基于WebGIS的卫星观测计划编制系统
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摘要
卫星观测计划编制系统是航天对地观测任务中联接用户与任务的一个关键环节,它的主要任务是根据卫星及有效载荷的状态、地面接收站的状态、轨道动力学软件系统计算的轨道预报结果等各种计划信息,协助用户编制合理可行的计划申请。
传统的计划系统与任务结合太过紧密,缺乏灵活性,计划的申请过程比较复杂。随着航天技术的发展,对地观测技术向着高精度、全天候的方向发展,具有多卫星、多遥感器、多用户、多接收站、多数据传输等特点,这对计划系统提出了更高的要求。为了满足对地观测任务的发展需要,简化用户制定观测计划的步骤,提高用户对信息的共享与分析能力,本文提出了一种基于WebGIS的卫星观测计划编制系统,就WebGIS在航天对地观测计划申请系统中的应用进行了探讨。本文围绕WebGIS与计划系统的特点,分析了基于WebGIS的卫星观测计划编制系统的结构,给出了设计方案。结合具体的实现过程,讲述了利用WebGIS绘制卫星星下点、遥感器观测区域的方法和利用WebGIS进行计划信息分析的方法。最后,本文对实现过程中出现的问题进行了分析,给出了适合的解决方案,并提出了今后的发展设想。
基于WebGIS的卫星观测计划编制系统利用计算机网络技术和GIS技术,从用户的角度出发提出了一种新的计划编制系统,它利用直观的图形化信息表达方式使航天对地观测计划申请系统具有面向用户的特点。与传统的计划系统相比,新系统能够使信息的表达更直观和全面,能够提高计划的编制申请效率,减轻工作人员负担,满足多用户的计划申请需要。
Planning system is a crucial part which contacts planners with mission tasks inEarth-Observation missions. Its' major tasks is to assist planners by applying feasibleand reasonable planning in condition of various planning information, such as thestatus of satellite and payloads, signals' receiving condition of ground station, and thesatellites sub-track forecast information.
The traditional planning system concerns with the mission too much that it lacksagility, and the whole planning progress is too complex for planners to use. With thedevelopment of the spaceflight technology, earth-observation system tend to be ahigher-precision and all-weather status with characters of multi-satellites,multi-observators, multi-planners, multi-stations, and multi-data transmitiosn ways.This trend brings forward a strict request to planning system. In order to satisfy therequests of the earth-ovservation development, simplify the steps of planning and toenhance the ability of information analyzing for users, this paper introduced aplanning system based on WebGIS, mainly discussed the application of WebGIS inplanning system in earth-observation. The framework and design scheme is given inthe paper Surrounded with the characters of WebGIS and planning system, and themethod of creating satellite sub-track features, creating observators' scanning regionsand information analyze by WebGIS are also given in the paper combined with theimplementation. Finally, the problems encountered in the system are introduced, andsolving schemes are given.
The WebGIS based planning system provides many advantages to the planningsystem by using of Web and GIS technology. It changed the unhandy work modes oftraditional planning system, and the intuitionist graphic expression ways makes thenew system planner-oriented characterized. Compared with the traditional system, thenew system makes the information expressed in a straight way, it enhanced theplanning's efficiency, released the work load and satisfy the planners needs in manyways.
传统的计划系统与任务结合太过紧密,缺乏灵活性,计划的申请过程比较复杂。随着航天技术的发展,对地观测技术向着高精度、全天候的方向发展,具有多卫星、多遥感器、多用户、多接收站、多数据传输等特点,这对计划系统提出了更高的要求。为了满足对地观测任务的发展需要,简化用户制定观测计划的步骤,提高用户对信息的共享与分析能力,本文提出了一种基于WebGIS的卫星观测计划编制系统,就WebGIS在航天对地观测计划申请系统中的应用进行了探讨。本文围绕WebGIS与计划系统的特点,分析了基于WebGIS的卫星观测计划编制系统的结构,给出了设计方案。结合具体的实现过程,讲述了利用WebGIS绘制卫星星下点、遥感器观测区域的方法和利用WebGIS进行计划信息分析的方法。最后,本文对实现过程中出现的问题进行了分析,给出了适合的解决方案,并提出了今后的发展设想。
基于WebGIS的卫星观测计划编制系统利用计算机网络技术和GIS技术,从用户的角度出发提出了一种新的计划编制系统,它利用直观的图形化信息表达方式使航天对地观测计划申请系统具有面向用户的特点。与传统的计划系统相比,新系统能够使信息的表达更直观和全面,能够提高计划的编制申请效率,减轻工作人员负担,满足多用户的计划申请需要。
Planning system is a crucial part which contacts planners with mission tasks inEarth-Observation missions. Its' major tasks is to assist planners by applying feasibleand reasonable planning in condition of various planning information, such as thestatus of satellite and payloads, signals' receiving condition of ground station, and thesatellites sub-track forecast information.
