科學院對地觀測與數(shù)字地球科學中心遠程監(jiān)控分系統(tǒng)軟件

1、中國科學院對地觀測與數(shù)字地球科學中心遠程監(jiān)控分系統(tǒng)軟件采購及集成技術(shù)和服務(wù)要求一、 任務(wù)要求衛(wèi)星接收站網(wǎng)遠程監(jiān)控分系統(tǒng)具有對多地面接收站網(wǎng)的中心遠程控制調(diào)度和監(jiān)控能力，包括信息管理、衛(wèi)星軌道計算、時間表生成、作業(yè)調(diào)度與控制、接收站設(shè)備的遠程監(jiān)控、信息數(shù)據(jù)通信等功能。一、 分系統(tǒng)組成衛(wèi)星接收站網(wǎng)遠程監(jiān)控分系統(tǒng)由遠程接收系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)、任務(wù)計劃管理子系統(tǒng)和自動化運行管理子系統(tǒng)組成，如圖 1所示。圖 1 衛(wèi)星接收站網(wǎng)遠程監(jiān)控分系統(tǒng)組成衛(wèi)星接收站網(wǎng)遠程監(jiān)控分系統(tǒng)主要功能如下： 具備對遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的監(jiān)控能力，可監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備及相關(guān)軟件的狀態(tài)； 具備衛(wèi)星接收任務(wù)計劃管

2、理能力； 具備自動化運行管理能力。衛(wèi)星接收站網(wǎng)遠程監(jiān)控分系統(tǒng)包括遠程監(jiān)控與信息交互服務(wù)器、業(yè)務(wù)信息處理服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，分別部署遠程接收系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)、任務(wù)計劃管理子系統(tǒng)和自動化運行管理子系統(tǒng)。二、 子系統(tǒng)技術(shù)要求1. 遠程接收系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)遠程接收系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)負責實時監(jiān)視遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)各設(shè)備單元的運行參數(shù)與狀況，完成對接收站設(shè)備的監(jiān)視、參數(shù)設(shè)置的功能。1) 功能要求遠程接收系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)所要實現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能包括信息數(shù)據(jù)通信、設(shè)備監(jiān)視、設(shè)備狀態(tài)管理和設(shè)備參數(shù)管理等。A、 信息數(shù)據(jù)通信信息數(shù)據(jù)通信功能主要負責管理配置信息數(shù)據(jù)通信參數(shù)，收集遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分

3、系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的系統(tǒng)主要運行設(shè)備的狀態(tài)信息和參數(shù)信息，向遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)發(fā)送設(shè)備參數(shù)設(shè)置信息，并保證信息交換的快速、安全、準確。B、 設(shè)備監(jiān)視設(shè)備監(jiān)視功能主要負責實時顯示遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)信息，管理維護設(shè)備單元的屬性信息，設(shè)置設(shè)備參數(shù)的閾值范圍。監(jiān)視信息的顯示包括以圖形和列表等方式分級顯示遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的設(shè)備運行狀態(tài)信息和參數(shù)信息，對于監(jiān)測到的分系統(tǒng)和設(shè)備狀態(tài)異常進行報警。設(shè)置系統(tǒng)設(shè)備信息負責管理維護設(shè)備單元的屬性信息，并可以根據(jù)需要，對可設(shè)定閾值的設(shè)備參數(shù)進行設(shè)置

4、和修改。C、 設(shè)備狀態(tài)管理設(shè)備狀態(tài)管理功能主要負責管理遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的主要設(shè)備狀態(tài)信息，通過數(shù)據(jù)庫保存各分系統(tǒng)和設(shè)備在監(jiān)測時間點的狀態(tài)信息和重大的狀態(tài)變化信息；并可以對歷史記錄按照指定條件進行查詢檢索和信息導出，用于為狀態(tài)和狀態(tài)變化的情況進行分析提供參考和依據(jù)。D、 設(shè)備參數(shù)管理設(shè)備參數(shù)管理功能主要負責管理遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的可進行遠程參數(shù)設(shè)置的設(shè)備參數(shù)信息，提供對這些設(shè)備參數(shù)的配置功能，實現(xiàn)對遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)設(shè)備的遠程參數(shù)配置操作。2) 功能指標a) 以界面方式管理配置信息數(shù)據(jù)通信參數(shù)；b)

