一种可扩展式插件化遥感卫星原始数据实时快视系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可扩展式插件化遥感卫星原始数据实时快视系统，属于遥感卫星数据应用处理领域，采用平台+插件架构，设计统一数据处理框架，完成场景化共性功能模块封装，实现快视任务调度、快视数据接收、快视数据解析显示、运行状态监控等功能，包括：任务接收分发插件、快视系统主框架、微波载荷解析显示插件、光学载荷解析显示插件、状态监控插件和码流数据位对齐软件。本发明专利技术具备共性能力复用、可扩展性强、数据处理效率高、图像加载显示流畅度强、对计算机硬件资源需求少、分布式灵活部署、支持跨平台部署等优点，快速满足快视软件开发需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种可扩展式插件化遥感卫星原始数据实时快视系统


[0001]本专利技术属于遥感卫星数据应用处理领域，涉及一种卫星数据处理系统，尤其具体涉及一种可扩展式插件化遥感卫星原始数据实时快视系统。

技术介绍

[0002]在地面接收站卫星数据接收应用系统中，快视软件负责对卫星数据进行实时质量监测，并进行快速图像处理，起到对数据下传、接收、记录、传输流程的监控作用。目前，遥感卫星原始数据实时快视软件大多针对卫星定制化开发，软件各功能之间耦合性较强，可扩展性差，导致每次更换应用场景，都需要重新开发软件，以适应新的快视需求，造成开发时间长、人力投入成本大。并且，随着遥感传感器技术的迅速发展和图像分辨的提高，下传的遥感数据量也越来越大，导致快视软件过度依赖计算机硬件性能。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提出一种可扩展式插件化遥感卫星原始数据实时快视系统，针对不同应用场景，只需改造已有的数据解析与显示模块，组合加载通用功能插件，完成场景化共性功能模块封装，即可快速支撑用户需求，从而大大降低开发成本，缩短研发周期。
[0004]本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种可扩展式插件化遥感卫星原始数据实时快视系统，包括：任务接收分发插件、快视系统主框架、微波载荷解析显示插件、光学载荷解析显示插件、状态监控插件和码流数据位对齐软件，其中：
[0006]任务接收分发插件，用于接收系统外部的任务规划软件下达的快视任务，对快视任务进行解析与存储，获取任务中的信息，包括卫星类型、开始接收时间、停止接收时间、任务类型、任务流水号和任务唯一标识号，并将获取的信息转发给快视系统主框架；还用于接收快视系统主框架发送的任务执行情况信息，生成快视任务执行回执，发送给系统外部的任务规划软件；
[0007]快视系统主框架，用于将数据接收连接情况发送给状态监控插件，并接收状态监控插件发送的工作状态控制信息控制整个系统的启动与停止；还用于在不同应用场景下加载对应的管理插件，各插件之间的数据转发与通信包括：在数据中心多星多任务场景下，接收任务接收分发插件转发的快视任务信息，根据数据开始接收时间与停止接收时间分别建立和断开与码流数据位对齐软件的连接，并根据卫星类型调用微波载荷解析显示插件或光学载荷解析显示插件，将接收到的原始码流数据发送给相应的微波载荷解析显示插件或光学载荷解析显示插件，任务结束时将任务执行情况发送给任务接收分发插件；在地面站单星场景下，直接接收码流数据位对齐软件发送的原始码流数据，并将接收到的码流数据根据载荷类型发送给相应的微波载荷解析显示插件或光学载荷解析显示插件；
[0008]微波载荷解析显示插件，用于接收快视系统主框架转发的微波载荷原始码流数据，对原始码流数据进行格式解析，解析结果以图表形式进行可视化，同时将原始码流数据
进行落盘存储；
[0009]光学载荷解析显示插件，接收快视系统主框架转发的光学载荷原始码流数据，对原始码流数据提取辅助说明数据与图像数据，并进行格式解析，并将解析结果进行可视化，同时将原始码流数据进行落盘存储；
[0010]状态监控插件，用于接收快视系统主框架发送的数据接收连接情况，统计监控系统CPU使用率、内存占用率和系统工作情况，生成系统状态信息，上报给系统外部的监控软件；并接收外部监控软件发送的软件控制指令信息，解析并将结果发送给快视系统主框架；
[0011]码流数据位对齐软件，用于接收系统外部格式化软件发送的原始码流数据，对码流数据进行位对齐处理，将位对齐的原始码流数据发送给快视系统主框架。
[0012]进一步的，所述光学载荷解析显示插件中解析过程具体为：
[0013](1)判断缓存databuffer中的数据长度L
data
是否满足需要数据帧头长度L
head
，当L
data
≥L
head
时，执行步骤(2)，否则不进行数据解析；
[0014](2)从数据缓存databuffer中读取并解析数据帧头，进行帧同步校验，获取图像宽度W、高度H和辅助说明信息；
[0015](3)对缓存databuffer中的光学快视数据imgdata调用解析数据函数，具体包括：
[0016]记每次刷新显示的行数为N，当数据为非推扫光学快视图像时N＝H>0，否则H≥N>0；若无法获取到高度H或为推扫光学快视图像时，则N为设定值，具体大小根据载荷数据量、实际计算的横向采样系数α
h
和纵向降采样系数α
v
以及显示控件缩放系数进行调整；
[0017](301)判断光学快视数据imgdata长度L
data
是否满足需要显示的数据帧长度，当L
data
≥W
×
N时，执行步骤(302)，否则结束当前数据解析；
[0018](302)对光学快视数据imgdata进行降采样，得到降采样结果其中k为光学快视数据imgdata的谱段数量；
[0019](303)判断是否设置谱段合成，如果当前显示模式为谱段合成，则执行步骤(304)，否则执行步骤(305)；
