一種松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，包括提供地面系統(tǒng)硬件環(huán)境的物理資源層、地面系統(tǒng)中實現(xiàn)不同模塊功能的模塊實現(xiàn)層、支持不同模塊實現(xiàn)的協(xié)議轉換和通信接口并將異構的模塊實現(xiàn)轉換為統(tǒng)一對外調用接口的適配器層、對衛(wèi)星地面系統(tǒng)各功能模塊抽象實現(xiàn)的抽象服務實現(xiàn)層、通過全局任務調度引擎來實現(xiàn)業(yè)務邏輯的調用和控制的業(yè)務邏輯層和實現(xiàn)與系統(tǒng)進行交互的用戶界面層。本發(fā)明的有益效果為：提出一種適用于廣域網(wǎng)松耦合遙感衛(wèi)星地面系統(tǒng)架構，實現(xiàn)多源異構的衛(wèi)星地面系統(tǒng)各模塊之間的松耦合接入，實現(xiàn)衛(wèi)星地面系統(tǒng)與其他遙感應用系統(tǒng)的集成和互操作，提高衛(wèi)星地面系統(tǒng)的可擴展性。
【專利說明】一種松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及遙感衛(wèi)星地面系統(tǒng)領域，尤其涉及一種松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]遙感衛(wèi)星地面系統(tǒng)包括遙感數(shù)據(jù)的接收、傳輸、處理、管理和分發(fā)等功能，隨著遙感技術和計算機技術不斷發(fā)展，根據(jù)地面系統(tǒng)的發(fā)展歷史和不同時期的處理結構，大致可分為幾個階段，早期的地面處理系統(tǒng)需要解決如何將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理生成相應的圖像產品；第二代地面處理系統(tǒng)集中要解決的主要的問題是如何管理海量數(shù)據(jù)以及如何調度實現(xiàn)多星業(yè)務處理流程的管理；第三代地面系統(tǒng)解決提升處理能力，增加處理功能，形成處理功能可重構的系統(tǒng)結構與軟硬件平臺，并行處理技術與海量數(shù)據(jù)存儲技術開始廣泛應用；目前地面系統(tǒng)大部分采用的緊耦合架構，針對特定任務編寫軟件，系統(tǒng)的擴展性較差，在遙感綜合應用系統(tǒng)的開發(fā)過程中經(jīng)常涉及到跨機構和跨系統(tǒng)之間交互和集成，而目前的緊耦合衛(wèi)星地面系統(tǒng)很難實現(xiàn)，難以滿足綜合遙感應用的需求，本專利提出了一種松耦合的地面系統(tǒng)架構和方法。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，以克服目前現(xiàn)有技術存在的不足。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn):
一種松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，包括:
物理資源層，其提供地面系統(tǒng)硬件環(huán)境；
模塊實現(xiàn)層，其在地面系統(tǒng)中實現(xiàn)不同模塊功能；
適配器層，其支持不同模塊實現(xiàn)的協(xié)議轉換和通信接口，并將異構的模塊實現(xiàn)轉換為統(tǒng)一對外調用接口；
抽象服務實現(xiàn)層，其對衛(wèi)星地面系統(tǒng)各功能模塊抽象實現(xiàn)；
業(yè)務邏輯層，其通過全局任務調度引擎來實現(xiàn)業(yè)務邏輯的調用和控制；以及 用戶界面層，其實現(xiàn)與系統(tǒng)進行交互。
[0005]進一步的，所述模塊實現(xiàn)層包括指令接收模塊、任務調度模塊、運管模塊、編目存檔模塊和數(shù)據(jù)分發(fā)模塊。
[0006]進一步的，所述抽象服務實現(xiàn)層分別通過所述指令接收模塊、任務調度模塊、運管模塊、編目存檔模塊和數(shù)據(jù)分發(fā)模塊抽象實現(xiàn)指令接收服務、任務調度服務、運管服務、編目存檔服務和數(shù)據(jù)分發(fā)服務。
