航空线阵载荷数据处理调度和并行技术研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zfflygun
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传感器、遥感平台、数据通信等技术的不断进步使得遥感数据的获取趋于“三多”(多平台、多传感器、多角度)和“三高”(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率),也使得所获取的遥感数据爆炸式增长;另一方面,以军事、监测、灾害应急等为目的的遥感应用对于时效性的需求越来越高,这都为遥感数据的处理带来了新的挑战。为了适应这种需求,遥感数据、特别是航空遥感数据的并行处理、并行计算技术以及并行处理系统设计,逐渐成为研究的热点。   本文首先研究了并行计算环境中常用的作业调度算法,根据航空线阵载荷并行数据处理作业调度的需求,设计了“基于优先级和时间戳的调度策略”。为解决并行环境复杂、并行程序编写困难的问题,本文针对航空遥感数据处理的特点设计并实现了基于数据处理并行的通用并行程序开发框架(PFFRS),PFFRS提供并行任务调度与管理功能,简化了并行程序的开发,且该框架采用组件开发策略,提高了框架的通用性和可用性。为了提高运行于并行计算环境中框架运行的可靠性,研究并设计了框架的并行计算容错机制,并根据系统的需要提出了基于推拉模式的两段式故障侦测策略并进行了故障处置的设计与实现。   本文基于以上研究,依托863国家重点项目“无人机遥感载荷综合验证系统”设计并实现航空线阵载荷并行处理系统,对航空线阵高光谱、多光谱和全色相机数据进行原始数据解析、快视、辐射校正、几何校正进行并行实现。该系统的开发与实现进一步证明了本文设计的并行程序开发框架能的可用性和合理性。最后结合无人机项目实测数据对系统进行了测试,实验结果表明,本文提出的作业调度系统优化策略和并行技术能有效提高并行系统的效率。
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