风云三号C气象卫星微波成像仪数据处理系统的设计与实现

发布时间：2017-08-06 10:15

  本文关键词：风云三号C气象卫星微波成像仪数据处理系统的设计与实现

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【摘要】：我国气象卫星事业近年来有着突飞猛进的发展,卫星搭载仪器的种类、数量及其担负的数据监测任务也在快速增长。微波成像仪数据处理系统是风云三号C气象卫星地面应用系统的一个重要分支,负责处理微波成像仪分时段下发的气象数据,供科学家分析研究。该系统有利于我国加强对地面遥感数据的监测,对于天气预报工作和天气灾害的预防工作带来极大的帮助。本项目为作者在航天恒星科技有限公司气象局外场中所做的项目,是国家重点项目。作者利用面向过程的思想完成了对微波成像仪数据处理系统的设计以及该系统中通道空间分辨率匹配产品、极区海冰覆盖子系统、海面风速子系统、地面降水子系统的设计与实现,并对其进行了软件测试。针对系统现有的可复用性差、处理效率低、结果不直观等问题,作者利用管道-过滤器软件设计模式完成软件设计,把系统中相似部分抽象出来作为可复用的产品或模块,保证了系统较高的可重用性,提高了开发效率,降低了开发成本；对于需要处理较大数据量的模块,利用多线程技术缩短产品的运行时间,提高处理效率；为生成结果设置合理的RGB值,生成JPEG图像,使结果更加直观。目前,各子系统已经上线,系统实际运行情况表明,本系统中各个产品均具有较好的可重用性,缩短了开发时间,产品的生成时效满足了用户需求,为以后微波成像仪数据处理系统的维护和升级打下了较好的基础。输出JPEG快视图也减少了用户后期处理的工作量,方便用户进行进一步的科学研究。
【关键词】：数据处理系统 微波成像仪 软件工程 复用思想 管道-过滤器模式 多线程
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-17
• 1.1 项目背景及意义11-13
• 1.2 国内外对微波成像仪的研究现状13-14
• 1.3 存在的问题14
• 1.4 解决方案简述14-15
• 1.5 本文主要工作15
• 1.6 论文组织结构15-17
• 2 基本方法与技术17-27
• 2.1 软件复用思想17-20
• 2.2 管道-过滤器设计模式20-22
• 2.3 多线程22-25
• 2.3.1 线程与进程22-23
• 2.3.2 多线程的实现23-25
• 2.4 产品数据存储方法25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 微波成像仪数据处理系统需求分析27-37
• 3.1 需求的获取27
• 3.2 微波成像仪数据处理系统需求27-34
• 3.2.1 功能性需求28-33
• 3.2.2 非功能性需求33-34
• 3.2.3 环境需求34
• 3.3 本章小结34-37
• 4 微波成像仪数据处理系统概要设计37-59
• 4.1 系统与外部系统的联系37-38
• 4.2 系统架构38-40
• 4.3 设计模式40-41
• 4.4 功能设计41-51
• 4.4.1 通道空间分辨率匹配产品43-44
• 4.4.2 极区海冰覆盖子系统44-47
• 4.4.3 海面风速子系统47-49
• 4.4.4 地面降水子系统49-51
• 4.5 数据存储结构51-56
• 4.5.1 公共数据集52-54
• 4.5.2 科学数据集54-56
• 4.6 非功能性设计56-58
• 4.7 本章小结58-59
• 5 微波成像仪数据处理系统详细设计与实现59-85
• 5.1 通道空间分辨率匹配产品59-64
• 5.1.1 程序初始化模块60-61
• 5.1.2 数据输入模块61-62
• 5.1.3 重采样模块62-63
• 5.1.4 数据输出模块63-64
• 5.2 极区海冰覆盖子系统64-69
• 5.2.1 极区海冰覆盖轨道产品64-67
• 5.2.2 极区海冰覆盖日产品67-68
• 5.2.3 极区海冰覆盖旬/月产品68-69
• 5.3 海面风速子系统69-73
• 5.3.1 海面风速轨道产品69-72
• 5.3.2 海面风速日产品72-73
• 5.4 地面降水子系统73-77
• 5.4.1 地面降水轨道产品74-77
• 5.5 主要技术实现77-79
• 5.5.1 多线程77-78
• 5.5.2 生成JPEG快视图78-79
• 5.6 实现结果79-83
• 5.6.1 HDF数据文件展示80
• 5.6.2 JPEG快视图展示80-83
• 5.7 本章小结83-85
• 6 软件测试85-91
• 6.1 测试环境及基本条件85
• 6.2 测试内容及方法85-86
• 6.3 功能性测试86-89
• 6.4 非功能性测试89-90
• 6.5 本章小结90-91
• 7 结论91-93
• 参考文献93-95
• 作者简历95-99
• 学位论文数据集99

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