Создание распределенной системы геофизического мониторинга на территории российской Арктики Янжура А.С., Сормаков Д.А. 2012 Арктический и Антарктический. - презентация

1 Создание распределенной системы геофизического мониторинга на территории российской Арктики Янжура А.С., Сормаков Д.А Арктический и Антарктический Научно-Исследовательский Институт

2 Обзор сети геофизических обсерваторий Арктики AMD PBK DIK CCS TIK LOZ BRB HIS VIS IZV * Салехард GRK

3 Обзор геофизических обсерваторий Антарктики VOS NLZ PRG MIR

4 Этапы переоборудования Арктических станций Строительство новых зданий Строительство магнитных павильонов Обновление систем энергообеспечения Строительство антенных полей Установка нового научного оборудования Создание коммуникационных систем на основе Интернет технологий Организация LAN Ввод в эксплуатацию оборудования Организация передачи данных в реальном времени Обучение персонала

5 Переоборудование арктических геофизических станций

6 Типы регулярных сетевых наблюдений Регистрация вариаций магнитного поля Земли Абсолютные наблюдения Нерперывное измерение поглощения космического радиошума (риометр) Вертикальное зондирование ионосферы Наклонное зондирование ионосферы

7 Организация магнитных и риометрических наблюдений Main House Magnetic Pavilion 3D Fluxgate Magnetometer, Riometer µLOG Data Logger DIGIMAGER Message controller PC Observers Personal Computer UC 7101 microcomputer Satellite modem Satellite antenna RS485-RS232 Electrical isolated converter Autonomous power supply system PPM Proton Magnetometer DC 12V RS485 or WiFi LAN

8 Пример размещения магнитометрической и реомерической аппаратуры

9 Станция вертикального зондирования ионосферы CADI

10 Данные комплекса ВЗИ CADI Расписание зондирования каждые минут Первичные данные файл.md4 (бинарная структура) Предварительная обработка программой ESIR Протокол передачи данных SMTP Удаленный доступ SSH Расширения: локальный NTP сервер Телеграмма кодом ИОНКА

11 Комплекс наклонного зондирования ионосферы ЛЧМ Радиотрасса AMD - GRK

12 Данные комплекса НЗИ ЛЧМ Согласованное расписание (15 минутный интервал). Первичные данные файлы WAV (накапливаются в хранилище) Оперативные данные PNG графические файлы (поддерживается возможность бинарной перекодировки) ОС Windows Протокол передачи данных SMTP Удаленный доступ Radmin Телеграммы кодом УСФРЕ

13 Спутниковый сегмент связи на сети арктических станций Спутниковый сегмент VSAT Симметричный канал 64 кб/сек. VPN (Virtual Private Network) технология подключения Наличие на станциях интернет доступа Поддержка всех коммуникационных протоколов на основе ТСР/IP Дистанционное управление комплексами Телефонная связь (VoIP) Широкая зона покрытия

14 Зона покрытия спутника Ямал-200 с точкой стояния 90º

15 Разработка терминала оперативной передачи магнитных данных на основе SBD Iridium Надежность Скорость доставки сообщений SMTP gate Гибкая система подсчета используемого трафика Объем сжатого сообщения ~30 бит Сжатие основано на оценке среднего распределения величин приращений минутных значений вариаций МПЗ

16 Организация сегмента цифровой связи на НИС Горьковская (2010 г.) РОУТЕР WiFi мост HUB БалокДом WiFi 3/ G CADIЛЧМ UC-7701

17 Построение системы дистанционного управления системами сбора геофизических данных Удаленный измерительный комплекс Интерфейс сетевого взаимодействия на основе транспортных протоколов (SSH, FTP, UDP, Socket) ПО дистанционного управления комплексом Интерфейс сетевого обмена Сервер сбора данных Система коммуникации

18 Основные функции информационного центра Поддержание сети геофизических наблюдений Научно-методическое сопровождение обсерваторий Техническое обеспечение Обучение и переподготовка персонала Регулярные инспекционные работы Автоматизация сбора геофизической информации Взаимодействие со службами, предоставляющими цифровые каналы связи Программно-аппаратное обеспечение передачи информации Дистанционное управление измерительными комплексами Контроль задержек поступления оперативной информации Мониторинг сети Информационно-аналитическая работа Определение структуры БД Организация ввода оперативной и архивной информации в БД Контроль качества поступления данных (коррекция или маркировка некачественной информации) Формирование средств запроса информации из БД Наглядное представление геофизической информации (WEB) Расчеты вторичных геофизических величин (индексы магнитной и ионосферной активности и пр.) Использование средств математического моделирования различных геофизических процессов Развитие средств текущего прогноза космической погоды Взаимодействие с другими информационными центрами (обмен оперативной информацией, научно-методический обмен) Предоставление необходимой информации потребителям

19 Международное сотрудничество по расчету AE индекса в реальном времени

20 Международное сотрудничество по обмену данными

21 Пользовательский доступ к данным: проблемы и этапы их решения В настоящее время БД не закончена и требует дополнения историческими данными Организация контроля качества данных Определение интервалов исторических данных Создание интерфейса доступа к данным через WEB

22 Ближайшие перспективы Развитие сети геофизических наблюдений в полярных регионах Унификация методики расчета PCN и PCS индексов. Совместное представление индексов в Интернете Принятие PC индекса IAGA 2013 Разработка и внедрение алгоритмов текущего прогноза космической погоды

23 The End СПАСИБО!