[0007]進一步的，所述指令接收服務用于實現(xiàn)接收任務的下達、任務狀態(tài)的查詢和任務完成反饋，接收任務的下達、任務狀態(tài)的查詢和任務完成反饋以標準Web Service的方式提供給用戶；所述任務調度服務包括工作流編輯、工作單生成、工作流執(zhí)行和任務狀態(tài)查詢模塊，任務調度服務為指令接收系統(tǒng)提供支持，實現(xiàn)對接收指令的解析和工作單的生成，并響應門戶系統(tǒng)的查詢，對下層系統(tǒng)實現(xiàn)業(yè)務的組合和調度；所述運管服務對天線進行控制，包括傳感器查詢、接收任務定義、任務可實施性查詢、任務提交、數(shù)據(jù)訪問描述、任務取消、接收任務修改和任務狀態(tài)查詢模塊，用于控制天線的可獲取性、接收任務提交、接收狀態(tài)查詢和接收數(shù)據(jù)獲取；所述編目存檔服務將從任務單或者遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)本身獲取的數(shù)據(jù)進行編目和存檔，包括元數(shù)據(jù)提取、元數(shù)據(jù)入庫和數(shù)據(jù)歸檔；所述數(shù)據(jù)分發(fā)服務用于實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)的分發(fā)，包括接收數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)訪問獲取模塊，接收數(shù)據(jù)查詢分為基于文本的查詢、基于工作單查詢、任務重啟和任務取消。
[0008]進一步的，所述業(yè)務邏輯層內設有全局工作流引擎，全局工作流引擎采用支持WebService服務鏈的工作流引擎，對工作單進行分析處理，由其參數(shù)信息，生成對應的工作流實例，該工作流實例依次調用各個功能模塊的服務接口，完成工作單制定的各項任務。
[0009]進一步的，所述用戶界面層裝載有門戶系統(tǒng)，門戶系統(tǒng)包括主頁，主頁下設有資源管理、數(shù)據(jù)接收、工作流管理、數(shù)據(jù)查詢和用戶管理模塊，用來用戶注冊查看系統(tǒng)集成的服務、監(jiān)控用戶資源使用情況、提交接收任務和查看任務執(zhí)行結果。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:克服了現(xiàn)有衛(wèi)星地面系統(tǒng)架構的不足，通過提出基于一種松耦合的遙感地面系統(tǒng)架構，很好地實現(xiàn)了業(yè)務系統(tǒng)在架構上松耦合和業(yè)務上的靈活組合；通過提供松耦合的服務協(xié)議和接口，能夠很好地為系統(tǒng)集成和綜合應用服務，達到跨機構服務的能力，具有很好的可行性和擴展性。系統(tǒng)具有很好的自治能力，能夠在極大程度上保護現(xiàn)有的軟硬件資源，實現(xiàn)衛(wèi)星地面系統(tǒng)資源集成和應用的靈活性，因此，可以把這項技術往上下游環(huán)節(jié)擴展，使得資源使用更加靈活。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0012]圖1是本發(fā)明實施例所述松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的架構示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例所述松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的流程圖；
圖3是本發(fā)明實施例所述松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的指令接收服務結構框圖； 圖4是本發(fā)明實施例所述松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的任務調度服務結構框圖； 圖5是本發(fā)明實施例所述松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的運管服務結構框圖；
圖6是本發(fā)明實施例所述松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的編目存檔服務結構框圖； 圖7是本發(fā)明實施例所述松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分發(fā)服務結構框圖； 圖8是本發(fā)明實施例所述松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的門戶系統(tǒng)結構框圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，本發(fā)明實施例所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，包括:提供地面系統(tǒng)硬件環(huán)境的物理資源層、地面系統(tǒng)中實現(xiàn)不同模塊功能的模塊實現(xiàn)層、支持不同模塊實現(xiàn)的協(xié)議轉換和通信接口并將異構的模塊實現(xiàn)轉換為統(tǒng)一對外調用接口的適配器層、對衛(wèi)星地面系統(tǒng)各功能模塊抽象實現(xiàn)的抽象服務實現(xiàn)層、通過全局任務調度引擎來實現(xiàn)業(yè)務邏輯的調用和控制的業(yè)務邏輯層和實現(xiàn)與系統(tǒng)進行交互的用戶界面層。
