基于对地观测空间云服务的遥感数据在轨处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种基于对地观测空间云服务的遥感数据在轨处理系统及方法，属于在轨遥感数据处理领域。基于天基边缘节点+天基端节点的两层处理架构，完成在轨处理任务的调度、数据处理和多源信息融合，完成在轨初级产品生产和在轨定制产品的生产。在轨遥感数据处理方法，每次的在轨数据处理任务均由天基边缘节点发起，调度网内的各天基端节点执行数据采集和数据处理任务，并通过检查天基端节点数据处理结果是否满足任务要求决定是否继续执行该任务。本发明专利技术能够通过加载不同的算法完成不同的数据处理任务，相比于定制化的单星数据处理有极大的优势。可以实现天基系统资源整合，通过多星协同完成复杂的在轨数据处理任务，满足多样的应用需求。样的应用需求。样的应用需求。

【技术实现步骤摘要】
基于对地观测空间云服务的遥感数据在轨处理系统及方法


[0001]本专利技术属于在轨遥感数据处理领域，提出了基于对地观测空间云服务的遥感数据在轨处理系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来，提升遥感应用的时效性需求越来越迫切，遥感卫星在轨数据处理和分发技术能够减少遥感数据下传的等待时间，极大地提升遥感应用的时效性，因此，遥感数据在轨处理和产品生产方法成为行业关注的重点。然而，由于卫星能源、重量等约束，单星的数据处理、存储和分发能力有限，可通过多颗星协同构建天基云，进行多颗资源的虚拟化组织管理和调度，实现遥感数据的在轨分布式处理和分发，从而提升遥感数据处理的精度和应用服务的时效性。
[0003]近年来，遥感卫星在轨数据处理技术得到了一定的发展，基本解决了单星单载荷的在轨数据处理问题，然而在基于空间云服务的多星协同在轨协同处理和应用方面还存在以下不足：
[0004]1.目前的在轨数据处理仅针对单星单载荷，系统定制化、专用化，难以灵活适配不同传感器、不同数据处理任务；
[0005]2.目前的在轨数据处理只利用了单颗卫星的计算、存储和数据资源，没有考虑到基于空间云的多星资源协同；
[0006]3.目前的在轨数据处理还没有形成标准的数据产品体系，在轨数据处理结果没法完成标准化封装，难以适应不同的地面应用系统；

