供遥感卫星数据的广域分发服务。
第一方面，本公开实施例提出一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法，包括：
用户卫星中心获取用户发起的数据请求，并基于所述数据请求判定地面信息港是否有所请求数据的存储权，在所述地面信息港没有所请求数据的存储权限的情况下，则准备所述请求数据，并将所述请求数据以及所述数据请求发送至地面信息港数据分发系统，在所述地面信息港有所请求数据的存储权限的情况下，则将所述数据请求发送至地面信息港的数据分发系统；
当通过用户卫星中心授权的天基中继传输的遥感数据通过地基节点的接收和解析传输至所述地面信息港后，通过所述数据分发系统完成数据的接收和储存，以及将原始遥感数据和处理后的产品数据发送给用户卫星中心，以完成用户卫星遥感数据的中继传输。
在一些实施方式中，还包括：
地面信息港根据所述数据请求生成相应的产品数据，并根据用户所在区域确定是通过地面互联网络传输，还是借助卫星互联网络的中继系统进行数据分发；
若使用地面互联网络，则直接以通用以太网网口形式提供给终端用户。
在一些实施方式中，在借助卫星互联网络的中继系统进行数据分发的情况下还包括：
所述地面信息港向卫星互联网络管控中心提出宽带分发链路申请；
所述地面信息港获取由卫星互联网络管控中心发送的卫星链路控制指令，并基于所述卫星链路控制指令形成宽带分发链路，以进行数据分发。
在一些实施方式中，基于所述卫星链路控制指令形成宽带分发链路，以进行数据分发包括：
地基节点为所述地面信息港开通可用的数据分发微波链路，地基节点利用微波或激光上传链路，将待分发数据上传至卫星互联网络中的高轨卫星，通过该高轨卫星按照目标地址广播分发到目标用户所在区域。
在一些实施方式中，还包括：
用户接收终端接收到分发数据后，对数据进行解调重组还原，并以通用以太网网口形式提供给终端用户，完成数据的广域宽带分发。
在一些实施方式中，所述数据分发系统包括数据分发与共享模块、数据处理与产品制作模块和产品质量控制与评估模块；
当通过用户卫星中心授权的天基中继传输的遥感数据通过地基节点的接收和解析传输至所述地面信息港后，通过所述数据分发与共享模块完成数据的接收，并将接收到的遥感数据发送给数据处理与产品制作模块，完成遥感数据的存储；以及
通过产品质量控制与评估模块完成质量检查和定量化分析后，将原始遥感数据及处理后的产品数据交付给用户卫星中心。
第二方面，本公开实施例还提出一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发系统，包括用户卫星中心，用于获取用户发起的数据请求，并基于所述数据请求判定地面信息港是否有所请求数据的存储权，在所述地面信息港没有所请求数据的存储权限的情况下，则准备所述请求数据，并将所述请求数据以及所述数据请求发送至地面信息港数据分发系统，在所述地面信息港有所请求数据的存储权限的情况下，则将所述数据请求发送至地面信息港的数据分发系统；
数据分发系统，用于在通过用户卫星中心授权的天基中继传输的遥感数据通过地基节点的接收和解析传输至所述地面信息港后，完成数据的接收和储存，以及将原始遥感数据和处理后的产品数据发送给用户卫星中心，以完成用户卫星遥感数据的中继传输。
第三方面，本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法的步骤。
本发明数据分发方法可以突破地理位置限制，为各类用户(陆地、海上及海外)全天时全天候提供遥感卫星数据的广域分发服务，取得了积极的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例数据分发方法的基本流程图；
图2为本发明实施例数据分发系统基本架构图；
图3为本发明实施例数据分发方法的总流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地
本公开实施例提出一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法，如图1所示，包括：
步骤S100、用户卫星中心获取用户发起的数据请求，并基于所述数据请求判定地面信息港是否有所请求数据的存储权，在所述地面信息港没有所请求数据的存储权限的情况下，则准备所述请求数据，并将所述请求数据以及所述数据请求发送至地面信息港数据分发系统，在所述地面信息港有所请求数据的存储权限的情况下，则将所述数据请求发送至地面信息港的数据分发系统。也即用户可以通过网络或者专用终端向用户卫星中心发起数据请求订单，用户卫星中心确认该数据订单后，判断地面信息港是否有该数据的存储权限，若有则直接通过网络将用户订单需求发送至地面信息港数据分发系统，若没有则需要将数据与订单同时发送至地面信息港数据分发系统。
步骤S200、当通过用户卫星中心授权的天基中继传输的遥感数据通过地基节点的接收和解析传输至所述地面信息港后，通过所述数据分发系统完成数据的接收和储存，以及将原始遥感数据和处理后的产品数据发送给用户卫星中心，以完成用户卫星遥感数据的中继传输。