[0014]所述模塊實現(xiàn)層包括指令接收模塊、任務調度模塊、運管模塊、編目存檔模塊和數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，抽象服務實現(xiàn)層分別通過所述指令接收模塊、任務調度模塊、運管模塊、編目存檔模塊和數(shù)據(jù)分發(fā)模塊抽象實現(xiàn)指令接收服務、任務調度服務、運管服務、編目存檔服務和數(shù)據(jù)分發(fā)服務。
[0015]如圖2所示，本發(fā)明所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)調用流程，對其業(yè)務流程的描述如下:系統(tǒng)對外提供安全的數(shù)據(jù)接收任務提交界面，隨時響應用戶數(shù)據(jù)接收指令的下達。系統(tǒng)在接收到指令后，傳給下一個子系統(tǒng)進行后續(xù)的處理；對已經(jīng)提交的接收任務的執(zhí)行狀況進行查看；以業(yè)務服務的方式，當一次接收任務完成后，將完成信息及時通知給門戶系統(tǒng)；用戶通過提交的訂單獲取接收到的所有接收數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)。
[0016]全局工作流引擎:全局工作流引擎采用支持Web Service服務鏈的工作流引擎，對工作單進行分析處理，由其參數(shù)信息，生成對應的工作流實例，該工作流實例將依次調用各個功能模塊的服務接口，完成工作單制定的各項任務；接收系統(tǒng)響應工作流的調用，將從工作流得到接收參數(shù)信息進行解析，并依次分析、規(guī)劃、調度相應的傳感器，完成數(shù)據(jù)的接收和記錄工作；數(shù)據(jù)傳輸響應工作流的調度，能夠將數(shù)據(jù)從一個功能模塊快速傳輸?shù)搅硗庖粋€功能模塊；數(shù)據(jù)編目響應工作流的調度，對制定的接收數(shù)據(jù)進行編目存檔，包括元數(shù)據(jù)的存儲和數(shù)據(jù)的歸檔；數(shù)據(jù)的分發(fā)功能響應工作流的調度，實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)的主動、被動分發(fā)功能，進而使用戶通過該接口，獲取預期的數(shù)據(jù)。
[0017]指令接收服務結構框圖如圖3所示，提供核心的業(yè)務接收服務，用戶通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)接收指令的下達、任務狀態(tài)的查詢、任務完成反饋和數(shù)據(jù)獲取查詢等。接收任務下達以標準Web Service的方式提供給用戶任務下達的接口，并對任務進行檢驗后，調用任務調度系統(tǒng)的服務，進行工作流實例的生成和執(zhí)行；任務狀態(tài)查詢以標準Web Service的方式提供給用戶對已下達任務的執(zhí)行狀態(tài)查詢功能；任務結束通知以調用用戶Web Service的方式主動向用戶通知任務的完成。
[0018]任務調度服務結構框圖如圖4所示，任務調度服務包括工作流編輯、工作單生成、工作流執(zhí)行和任務狀態(tài)查詢模塊，為指令接收系統(tǒng)提供支持，實現(xiàn)對接收指令的解析和工作單的生成，并響應門戶系統(tǒng)的查詢，對下層系統(tǒng)實現(xiàn)業(yè)務的組合和調度。工作流實例生成，對接收任務下達參數(shù)，生成能夠使工作流引擎執(zhí)行的工作流實例；工作流及實例工作狀態(tài)查詢對工作流及工作流實例的工作狀態(tài)進行查詢；工作流控制，依次調用各個業(yè)務功能模塊，對接收到的工作流實例進行處理；同時調用數(shù)據(jù)持久化模塊將執(zhí)行狀態(tài)信息及時存儲；數(shù)據(jù)持久化提供相關的數(shù)據(jù)存儲接口，實現(xiàn)任務單、工作流實例狀態(tài)等信息的存儲.