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题主要是围绕对地观测空间云服务模式下的遥感卫星协同处理场景，设计了分布式处理架构和数据处理方法，为后续开展基于空间云服务环境的在轨综合应用奠定基础。
[0008]本专利技术提出基于对地观测空间云服务的遥感数据在轨处理系统与方法，通过对组网的遥感卫星计算、存储、数据、载荷资源的统一管理和调度，面向不同应用完成多星协同数据处理流程的组织调度，在轨完成多源数据综合处理，生成定制服务产品，向各类应用终端完成信息分发。
[0009]本专利技术采用的技术方案为：
[0010]一种基于对地观测空间云服务的遥感数据在轨处理系统，包括天基边缘节点和天基端节点，天基边缘之间通过激光链路互联，天基边缘节点与天基端节点之间通过激光和微波链路连接；天基边缘节点通过云服务技术对所有组网内的天基边缘节点统一组织管理，实现计算资源、网络资源以及存储资源的统一管理和调度；
[0011]天基边缘节点用于在收到在轨遥感观测任务后，根据在网内的天基端节点的工作状态进行任务规划，生成各天基端节点的观测任务和对应的数据处理任务，通过空间云服
务网络的微波链路发送给各天基端节点；还用于接收到天基端节点发送的在轨初级产品后，按照初始规划的数据处理任务，完成各天基端节点在轨初级产品的目标检测和目标识别，以及不同来源的数据时空匹配和多源数据融合目标识别确认，生成在轨定制产品，将在轨定制产品通过空间云服务网络在轨推送给用户；
[0012]天基端节点用于接收到观测任务和对应的数据处理任务后，根据自身任务时序约束，开启遥感观测和数据处理，并按照天基边缘节点规划的数据处理流程进行单载荷的初级数据处理任务，包括辐射校正、几何校正、感兴趣区域提取和云区域去除，生成在轨初级产品，将在轨初级产品通过空间云服务网络激光链路发送给天基边缘节点。
[0013]一种基于对地观测空间云服务的遥感数据在轨处理方法，包括以下过程：
[0014](1)天基边缘节点收到在轨遥感观测任务后，根据在网内的天基边缘节点以及天基端节点的工作状态开展任务规划，生成天基边缘节点的计算任务以及各天基端节点的观测和数据处理任务，并通过空间云服务网络实时发送给对应组网内的天基边缘节点，对应组网内的天基边缘节点将观测和数据处理任务发送给各天基端节点；
[0015](2)天基端节点接收到观测任务和数据处理任务后，根据自身任务时序约束，开启遥感观测和数据处理，并按照天基边缘节点规划的数据处理流程进行单载荷的初级数据处理任务，包括辐射校正、几何校正、感兴趣区域提取和云区域去除，生成在轨初级产品，将在轨初级产品通过空间云服务网络激光链路发送给对应组网内的天基边缘节点；
[0016](3)对应组网内的天基边缘节点接收到天基端节点发送的在轨初级产品后，按照初始规划的数据处理任务，完成各天基端节点在轨初级产品的目标检测和目标识别，以及不同来源的数据时空匹配和多源数据融合目标识别确认，生成在轨定制产品，将在轨定制产品通过空间云服务网络在轨推送给用户。
[0017]其中，在任务执行过程中，如果出现某一任务分支执行失败的情况，则天基边缘节点在完成本轮任务后，将根据用户的即时反馈确定是否继续执行该任务。
[0018]本专利技术相比
技术介绍
具有如下优点：
[0019]1、本专利技术提出的基于空间云服务的遥感数据在轨处理方法具有较强的灵活性和扩展性，能够通过加载不同的算法完成不同的数据处理任务，相比于定制化的单星数据处理有极大的优势。
[0020]2、本专利技术提出的天基边缘节点、天基端节点两层处理架构，可以实现天基系统资源整合，通过多星协同完成复杂的在轨数据处理任务，满足多样的应用需求。
附图说明
[0021]图1是本专利技术基于空间云服务的遥感数据在轨分布式处理系统架构。
[0022]图2是本专利技术基于空间云服务的遥感数据在轨分布式处理方法流程图。
具体实施方式
[0023]下面以光学遥感卫星为例说明基于对地观测空间云服务的遥感数据在轨处理的实施方式。
[0024]1.基于空间云服务的遥感数据在轨处理系统架构
[0025]基于空间云服务的在遥感数据在轨处理系统由两部分构成，一类是天基边缘节
点，利用激光链路进行组网，同时具备通用计算和数据处理能力，计算能力较强；另一类是天基端节点，具备遥感数据观测能力和专用数据处理能力，计算能力较弱。天基边缘节点与天基端节点通过激光和微波链路连接，如图1所示。
[0026]天基边缘节点通过云服务技术实现所有组网内天基边缘节点统一组织管理和任务调度，完成面向跨域遥感应用的跨域卫星的任务规划、数据融合处理和面向用户终端的信息分发。且基于云服务架构技术实现天基边缘节点之间计算资源、网络资源以及存储资源的共享，具备任务状态的高效同步能力。
[0027]天基边缘节点用于在收到在轨遥感观测任务后，根据在网内的天基端节点的工作状态进行任务规划，生成各天基端节点的观测任务和对应的数据处理任务，通过空间云服务网络的微波链路发送给各天基端节点；还用于接收到天基端节点发送的在轨初级产品后，按照初始规划的数据处理任务，完成各天基端节点在轨初级产品的目标检测和目标识别，以及不同来源的数据时空匹配和多源数据融合目标识别确认，生成在轨定制产品，将在轨定制产品通过空间云服务网络在轨推送给用户。
[0028]天基端节点作为基础的感知和计算节点，用于接收到观测任务和对应的数据处理任务后，根据自身任务时序约束，开启遥感观测和数据处理，并按照天基边缘节点规划的数据处理流程进行单载荷的初级数据处理任务，包括辐射校正、几何校正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于对地观测空间云服务的遥感数据在轨处理系统，其特征在于，包括天基边缘节点和天基端节点，天基边缘之间通过激光链路互联，天基边缘节点与天基端节点之间通过激光和微波链路连接；天基边缘节点通过云服务技术对所有组网内的天基边缘节点统一组织管理，实现计算资源、网络资源以及存储资源的统一管理和调度；天基边缘节点用于在收到在轨遥感观测任务后，根据在网内的天基端节点的工作状态进行任务规划，生成各天基端节点的观测任务和对应的数据处理任务，通过空间云服务网络的微波链路发送给各天基端节点；还用于接收到天基端节点发送的在轨初级产品后，按照初始规划的数据处理任务，完成各天基端节点在轨初级产品的目标检测和目标识别，以及不同来源的数据时空匹配和多源数据融合目标识别确认，生成在轨定制产品，将在轨定制产品通过空间云服务网络在轨推送给用户；天基端节点用于接收到观测任务和对应的数据处理任务后，根据自身任务时序约束，开启遥感观测和数据处理，并按照天基边缘节点规划的数据处理流程进行单载荷的初级数据处理任务，包括辐射校正、几何校正、感兴趣区域提取和云区域去除，生成在轨初级产品，将在轨初级产品通过空间云服务网络激光链路发送给天基边缘节点。2.一种基于对地观测空间云服务的遥感数据在轨处理方法，其特征在于，包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：王守斌，詹明，周光尧，朱皓俊，孙康，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：