5、 使用FTP通信方式，向遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)發(fā)送設(shè)備參數(shù)配置信息文件，獲取遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)發(fā)送的設(shè)備參數(shù)配置確認文件，文件格式為XML格式；c) 使用UDP通信方式，獲取遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的設(shè)備運行狀態(tài)信息，格式為二進制碼流；d) 自動解析驗證設(shè)備參數(shù)配置確認文件和設(shè)備運行狀態(tài)信息；e) 對解析后的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的設(shè)備運行狀態(tài)信息通過圖形、表格等方式進行直觀顯示，所有的設(shè)備單元采用圖標方式，可分級顯示設(shè)備單元狀況或具體的設(shè)備參數(shù)信息；f) 對監(jiān)測到的分系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)

6、異常進行報警；g) 在規(guī)定的設(shè)備管理范圍內(nèi)，具備添加/刪除/管理設(shè)備單元的能力，可編輯修改設(shè)備單元的屬性信息，設(shè)定指定設(shè)備單元的閾值范圍；h) 實現(xiàn)遠程設(shè)備參數(shù)設(shè)置和管理（可遠程設(shè)置的設(shè)備參數(shù)包括：天線參數(shù)配置、開關(guān)狀態(tài)參數(shù)配置、伺服設(shè)備狀態(tài)參數(shù)配置、下變頻器工作狀態(tài)參數(shù)配置等）；i) 將遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的主要設(shè)備在監(jiān)測時間點的狀態(tài)信息和重大的狀態(tài)變化信息保存到數(shù)據(jù)庫；j) 將系統(tǒng)遠程設(shè)備參數(shù)的配置參數(shù)保存到數(shù)據(jù)庫；k) 對保存的監(jiān)視信息和遠程設(shè)備配置信息，可以按照指定的條件進行查詢檢索和信息導出；l) 設(shè)備單元監(jiān)視信息的刷新間隔最小為10秒鐘，刷新頻率可設(shè)置

7、；m) 對于監(jiān)測到的設(shè)備故障，在2秒內(nèi)以屏幕信息、聲音等方式發(fā)出警告。2. 任務(wù)計劃管理子系統(tǒng)任務(wù)計劃管理子系統(tǒng)負責計算衛(wèi)星軌道及星歷，生成接收站針對多顆衛(wèi)星（CBERS-02B、HJ1A、HJ1B、LANDSAT5、SPOT2、SPOT4、SPOT5、Radarsat1、Radarsat2）的接收時間表，調(diào)度安排接收站對多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)接收計劃，制定衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)，調(diào)度相關(guān)任務(wù)運行，審查任務(wù)運行狀況和執(zhí)行結(jié)果。所要實現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能包括信息數(shù)據(jù)通信、資源信息管理、軌道計算、時間表生成、任務(wù)調(diào)度、綜合狀態(tài)監(jiān)視、任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)視和任務(wù)信息管理等。1) 功能要求A、 信息數(shù)據(jù)通信信息數(shù)據(jù)通信功能主要負

8、責管理配置信息數(shù)據(jù)通信參數(shù)，向遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)發(fā)送軌道參數(shù)信息，向遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)發(fā)送衛(wèi)星接收與記錄任務(wù)，向數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)發(fā)送衛(wèi)星接收與記錄任務(wù)的通知，獲取遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的衛(wèi)星接收任務(wù)確認信息，獲取遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的系統(tǒng)綜合狀態(tài)信息，獲取遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)對于衛(wèi)星接收任務(wù)的執(zhí)行情況反饋，并保證信息交換的快速、安全、準確。B、 資源信息管理資源信息管理功能主要負責完成對與衛(wèi)星和有效載荷、業(yè)務(wù)系統(tǒng)及關(guān)鍵接收記錄設(shè)備等相關(guān)的參數(shù)、運行狀態(tài)及其變

