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遥感卫星快速成像与显示处理系统(以下简称快视处理系统)是遥感卫星地面接收站系统中的关键技术环节。目前,快视处理系统已从仅用于对本地接收数据做简单数据质量定性检查的目的,发展到应用于远程遥感图像与信息实时监测,以及遥感图像播报与科普宣传。大屏幕显示装置与网络技术的成熟,计算机性能的大幅度提高,以及软件工程的发展,也为新型快视处理系统的研制和创新提供了条件。
众所周知,基于商业、技术和安全方面的考虑,各国遥感卫星数据传输格式(即下行数据格式)均不相同,为此研制部门开发了各具特色和各自独立的数据记录与处理系统。此状况给民用遥感地面站系统运行带来了二次开发、升级和维护方面的困难:针对此类问题,国家航天对地观测部门提出了系统一体化和数据标准化的要求。面临着如何将复杂的传输格式的卫星数据转换成一种标准格式的数据,且便于计算机快视处理和成像,开发满足用户多样需求的快速成像处理与显示系统等问题。为此,本文提出了“通用遥感卫星快视系统技术研究”课题。
作者在总结前人研究工作的基础上,结合国家对航天对地观测地面系统一体化和数据标准化的要求,针对光学、红外、高光谱等传感器卫星原始数据格式,如:CBERS-1-02卫星的CCD、WFI与CBERS-1的IRMSS多通道多传感器数据传输格式的特点;SPOT2/4的单通道多工作模式数据的特点;LandSat5卫星TM复帧数据结构数据的特点;针对HJ-1A/B卫星单通道多传感器数据传输格式的特点等原始数据格式进行了详细分析,总结不同传感器数据格式的共性部分,满足数据格式便于生成、解析和传输的特点,研究制定了适用于多种卫星、多种传感器的快视数据格式。文中基于多卫星和多传感数据处理与通用成像系统的技术需求,完成了帧同步与数据处理模块、格式形成模块、显示控制模块和多功能显示视模块的架构设计,以及采用模式设计、多任务、多线程等软件编程技巧,实现了缩放、滚动、变景、凝视等通用多功能快视处理系统。
本文以CBERS-1-02B、SPOT2/4和Landsat-5卫星的原始数据作为数据源,对研制的快视成像系统的进行验证。通过对上述四颗卫星多轨数据的测试后,验证了制定快视数据格式的适用性和快视成像软件的通用性。