在一些实施方式中，所述数据分发系统包括数据分发与共享模块、数据处理与产品制作模块和产品质量控制与评估模块；当通过用户卫星中心授权的天基中继传输的遥感数据通过地基节点的接收和解析传输至所述地面信息港后，通过所述数据分发与共享模块完成数据的接收，并将接收到的遥感数据发送给数据处理与产品制作模块，完成遥感数据的存储；以及通过产品质量控制与评估模块完成质量检查和定量化分析后，将原始遥感数据及处理后的产品数据交付给用户卫星中心。
如图2所示，本实施例中的数据分发系统具体可以包含服务支撑模块、数据存储与管理模块、数据处理与产品制作模块、产品质量控制与评估模块、数据分发与共享模块和运行管理模块，数据分发系统可以部署于地面数据管理中心(地面信息港)。
其中服务支撑模块是数据分发系统的基础支撑环境，为中继传输遥感卫星海量数据存储、数据快速处理与共享分发等应用系统按需提供高效稳定的计算、存储、网络等各类资源。服务支撑模块可以搭载开源的云管理平台，配置高性能计算集群、网络传输设备、可动态扩展的云存储设备及网络安全防护设备，构建先进实用的云存储与计算资源环境，满足未来海量用户数据存储与备份、快速处理、产品制作、共享分发等对计算性能、传输交换速度和存储容量的要求。
数据存储与管理模块实现对中继传输原始数据、标准产品、定制化产品统一管理与备份，基于服务支撑模块构建满足海量、多源、异构遥感数据管理的集成化平台，实现对全球剖分网格编码驱动的各类数据存储管理、综合查询、数据浏览、综合可视化展示、数据获取与输出等功能，为数据的快速处理、共享分发提供支撑。
数据处理与产品制作模块，在应急事件发生时，为缩短数据回传处理周期，在用户卫星中心授权下，数据分发系统可直接开展中继数据快速处理和产品制作工作，而数据处理与产品制作模块，为遥感影像数据提供高时效、高质量的流程化、自动化快速处理手段，实现遥感影像0—2级产品快速批量生产，同时可根据用户需求快速定制多类遥感数据产品及增值服务。
产品质量控制与评估模块是整个数据处理系统的质量检测环节，以数据处理与产品制作模块的数据产品为主要的评价目标，进行产品入库和分发所需的质量检查和定量化分析，形成产品质量评估报告。
数据分发与共享模块主要提供数据产品的检索和共享分发功能，根据条件与空间位置进行检索，供用户选择数据进行定制化输出，然后根据用户需求分发给用户，是数据分发系统的唯一对外通道，为数据管理提供操作友好、多层次、多类型的交互式信息服务，在保证安全、可靠、高效的前提下，通过该平台上对存档的各级数据产品进行浏览、检索、下载。
运行管理模块负责保障整个地面信息港正常运行，完成数据共享分系统的任务管理、订单管理、流程控制、系统监控、用户管理、权限管理、日志审计等工作，负责维护与其它网格节点、任务管控的综合信息交换。同时，运行管理模块负责收集、分析、汇总各类用户需求，对地面信息港的运行实施统一任务规划和调度。
本发明数据分发方法可以突破地理位置限制，为各类用户(陆地、海上及海外)全天时全天候提供遥感卫星数据的广域分发服务，取得了积极的技术效果。
在一些实施方式中，还包括：步骤S300、地面信息港根据所述数据请求生成相应的产品数据，并根据用户所在区域确定是通过地面互联网络传输，还是借助卫星互联网络的中继系统进行数据分发；若使用地面互联网络，则直接以通用以太网网口形式提供给终端用户。如图3所示，地面信息港根据用户订单需求，生成相应的产品数据，并根据用户所在区域确定是通过地面互联网络传输还是借助卫星互联网络的中继系统形成宽带分发链路，开展数据分发，若使用地面互联网络则直接以通用以太网网口形式提供给终端用户，否则向卫星互联网络管控中心提出宽带分发链路申请，从而通过中继系统进行数据分发。
在一些实施方式中，在借助卫星互联网络的中继系统进行数据分发的情况下还包括：步骤S400、所述地面信息港向卫星互联网络管控中心提出宽带分发链路申请；所述地面信息港获取由卫星互联网络管控中心发送的卫星链路控制指令，并基于所述卫星链路控制指令形成宽带分发链路，以进行数据分发。在一些实施方式中，基于所述卫星链路控制指令形成宽带分发链路，以进行数据分发包括：地基节点为所述地面信息港开通可用的数据分发微波链路，地基节点利用微波或激光上传链路，将待分发数据上传至卫星互联网络中的高轨卫星，通过该高轨卫星按照目标地址广播分发到目标用户所在区域。
具体的说，地面信息港向卫星互联网络管控中心提出宽带分发链路申请，由管控中心完成任务筹划并生成卫星链路控制指令，地基节点为地面信息港开通可用的数据分发微波链路，地基节点利用微波或激光上传链路，将待分发数据上传至卫星互联网络的高轨卫星，该高轨卫星按照目标地址广播分发到目标用户所在区域。
在一些实施方式中，还包括：步骤S500、用户接收终端接收到分发数据后，对数据进行解调重组还原，并以通用以太网网口形式提供给终端用户，完成数据的广域宽带分发。
本实施例方法具备如下优点：
本实施例使用的数据分发方法可以突破地理位置限制，为各类用户(陆地、海上及海外)全天时全天候提供遥感卫星数据的广域分发服务；
本实施例所涉及的数据分发方法，能够根据任务需求和用户地理位置自动选择数据分发方式，包括采用地面互联网络分发或卫星宽带链路分发，能够有效降低各类带宽的占用，提升数据传输效率；
本实施例所涉及的数据分发系统采用软件系统的云化和服务化的方式在降低对专有硬件的依赖程度、提升整体的弹性伸缩、可靠性方面有明显的优势。
