遥感载荷通用数据处理平台设计与实现.pdf

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1、第23卷第4期航天器工程V01．23No．42014年8月SPACECRAFTENGINEERING77遥感载荷通用数据处理平台设计与实现赵利民倪琳娜刘勇杨黎张英辉彭亏(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要针对遥感载荷下行数据流设计不一致问题，提出了一种遥感载荷地面数据处理平台的设计思路和实现方法，对遥感载荷数据流模型描述和任务指令建立等关键技术进行了分析。该方法构建的系统通过配置能够适应不同遥感载荷数据流结构，具备通用性。系统主要处理节点采用刀片服务器完成运算，各个处理节点之间松耦合，实现了插件式部署，可供多节点

2、复杂结构处理系统设计时参考。关键词遥感载荷；数据处理；数据流；通用平台；刀片式服务器中图分类号：v416．8文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2014．04．014DesignandPracticeofGeneralDataProcessingPlatformforRemote—sensingPayloadZHAOLiminNILinnaLIUYongYANGLiZHANGYinghuiPENGKui(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineerin

3、g，Beijing100094，China)Abstract：Payloaddataflowschememaylargelyvarywiththemission0ftheremote—sensingsat—ellite．Howtodesignandimplementaprocessingplatformadjustabletodifferentpayloaddataflowschemesisintroducedinthispaper．Howtocreatetheplayloaddataflowmodelandcon—struc

4、tasetoftaskcommandsisanalyzed．Themainprocessingnodesoftheplatformareimple—mentedwithbladeservers，andalltheprocessingnodesarelooselycoupledandcanbedeployedeasily．Thegeneralideaofthepapercanbeusedtoconstructacomplexandmultiplexsystemwithmanyprocessingnodes．Keywords：re

5、motesensingpayload；dataprocessing；dataflow；generalplatform；bladeserver1引言遥感卫星正朝着观测目标多样化、观测范围更加广泛、分辨率持续提高的趋势发展[1]。卫星传输速率不断提高，并行数据路数不断增加[2]。遥感卫星载荷数据多采用空间数据系统咨询委员会高级在轨系统标准协议(CCSDS—AOS)组织，通过虚拟信道复用将高低速率业务数据进行整合形成统一数据流，通过遥感卫星数传通道下传口。4]。但是，AOS协议并未对虚拟信道传输数据的具体内容和格式进行统一规定，虚拟

6、信道数据设计依据卫星总体任务进行，各卫星存在很大的差异。因此，遥感载荷数据处理对象是一个与卫星相关的特殊复杂数据网络。早期的遥感载荷数据处理系统基于专用硬件板卡构建，构建周期长、不易升级维护。随着遥感技术的快速发展，其性能也出现瓶颈[5J。目前，采用刀片服务器构建遥感载荷地面处理系统逐渐成为行业趋收稿日期：2013—03—26；修回日期：2014—0418基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：赵利民，男，硕士，工程师，从事航天器测试研究工作。Email：zlm501@163．corn。78航天器工程23卷势，刀片服务器是可部

7、署在架式机箱内的高密集成度、高性能服务器。刀片服务器系统提供了一个可以快速部署软件应用的高速并行处理系统，缩短了系统搭建周期，为实现地面系统的集成化、业务化创造了条件‘5

8、。目前，有很多基于刀片服务器系统构建的遥感载荷数据处理系统设计方案，但这些方案仅解决了硬件通用化问题，或者仅实现了AOS传输帧的解析处理，而对于AOS传输帧解析后产生的复杂遥感载荷数据网络的通用化处理问题，没有给出解决方案。此类方案实际上仅是硬件通用，其数据流处理软件设计仍为专用，当面临新的卫星数据流处理任务时，必须对软件部署进行修改[6‘10】。本文提出一

9、种与刀片服务器系统相适应的遥感载荷通用数据处理平台解决方案。该方案的核心是设计了一种遥感载荷数据流建模方法，并利用该方1存储节点l一——r一／窄≯一丽百市7I磊矗I存储节点2／季面／解码数据／法构建一个通用的、处理节点之间松耦合、可插件式部署的遥感载荷地面处理平台。该方案解决