国家标准计划《风云四号气象卫星直接广播高速信息传输规范》由 TC347(全国卫星气象与空间天气标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国气象局。
主要起草单位 国家卫星气象中心 、中国人民解放军61741部队 。
| 07 数学、自然科学 |
| 07.060 地质学、气象学、水文学 |
风云四号(FY4)系列静止气象卫星是我国最新一代静止气象卫星,星上搭载了全新的观测仪器(AGRI、GIIRS、LMI)。
获取的原始数据经地面系统进行地理定位和辐射定标处理后采用直接广播方式提供给用户。
这些数据对于天气分析和预报的时效性十分重要。
因此需要制定FY4直接广播数据传输规范标准,描述传输通信协议和数据结构,为接收风云四号气象卫星数据的用户提供数据的处理方案。
FY4卫星直接广播的用户遍布世界各地各行各业。
就国内来看,除气象部门外还有水利、农业、林业、海洋、军方等各部门用户。
该项标准也是当前急需的军民通用国家标准。
风云四号卫星数据直接广播采用L波段频率,双极化方式。共有四种链路:HRIT-I、HRIT-Ⅱ、HRIT-Ⅲ、LRIT。本项目主要针对数据量最大应用最为基础和广泛的高速数据传输(HRIT)建立规范标准。标准范围涵盖风云四号卫星广播高速信息传输中所涉及的信道标准、信道参数、调制解调及编码方式、广播数据格式、数据压缩和数据加密方式等内容。 风云四号HRIT数据传输标准要求符合国际标准化组织(ISO)的开放系统互连参考模型(Open Systems Interconnect Reference Model,OSI-RM)。该模型把复杂的协议分解或一系列相对独立而又有内在联系的功能层,采用了七层模型。每一层都利用其下一层提供的服务实现本层的协议功能,又为上层提供本层的服务。在发送端分层结构如下: 第一、应用层:生成各种应用数据。例如先进的静止轨道辐射成像仪图像数据、闪电成像仪数据和服务信息。 第二、表现层:将应用层来的应用数据分成一个或几个HRIT文件,每个HRIT文件包含一个或更多的头记录和一个数据区。 第三、会话层:进行数据压缩,压缩仅对栅格数据进行,一般采用JPEC-2000压缩,其它数据不压缩。 第四、传输层:将HRIT文件切片按照协议的数据结构形成源包,并形成包含该源包ID信息的源包头。 第五、网络层:作用是产生虚拟信道标识符VC-ID。 第六、数据链路层:将源包复接打包成虚拟信道数据单元VCDU,进行纠错编码、数据随机化和加上帧同步标志,最后生成了信道存取数据单元CADU。 第七、物理层:完成串行数据流的卷积编码和调制,变为射频信号,经过发射机向卫星发送,由卫星进行转发向用户广播。 本标准主要技术内容则是对风云四号卫星高速信息传输的七层结构进行详细描述。