The traditional planning system concerns with the mission too much that it lacksagility, and the whole planning progress is too complex for planners to use. With thedevelopment of the spaceflight technology, earth-observation system tend to be ahigher-precision and all-weather status with characters of multi-satellites,multi-observators, multi-planners, multi-stations, and multi-data transmitiosn ways.This trend brings forward a strict request to planning system. In order to satisfy therequests of the earth-ovservation development, simplify the steps of planning and toenhance the ability of information analyzing for users, this paper introduced aplanning system based on WebGIS, mainly discussed the application of WebGIS inplanning system in earth-observation. The framework and design scheme is given inthe paper Surrounded with the characters of WebGIS and planning system, and themethod of creating satellite sub-track features, creating observators' scanning regionsand information analyze by WebGIS are also given in the paper combined with theimplementation. Finally, the problems encountered in the system are introduced, andsolving schemes are given.
The WebGIS based planning system provides many advantages to the planningsystem by using of Web and GIS technology. It changed the unhandy work modes oftraditional planning system, and the intuitionist graphic expression ways makes thenew system planner-oriented characterized. Compared with the traditional system, thenew system makes the information expressed in a straight way, it enhanced theplanning's efficiency, released the work load and satisfy the planners needs in manyways.
引文
【1】 王景泉, 21 世纪初对地观测卫星的发展和创新模式, 中国航天[J] 2001.6
【2】 李德仁, 沈欣 论智能化对地观测系统. 测绘科学[J]. 2005. Vo1.30 No.4
【3】 韦娟,宁方立,黄永宣, 地球观测科学的发展以及空间站对地观测.飞行力学[J] 2001.6 Vol.21 No.2
【4】 CEOS 发展动态及我国的对策研究 http://geosis.pku.edu.cn/ziyuan/ceos/ceos2.htm
【5】 夏福祥.WebGIS 技术.中国海外 GIS 协会文集[C],1998.
【6】 陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社.2000.(3-10)
【7】 Sun Microsystem Corp. GIS On Network[C]
【8】 曹瑜,胡光道.地理信息系统在国内外应用现状[J],计算机与现代化,Vol.61 No.3 1999
【9】 周涛.WebGIS 技术的发展趋势.科技情报开发与经济[J]. 2003,13(1):(74-76).
【10】 徐卓揆, 刘德钦, 林宗坚, 袁长丰. WebGIS 与基于网络的数据挖掘整合应用研究. 测绘科学[J].2004. Vol.29 No.3 (55-57)
【11】 MapXtreme2004 开发人员指南[M],MapInfo Corporation,Troy,New York.2004.6
【12】 James W. Cooper, Introduction to Design Patterns in C#[C], 2002
【13】 朱志伟,刘书雷,李军, 一种基于 oracleSpatial 的 WebGIS 实现方法, 计算机工程[J], 2004.1 Vol.30, No.2
【14】 郭达志. 天地一体化数字影像地理空间信息的获取与更新. 现代测绘[J].2004. Vol.27 No.6 (3-8)
【15】 梅中辉, 经亚枝, NET 中的数据访问技术-ADO.NET, 微计算机信息[J]. 2003. Vol.19, No.1
【16】 http://www.microsoft.com/china/MSDN/library/data/sqlserver/TheEvolutionofData.mspx 数据访问技术的演变
【17】 代树武,孙辉先.卫星的智能规划与调度[J],控制与决策,2003,18 (2) :203～206
【18】 刘洋,代树武,孙辉先.卫星有效载荷的规划与调度[J],航天控制,2004, 22 (5):73～76
【19】 German Zoeschinger, Rolf Pohmann, Armin Braun & Martin Wickler. Mission Planning in a Web Environment, SPACE OPS 2002[C]. USA. October of 2002.
【20】 赵永平,David M Danko.地理空间元数据标准研究.信息技术标准化[J],1998,(1)
【21】 P. Mougnaud, D. Bencivenni, C. Castellani, I. Famoso, L. Galli.MAPS an Highly Graphical Software Tool for Multi-mission Analysis and Planning Support for Earth Observation Satellites[J /OL] ,SPACE OPS 2004. CANADA
【22】 Gully, Hibsch, Pilgram.A Web based Configuration Management System for the Columbus Control Center using the Object oriented ENABLER Database from Softlab company[J
OL] ,SPACE OPS 2004. CANADA
【23】 Wayne Harris, Rick Blake, Duncan Woods & Roger Thompson. Mission Planning For Constellations [J /OL] ,SPACE OPS 2004. CANADA
【24】 A. Braun, Dr. M.P. Geyer , Dr. M. Wickler, C.I. Foussal Autonomous End-to-End Planning System for TerraSAR-X , SPACE OPS 2004. CANADA. May of 2004.
【25】 M. Wickler, M.P.Geyer, A. Braun, C. Foussal A Strategic Mission Planning Concept for TerraSar-X (conflict avoidance instead of conflict resolution) [J /OL], SPACE OPS 2004. CANADA. May of 2004
【2】 李德仁, 沈欣 论智能化对地观测系统. 测绘科学[J]. 2005. Vo1.30 No.4
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【24】 A. Braun, Dr. M.P. Geyer , Dr. M. Wickler, C.I. Foussal Autonomous End-to-End Planning System for TerraSAR-X , SPACE OPS 2004. CANADA. May of 2004.
【25】 M. Wickler, M.P.Geyer, A. Braun, C. Foussal A Strategic Mission Planning Concept for TerraSar-X (conflict avoidance instead of conflict resolution) [J /OL], SPACE OPS 2004. CANADA. May of 2004
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