9、化情況等信息的管理；完成對任務(wù)決策中使用的業(yè)務(wù)執(zhí)行規(guī)則、地面站資源能力規(guī)則、數(shù)據(jù)調(diào)度規(guī)則等信息的管理。資源信息管理需要完成對衛(wèi)星參數(shù)信息、衛(wèi)星工作狀態(tài)、衛(wèi)星載荷能力、地面站地理信息、接收資源信息、業(yè)務(wù)執(zhí)行規(guī)則、地面站資源能力規(guī)則等的管理。C、 軌道計算軌道計算功能負責實現(xiàn)衛(wèi)星軌道預報和星歷計算、接收站對衛(wèi)星接收覆蓋圈的計算、接收站天線對衛(wèi)星“可視”的時間段的計算，確定選定接收站對衛(wèi)星的接收覆蓋圈范圍。D、 時間表生成時間表生成功能負責根據(jù)軌道計算結(jié)果，生成選定接收站針對多顆衛(wèi)星的接收時間表。E、 任務(wù)調(diào)度任務(wù)調(diào)度功能負責針對衛(wèi)星接收要求，通過對衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收時間表以及接收站設(shè)備能力的分析，根據(jù)接

10、收站當前系統(tǒng)綜合狀態(tài)信息，調(diào)整對衛(wèi)星接收任務(wù)的數(shù)據(jù)接收時間、接收站、接收設(shè)備、記錄設(shè)備等工作參數(shù)，完成衛(wèi)星接收任務(wù)的沖突檢測和沖突處理，對多衛(wèi)星作業(yè)任務(wù)統(tǒng)籌安排，避免任務(wù)的重復或沖突，最大限度合理利用地面資源，生成并下達滿足各顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)接收、記錄和傳輸任務(wù)要求，實現(xiàn)對衛(wèi)星接收任務(wù)的調(diào)度。F、 綜合狀態(tài)監(jiān)視綜合狀態(tài)監(jiān)視功能負責解析顯示遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)的系統(tǒng)綜合狀態(tài)信息，為衛(wèi)星接收任務(wù)的制定提供輔助依據(jù)。G、 任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)視任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)視負責根據(jù)下達的衛(wèi)星接收任務(wù)以及遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)對于接收任務(wù)的執(zhí)行情況反饋

11、，顯示衛(wèi)星接收任務(wù)的任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)信息。H、 任務(wù)信息管理任務(wù)信息管理功能負責對衛(wèi)星接收任務(wù)、軌道參數(shù)計算結(jié)果、任務(wù)執(zhí)行情況反饋信息、系統(tǒng)綜合狀態(tài)信息等進行數(shù)據(jù)庫保存，并對保存的信息記錄按照指定條件進行查詢檢索和信息輸出，用于對衛(wèi)星接收任務(wù)和任務(wù)執(zhí)行情況進行分析。任務(wù)信息管理功能還負責手工錄入衛(wèi)星接收要求；具備軌道根數(shù)文件的手工導入、錄入、編輯和輸出的能力；可以向遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)發(fā)送軌道參數(shù)信息文件。2) 功能指標a) 以界面方式管理配置信息數(shù)據(jù)通信參數(shù)；b) 使用FTP通信方式，發(fā)送衛(wèi)星接收任務(wù)文件，獲取衛(wèi)星接收任務(wù)確認文件，文件格式為XML格式；c) 使用FTP或者其他方式，獲取軌道參

12、數(shù)文件，文件格式符合軌道參數(shù)文件發(fā)布方的指定格式，包括部分非標準的或國際互聯(lián)網(wǎng)民用網(wǎng)站的2行軌道根數(shù)、精軌根數(shù)等；d) 使用FTP通信方式，獲取衛(wèi)星接收任務(wù)的執(zhí)行情況反饋文件，文件格式為XML格式；e) 使用FTP通信方式，獲取系統(tǒng)綜合狀態(tài)信息文件，文件格式為XML格式；f) 對于獲取的原始來源衛(wèi)星軌道根數(shù)文件中的部分非標準的或國際互聯(lián)網(wǎng)民用網(wǎng)站的2行軌道根數(shù)進行格式整理和驗證，輸出符合標準定義的2行軌道根數(shù)數(shù)據(jù)；g) 根據(jù)軌道根數(shù)文件計算衛(wèi)星星下點經(jīng)緯度、衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星接收覆蓋范圍和衛(wèi)星對選定地面接收站的進、出站時間表；h) 針對衛(wèi)星接收要求，根據(jù)獲取的衛(wèi)星時間表和地面站接收能力，制定衛(wèi)星接