運管服務結構框圖如圖5所示，對天線進行控制，包括傳感器查詢、接收任務定義、任務可實施性查詢、任務提交、數(shù)據(jù)訪問描述、任務取消、接收任務修改和任務狀態(tài)查詢模塊，用于控制天線的可獲取性、接收任務提交、接收狀態(tài)查詢、接收數(shù)據(jù)獲取等。接收任務可行性查詢以Web Service接口提供傳感器查詢、接收任務定義、任務可實施行查詢；接收任務下達及狀態(tài)查詢接收一個任務提交，并同時對該任務狀態(tài)進行查詢；若完成，給出數(shù)據(jù)訪問地址；數(shù)據(jù)傳輸模擬接收站網(wǎng)，實現(xiàn)安全、高效的遠程異地海量接收數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)墓δ?；?shù)據(jù)持久化支持對衛(wèi)星、天線、接收任務等數(shù)據(jù)的持久化提供實現(xiàn)。
[0019]編目存檔服務結構框圖如圖6所示，包括元數(shù)據(jù)提取、元數(shù)據(jù)入庫和數(shù)據(jù)歸檔，將接收數(shù)據(jù)進行編目和存檔。元數(shù)據(jù)獲取 從任務單或者遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)本身獲取下行數(shù)據(jù)的相關元數(shù)據(jù)信息；元數(shù)據(jù)管理將元數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的元數(shù)據(jù)信息進行持久化存儲，如XML文件、數(shù)據(jù)庫等存儲方式；數(shù)據(jù)歸檔采用一定的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)歸檔原則，如獲取時間、獲取區(qū)域等進行下行數(shù)據(jù)的歸檔存儲。
[0020]數(shù)據(jù)分發(fā)服務結構框圖如圖7所示，實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)的分發(fā)，包括接收數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)訪問獲取模塊，接收數(shù)據(jù)查詢分為基于文本的查詢、基于工作單查詢、任務重啟和任務取消，接收數(shù)據(jù)自動以服務的方式運行，也可以提供FTP地址供用戶獲取接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)查詢對編目歸檔的下行數(shù)據(jù)進行查詢，如按照關鍵字(掃描時間、掃描區(qū)域)、任務單號，獲取這些數(shù)據(jù)的訪問方式；數(shù)據(jù)獲取通過FTP或者WCS (0GC服務標準)數(shù)據(jù)服務等方式，獲取相關的下行數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)上傳通過FTP向數(shù)據(jù)中心上傳數(shù)據(jù)。
[0021]門戶系統(tǒng)結構框圖如圖8所示，是地面系統(tǒng)的門戶網(wǎng)站，用來用戶注冊查看系統(tǒng)集成的服務、監(jiān)控用戶資源使用情況、提交接收任務和查看任務執(zhí)行結果等。用戶注冊登陸實現(xiàn)新用戶的注冊和用戶登錄；任務執(zhí)行填寫參數(shù)、執(zhí)行、獲取結果、查看狀態(tài)；任務單管理查看任務單，獲取任務單結果；資源查看查看系統(tǒng)集成的服務、物理資源情況；用戶管理對用戶注冊和分組；工作流任務管理，新建、刪除、修改、查找工作流任務，設置安全級別等；服務管理完成服務的注冊、查找、管理服務信息；資源管理監(jiān)視物理資源情況。
[0022]本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其特征在于，其包括: 物理資源層，其提供地面系統(tǒng)硬件環(huán)境； 模塊實現(xiàn)層，其在地面系統(tǒng)中實現(xiàn)不同模塊功能； 適配器層，其支持不同模塊實現(xiàn)的協(xié)議轉換和通信接口，并將異構的模塊實現(xiàn)轉換為統(tǒng)一對外調用接口； 抽象服務實現(xiàn)層，其對衛(wèi)星地面系統(tǒng)各功能模塊抽象實現(xiàn)； 業(yè)務邏輯層，其通過全局任務調度引擎來實現(xiàn)業(yè)務邏輯的調用和控制；以及 用戶界面層，其實現(xiàn)與系統(tǒng)進行交互。
