面向多星多任务的大数据处理系统设计
2021-09-22马福利石涛陈玲郑岩熊森林
马福利,石涛,陈玲,郑岩,熊森林
1. 中国科学院国家空间科学中心,北京 100190;2. 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094
1 引言
空间科学是一门前沿交叉性学科,聚焦于宇宙和生命起源、太阳系与人类起源等基础前沿主题,致力于解决暗物质与暗能量、引力波、太阳活动与空间天气响应等重大科学问题。空间科学是典型的“数据驱动”型学科。以航天器平台为主要手段获取的科学数据对于学科的发展具有举足轻重的作用。一套优良的卫星地面数据处理系统需要保障科学卫星数据的正确性、完整性、可用性、易用性和时效性,最大限度地发挥出卫星探测数据的研究价值。
国内外就卫星地面处理系统开展了大量的研制工作,形成了较稳定的科学卫星地面数据处理系统框架。国内方面,遥感卫星形成了面向单卫星的基于分布式云存储技术的地面实时处理系统[1]以及具有一定任务调度能力的多卫星地面处理系统模式[2-3];风云气象卫星数据存档与服务系统基于高性能计算机集群建立了可支持风云系列卫星的存储与服务[4-5];基于面向服务架构(service-oriented architecture,SOA)研制的天宫二号地面数据处理与服务系统实现了多领域、多载荷、海量数据的集中处理和管理[6]。国外方面,欧洲空间天文中心(European Space Astronomy Centre,ESAC)与日本宇宙航空研究开发机构(Japan Aerospace Exploration Agency,JAXA)采用Docker技术研制的卫星地面数据处理系统可支持不同载荷数据处理算法的快速交换和部署[7-8],很好地执行了水星探测任务BepiColombo。
空间科学研究具有很强的竞争性,只有大胆创新才能孕育出颠覆性的结果,这种学科内禀属性决定了每项空间科学任务在探测空间布局、探测内容设计、有效载荷探测精度/分辨率方面与已有的卫星任务有着巨大的差异。……