本公开实施例还提出一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发系统，包括用户卫星中心，用于获取用户发起的数据请求，并基于所述数据请求判定地面信息港是否有所请求数据的存储权，在所述地面信息港没有所请求数据的存储权限的情况下，则准备所述请求数据，并将所述请求数据以及所述数据请求发送至地面信息港数据分发系统，在所述地面信息港有所请求数据的存储权限的情况下，则将所述数据请求发送至地面信息港的数据分发系统；
数据分发系统，用于在通过用户卫星中心授权的天基中继传输的遥感数据通过地基节点的接收和解析传输至所述地面信息港后，完成数据的接收和储存，以及将原始遥感数据和处理后的产品数据发送给用户卫星中心，以完成用户卫星遥感数据的中继传输。
本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法，其特征在于，包括：
用户卫星中心获取用户发起的数据请求，并基于所述数据请求判定地面信息港是否有所请求数据的存储权，在所述地面信息港没有所请求数据的存储权限的情况下，则准备所述请求数据，并将所述请求数据以及所述数据请求发送至地面信息港数据分发系统，在所述地面信息港有所请求数据的存储权限的情况下，则将所述数据请求发送至地面信息港的数据分发系统；
当通过用户卫星中心授权的天基中继传输的遥感数据通过地基节点的接收和解析传输至所述地面信息港后，通过所述数据分发系统完成数据的接收和储存，以及将原始遥感数据和处理后的产品数据发送给用户卫星中心，以完成用户卫星遥感数据的中继传输；
还包括：地面信息港根据所述数据请求生成相应的产品数据，并根据用户所在区域确定是通过地面互联网络传输，还是借助卫星互联网络的中继系统进行数据分发；
若使用地面互联网络，则直接以通用以太网网口形式提供给终端用户；
若使用卫星互联网络的中继系统进行数据分发，则还包括：
所述地面信息港向卫星互联网络管控中心提出宽带分发链路申请；
所述地面信息港获取由卫星互联网络管控中心发送的卫星链路控制指令，并基于所述卫星链路控制指令形成宽带分发链路，以进行数据分发。
2.如权利要求1所述的面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法，其特征在于，基于所述卫星链路控制指令形成宽带分发链路，以进行数据分发包括：
地基节点为所述地面信息港开通可用的数据分发微波链路，地基节点利用微波或激光上传链路，将待分发数据上传至卫星互联网络中的高轨卫星，通过该高轨卫星按照目标地址广播分发到目标用户所在区域。
3.如权利要求2所述的面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法，其特征在于，还包括：
用户接收终端接收到分发数据后，对数据进行解调重组还原，并以通用以太网网口形式提供给终端用户，完成数据的广域宽带分发。
4.如权利要求1-3任一项所述的面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法，其特征在于，所述数据分发系统包括数据分发与共享模块、数据处理与产品制作模块和产品质量控制与评估模块；
当通过用户卫星中心授权的天基中继传输的遥感数据通过地基节点的接收和解析传输至所述地面信息港后，通过所述数据分发与共享模块完成数据的接收，并将接收到的遥感数据发送给数据处理与产品制作模块，完成遥感数据的存储；以及
通过产品质量控制与评估模块完成质量检查和定量化分析后，将原始遥感数据及处理后的产品数据交付给用户卫星中心。
5.一种面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发系统，其特征在于，包括：
用户卫星中心，用于获取用户发起的数据请求，并基于所述数据请求判定地面信息港是否有所请求数据的存储权，在所述地面信息港没有所请求数据的存储权限的情况下，则准备所述请求数据，并将所述请求数据以及所述数据请求发送至地面信息港数据分发系统，在所述地面信息港有所请求数据的存储权限的情况下，则将所述数据请求发送至地面信息港的数据分发系统；
数据分发系统，用于在通过用户卫星中心授权的天基中继传输的遥感数据通过地基节点的接收和解析传输至所述地面信息港后，完成数据的接收和储存，以及将原始遥感数据和处理后的产品数据发送给用户卫星中心，以完成用户卫星遥感数据的中继传输；
地面信息港根据所述数据请求生成相应的产品数据，并根据用户所在区域确定是通过地面互联网络传输，还是借助卫星互联网络的中继系统进行数据分发；
若使用地面互联网络，则直接以通用以太网网口形式提供给终端用户；
若使用卫星互联网络的中继系统进行数据分发，则所述地面信息港向卫星互联网络管控中心提出宽带分发链路申请；
所述地面信息港获取由卫星互联网络管控中心发送的卫星链路控制指令，并基于所述卫星链路控制指令形成宽带分发链路，以进行数据分发。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的面向卫星互联网络的天基信息中继数据分发方法的步骤。
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