2.根據(jù)權利要求1所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其特征在于:所述模塊實現(xiàn)層包括指令接收模塊、任務調度模塊、運管模塊、編目存檔模塊和數(shù)據(jù)分發(fā)模塊。
3.根據(jù)權利要求2所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其特征在于:所述抽象服務實現(xiàn)層分別通過所述指令接收模塊、任務調度模塊、運管模塊、編目存檔模塊和數(shù)據(jù)分發(fā)模塊抽象實現(xiàn)指令接收服務、任務調度服務、運管服務、編目存檔服務和數(shù)據(jù)分發(fā)服務。
4.根據(jù)權利要求3所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其特征在于:所述指令接收服務用于實現(xiàn)接收任務的下達、任務狀態(tài)的查詢和任務完成反饋，接收任務的下達、任務狀態(tài)的查詢和任務完成反饋以標準Web Service的方式提供給用戶。
5.根據(jù)權利要求4所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其特征在于:所述任務調度服務包括工作流編輯、工作單生成、工作流執(zhí)行和任務狀態(tài)查詢模塊，任務調度服務為指令接收系統(tǒng)提供支持，實現(xiàn)對接收指令的解析和工作單的生成，并響應門戶系統(tǒng)的查詢，對下層系統(tǒng)實現(xiàn)業(yè)務的組合和調度。
6.根據(jù)權利要求5所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其特征在于:所述運管服務對天線進行控制，包括傳感器查詢、接收任務定義、任務可實施性查詢、任務提交、數(shù)據(jù)訪問描述、任務取消、接收任務修改和任務狀態(tài)查詢模塊，用于控制天線的可獲取性、接收任務提交、接收狀態(tài)查詢和接收數(shù)據(jù)獲取。
7.根據(jù)權利要求6所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其特征在于:所述編目存檔服務將從任務單或者遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)本身獲取的數(shù)據(jù)進行編目和存檔，包括元數(shù)據(jù)提取、元數(shù)據(jù)入庫和數(shù)據(jù)歸檔。
8.根據(jù)權利要求7所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)分發(fā)服務用于實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)的分發(fā)，包括接收數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)訪問獲取模塊，接收數(shù)據(jù)查詢分為基于文本的查詢、基于工作單查詢、任務重啟和任務取消。
9.根據(jù)權利要求8所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其特征在于:所述業(yè)務邏輯層內設有全局工作流引擎，全局工作流引擎采用支持Web Service服務鏈的工作流引擎，對工作單進行分析處理，由其參數(shù)信息，生成對應的工作流實例，該工作流實例依次調用各個功能模塊的服務接口，完成工作單制定的各項任務。
10.根據(jù)權利要求9所述的松耦合的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其特征在于:所述用戶界面層裝載有門戶系統(tǒng)，門戶系統(tǒng)包括主頁，主頁下設有資源管理、數(shù)據(jù)接收、工作流管理、數(shù)據(jù)查詢和用戶管理模塊，用來用戶注冊查看系統(tǒng)集成的服務、監(jiān)控用戶資源使用情況、提交接收任務和查看任務執(zhí)行結果。
【文檔編號】G06Q10/06GK103544564SQ201310483451
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權日:2013年10月16日
【發(fā)明者】李國慶, 解吉波, 鄧紅帥, 雷星松, 楊中 申請人:中國科學院對地觀測與數(shù)字地球科學中心