[0020](304)将降采样后的快视数据在合成结果缓存rgbbuffer中按照红色分量R、绿色分量G和蓝色分量B的顺序依次存放，如果没有终止解析则返回步骤(301)，否则结束当前数据解析；
[0021](305)将降采样数据存入解析结果缓存graybuffer
i
,i＝1,2,3,
…
,k中，如果没有终止解析则返回步骤(301)，否则结束当前数据解析；
[0022](4)如果当前模式为单谱段快视数据显示模式，则从解析结果缓存graybuffer
j
中读取数据，使用OpenGL或QLabel进行显示，其中j∈{1,2,3,
…
,k}表示需要显示图像数据的谱段号，k为光学快视数据imgdata的谱段数量；如果当前模式为多谱段快视数据合成显示模式，则从解析结果缓存rgbbuffer中读取数据，使用OpenGL或QLabel进行显示。
[0023]进一步的，所述步骤(302)中对光学快视数据imgdata进行降采样，具体步骤如下：
[0024](3021)记支持显示单谱段最大图像数据长度为L
showmax
，当H已知时且W
×
H≥L
showmax
，或者当H未知且时执行步骤b至步骤c，否则执行步骤d；
[0025](3022)计算光学快视数据横向和纵向降采样系数α
h
和α
v
：
[0026][0027](3023)根据降采样系数α
h
和α
v
，使用最近邻插值法对数据进行降采样，得到降采样结果其中k为当前载荷快视数据的谱段数量；
[0028](3024)令本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可扩展式插件化遥感卫星原始数据实时快视系统，其特征在于，包括：任务接收分发插件、快视系统主框架、微波载荷解析显示插件、光学载荷解析显示插件、状态监控插件和码流数据位对齐软件，其中：任务接收分发插件，用于接收系统外部的任务规划软件下达的快视任务，对快视任务进行解析与存储，获取任务中的信息，包括卫星类型、开始接收时间、停止接收时间、任务类型、任务流水号和任务唯一标识号，并将获取的信息转发给快视系统主框架；还用于接收快视系统主框架发送的任务执行情况信息，生成快视任务执行回执，发送给系统外部的任务规划软件；快视系统主框架，用于将数据接收连接情况发送给状态监控插件，并接收状态监控插件发送的工作状态控制信息控制整个系统的启动与停止；还用于在不同应用场景下加载对应的管理插件，各插件之间的数据转发与通信包括：在数据中心多星多任务场景下，接收任务接收分发插件转发的快视任务信息，根据数据开始接收时间与停止接收时间分别建立和断开与码流数据位对齐软件的连接，并根据卫星类型调用微波载荷解析显示插件或光学载荷解析显示插件，将接收到的原始码流数据发送给相应的微波载荷解析显示插件或光学载荷解析显示插件，任务结束时将任务执行情况发送给任务接收分发插件；在地面站单星场景下，直接接收码流数据位对齐软件发送的原始码流数据，并将接收到的码流数据根据载荷类型发送给相应的微波载荷解析显示插件或光学载荷解析显示插件；微波载荷解析显示插件，用于接收快视系统主框架转发的微波载荷原始码流数据，对原始码流数据进行格式解析，解析结果以图表形式进行可视化，同时将原始码流数据进行落盘存储；光学载荷解析显示插件，接收快视系统主框架转发的光学载荷原始码流数据，对原始码流数据提取辅助说明数据与图像数据，并进行格式解析，并将解析结果进行可视化，同时将原始码流数据进行落盘存储；状态监控插件，用于接收快视系统主框架发送的数据接收连接情况，统计监控系统CPU使用率、内存占用率和系统工作情况，生成系统状态信息，上报给系统外部的监控软件；并接收外部监控软件发送的软件控制指令信息，解析并将结果发送给快视系统主框架；码流数据位对齐软件，用于接收系统外部格式化软件发送的原始码流数据，对码流数据进行位对齐处理，将位对齐的原始码流数据发送给快视系统主框架。2.根据权利要求1所述的一种可扩展式插件化遥感卫星原始数据实时快视系统，其特征在于，所述光学载荷解析显示插件中解析过程具体为：(1)判断缓存databuffer中的数据长度L
data
是否满足需要数据帧头长度L
head
，当L
data
≥L
head
时，执行步骤(2)，否则不进行数据解析；(2)从数据缓存databuffer中读取并解析数据帧头，进行帧同步校验，获取图像宽度W、高度H和辅助说明信息；(3)对缓存databuffer中的光学快视数据imgdata调用解析数据函数，具体包括：记每次刷新显示的行数为N，当数据为非推扫光学快视图像时N＝H>0，否则H≥N>0；若无法获取到高度H或为推扫光学快视图像时，则N为设定值，具体大小根据载荷数据量、实际计算的横向采样系数α
h
和纵向降采样系数α
v
以及显示控件缩放系数进行调整；(301)判断光学快视数据imgdata长度L
data
是否满足需要显示的数据帧长度，当L
data
≥W
×
N时，执行步骤(302)，否则结束当前数据解析；(302)对光学快视数据imgdata进行降采样，得到降采样结果i＝1,2,3,
…
,k,其中k为光学快视数据imgdata的谱段数量；(303)判断是否设置谱段合成，如果当前显示模式为谱段合成，则执行步骤(304)，否则执行步骤(305)；(304)将降采样后的快视数据i＝1,2,3,
…
,k在合成结果缓存rgbbuffer中按照红色分量R、绿色分量G和蓝色分量B的顺序依次存放，如果没有终止解析则返回步骤(301)，否则结束当前数据解析；(305)将降采样数据i＝1,2,3,
…
,k存入解析结果缓存gr...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖阳，梁硕，许建凯，孙康，王士成，韩续，陈金勇，刘姜伟，余敬东，单子力，薛辉，
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：