13、收任務(wù)，對衛(wèi)星接收任務(wù)內(nèi)容進行調(diào)整，必要時忽略部分衛(wèi)星接收要求，盡量消解任務(wù)沖突，以達到最大限度滿足接收任務(wù)的目的；i) 生成衛(wèi)星接收任務(wù)文件，解析處理衛(wèi)星接收任務(wù)確認和衛(wèi)星接收任務(wù)的執(zhí)行情況反饋文件；j) 同時向遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)和衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)通用記錄分系統(tǒng)下達衛(wèi)星接收任務(wù)，在收到衛(wèi)星接收任務(wù)確認后，向數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)抄送相應的衛(wèi)星接收任務(wù)；k) 對已經(jīng)下達的衛(wèi)星接收任務(wù)具備任務(wù)取消能力；l) 以列表方式直觀顯示衛(wèi)星接收任務(wù)和執(zhí)行情況，包括衛(wèi)星名稱、接收時間、載荷信息、數(shù)據(jù)接收站、接收開始時間和結(jié)束時間、接收和記錄設(shè)備、任務(wù)執(zhí)行情況等；m) 對監(jiān)測到的衛(wèi)星接收任務(wù)執(zhí)行的異常情況進行報警；n

14、) 以界面方式對衛(wèi)星參數(shù)信息、衛(wèi)星工作狀態(tài)、衛(wèi)星載荷能力、地面站地理信息、接收資源信息、業(yè)務(wù)執(zhí)行規(guī)則、地面站資源能力規(guī)則等進行管理；o) 將衛(wèi)星任務(wù)要求、軌道根數(shù)、預報數(shù)據(jù)、衛(wèi)星接收任務(wù)、任務(wù)執(zhí)行情況反饋、系統(tǒng)綜合狀態(tài)信息等保存到數(shù)據(jù)庫；p) 對保存的信息記錄按照指定條件進行查詢檢索和信息導出；q) 對衛(wèi)星跟蹤、接收與記錄的時間精度小于1秒。3. 自動化運行管理子系統(tǒng)自動化運行管理子系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的管理維護，保障各子系統(tǒng)業(yè)務(wù)運行的信息化，使與衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收相關(guān)的衛(wèi)星軌道預報、時間表、接收情況監(jiān)視、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、遠程設(shè)備參數(shù)配置等過程緊密銜接。1) 功能指標a) 實現(xiàn)對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理信息、業(yè)務(wù)規(guī)

15、則、衛(wèi)星接收任務(wù)及執(zhí)行情況、設(shè)備配置參數(shù)、系統(tǒng)及設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)的維護；b) 實現(xiàn)對各子系統(tǒng)接口配置、日志信息的管理；c) 合理建立索引，支持對各類信息基于關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)查詢、添加、刪除、排序等操作，便于業(yè)務(wù)運行人員迅速定位；d) 保證衛(wèi)星接收站網(wǎng)遠程監(jiān)控分系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫的性能要求，數(shù)據(jù)庫設(shè)計清晰，邏輯關(guān)系明確，保證信息數(shù)據(jù)的完整性、一致性。三、 子系統(tǒng)的設(shè)計要求a)軟件采用程序模塊化構(gòu)造，提供軟件模塊的標準接口，使之獲得較好的可維護性和可移植性，可以根據(jù)需要修改某個模塊、增加新的功能以及重組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以達到程序可重用的目的。b)軟件模塊具備應變與部署的調(diào)整能力；軟件模塊具備容錯與糾錯能力；軟件對所有信息數(shù)據(jù)進行合法性檢驗。c)內(nèi)部業(yè)務(wù)接口設(shè)計應遵循XML技術(shù)規(guī)范，接口的設(shè)計應該充分考慮可能的應用邏輯改變導致的接口的改變，應該描述能力強、結(jié)構(gòu)清晰、可讀性好、便于擴展。d)子系統(tǒng)之間的信息通訊采用消息通訊中間件產(chǎn)品，在計算機系統(tǒng)之間構(gòu)筑一對一、一對多、多對一、多對多的樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，滿足各類信息數(shù)據(jù)傳遞的要求f)負責編制任務(wù)與監(jiān)控接口定義四、 軟硬件運行支撐環(huán)境1. 系統(tǒng)運行平臺支撐環(huán)境a) 操作系統(tǒng)平臺：采用微軟Windows XP/Server 2003企業(yè)版操作系統(tǒng)；