大数据时代航天遥感系统的挑战和机遇

大数据在诸多热点领域开展了大量的研究工作,如信息通信领域的压缩感知理论、LDPC码、Turbo码、频分复用等调制技术及大气激光通信技术,海量数据存储领域的云存储技术和NoSQL数据库技术,高性能计算领域的MapReduce、FPGA和GPU计算技术,数据挖掘领域的关联规则法、分类法、聚类法及第四范式的科学思维,可视化展示领域的科学计算可视化、信息可视化和知识可视化。本文从星地数据传输、数据存储管理、数据预处理、数据分析应用、结果展示可视化等航天遥感系统的关键环节出发,分析了航天遥感系统的技术现状,探讨如何利用大数据研究方法解决航天遥感系统所面临的数据规模庞大、类型复杂、增长速度快等大数据难题,满足海量遥感数据的获取、存储、应用等需求,促进航天遥感科学技术的发展。

嵌入式系统中USB Host功能的开发

采用自下向上的设计流程,在没有嵌入式操作系统支持的条件下,自主设计和实现了嵌入式USBHost功能.以ISP1362驱动USB海量存储类设备为例,描述了嵌入式USBHost系统的框架结构和底层驱动的设计方法.实验结果表明,遵从海量存储类子协议的USB设备,都能够被系统驱动,而且数据传输速度优于PC机驱动方式.

基于ISP1362的USB系统错误分析

以基于ISP1362的嵌入式USB主控系统为研究对象,从主机端的角度对USB系统的错误进行了初步的分析和探讨,并针对总结出的2类错误提出了一些解决方法:传输级纠错设计包括控制传输的纠错和批量传输的纠错;类协议纠错设计包括Recovery纠错、Sense Code处理和电器规则重启。

大数据云存储下海量数据传输完整度控制技术

为确保大数据云存储下海量数据传输的完整度,提出了一种基于属性特征匹配和关联规则的海量数据传输完整度控制方法。构建海量数据的属性特征高维重组模型,得到关键信息的特征分布状况,据此设计海量数据的关键信息存储分布结构模型,采用关联规则方法进行海量数据的关键信息特征挖掘提取,利用关键信息进行海量数据的特征分析和数据聚类处理,采用属性特征匹配方法设计海量数据关键信息存储节点后,利用模糊减法聚类对关键信息存储节点进行聚类处理,在海量数据传输中,以数据关键信息存储节点传输的完整度实现海量数据的传输完整度控制。仿真结果表明,采用该方法进行海量数据传输完整度控制,能提高云存储下的空间利用效率,数据传输完整度高。

海量存储网络中高维数据传输能耗优化仿真

针对海量存储网络中高维数据传输能耗过大的问题,需要对海量存储网络中传输能耗进行计算。但是采用当前方法进行数据传输能耗计算时,无法给出感知节点的覆盖范围,存在数据传输效率低问题。为此,提出一种基于免疫规划的海量存储网络中高维数据传输能耗优化方法。上述方法先利用连通支配集构造海量存储网络的节点调度机制,计算出每个节点覆盖区域面积,建立了以网络覆盖率和节点率为目标函数的数学模型,得到节点调度适应度函数,融合免疫理论思想将高维数据传输能耗优化问题定义为抗原,将能耗优化的可行解定义为抗体,利用亲和度函数来判断可行解的优劣,并完成对海量存储网络中高维数据传输能耗优化。仿真证明,所提方法优化性能好,可以有效地提升海量存储网络中高维数据传输的效率。

一种高速数据采集/重放系统的实现

介绍了一种高速数据采集/重放系统。该系统采用工业控制计算机作为主控设备,在主控计算机内部配置了大容量内存作为高速海量存储介质。系统采用一块基于FPGA的高速信号采集/回放PCI卡来实现。该卡以FPGA为采集/回放的核心控制芯片,并在FPGA内部实现了64位/33MHz的PCI接口逻辑。系统有实时和非实时两种模式,其采集/回放速度高达240MHz,存储容量能扩展至3GB,它可供电磁信号环境仿真及复杂信号分析用。

摆臂式轮廓仪的高速大容量数据传输与存储系统

摆臂式轮廓仪测量大尺寸光学元件面形时会采集大量的数据,并且为了减少测量的时间及提高测量过程中的平稳性,需保持仪器的机械部分的持续运转,因此采集的数据需要快速地传输与存储。基于Xilinx FPGA搭建SOPC系统通过SATA接口驱动固态硬盘设计了符合以上要求的数据传输与存储系统。