Система сбора и распостранения научной информации в эксперименте «КОРОНАС-ФОТОН» А. Буслов Институт Астрофизики Московского инженерно-физического института. - презентация

1 Система сбора и распостранения научной информации в эксперименте «КОРОНАС-ФОТОН» А. Буслов Институт Астрофизики Московского инженерно-физического института

2 Центр Экспресс-Обработки, Накопления и Хранения Данных Система связи КА Система телеметрической информации Цифровой источник 1 Цифровой источник 2 … Цифровой источник 24 ССРНИ Система управления КА БИС-КФ Радиоканал 8,128 ГГц Радиоканал 8,320 ГГц Канал телеметрии Канал управления Канал научной информации

3 Центр Экспресс-Обработки, Накопления и Хранения Данных Структура взаимодействия НКУ и НКПОР

4 Центр Экспресс-Обработки, Накопления и Хранения Данных Особенность приема для канала 8,2 ГГц Движение по орбите с вращениями Работа двух передающих антенн канала 8,2 ГГц Одновременная передача данных по двум радиоканалам – вынужденная мера для КА «КОРОНАС-ФОТОН». В результате принятие на Земле данные необходимо «сшивать» по двум каналам для получения целостного потока данных.

5 Центр Экспресс-Обработки, Накопления и Хранения Данных Прием данных в НЦ ОМЗ В штатном режиме прием будет осуществляться приемным комплексом ПК-7 (7 метров) Научного Центра Околоземного Мониторинга Земли (НЦ ОМЗ), в случае необходимости предполагается использовать резервный пункт приема – приемный комплекс ПК-2 (2,6 метра) НЦ ОМЗ. Характеристики бортового сегмента радиолинии КОРОНАС-ФОТОН: НП1: Скорость передачи в канале: 7,68 Мбит/с Скорость передачи данных ССРНИ: 7,62 Мбит/с Помехоустойчивое кодирование: отсутствует Способ модуляции:ОФМ Полусуточный объем данных: 4,5 Гбит Несущие частоты радиоканалов:8,128 и 8,320 ГГц Мощность передатчика в каждом канале, Вт:10 Общие: НП2: Скорость передачи в канале: 15,36 Мбит/с Скорость передачи данных ССРНИ: 6,66 Мбит/с Помехоустойчивое кодирование - сверточный кодер:К=7, R=1/2 - кодер Рида-Соломона (255,223):J=8, E=16, I=4

6 Центр Экспресс-Обработки, Накопления и Хранения Данных Параметры приемного комплекса ПК-7 ПараметрЗначение Диаметр зеркала антенны7 м Поляризацияправая и левая, круговая Кинематическая схема антенныазимутально-угломестная Рабочие скорости: по азимуту/ по углу местадо 12 град/сек / до 3 град/сек Наведение антенны программное (От ПЭВМ), Автосопровождение (по принимаемому с КА сигналу) Ошибка наведения на КА±2 угл.мин Способ сканирования диаграммы направленностиэлектронное сканирование Каналы приема2 разнесенных по частоте Рабочая частота приема оперативно и независимо перестраиваемая в каждом канале в пределах 8,025-8,4 ГГц (с шагом 50 кГц) МодуляцияОФМ, ДОФМ Скорости приема информации при ОФМ / при ДОФМот 4 до 75 Мбит/с / от 8 до 150 Мбит/с Максимальная общая скорость приема до 300 Мбит/с (на 1-м этапе до 150 Мбит/с) Вероятность искажения информациине более на бит Шумовая температура приемника50-60 К Декодер и кадровый синхронизаторпрограммируемые

7 Центр Экспресс-Обработки, Накопления и Хранения Данных Центр экспресс-обработки, накопления и хранения данных Серверная стойка ЦЭОНХД Назначение ЦЭОНХД: - "Сшивку" данных по двум радиочастным каналам в штатном режиме в течении не более 1 часа после получения их на FTP-сервер ЦЭОНХД МИФИ. - Экспресс-обработку суточного объема данных (1 Гбайт) в штаном режиме в течение не более чем 6-ти часов рабочего времени. - Прием данных ССРНИ с пункта приема в ЦЭОНХД в штатном режиме в течение не более 2-х часов рабочего времени. - Графическое отображение данных на экранах мониторов автоматизированных рабочих мест эксперсс-обработки данных, а так же на широкоформатном дисплее дежурной смены операторов. - Графическое отображение данных на бумажных носителях с черно-белой печатью со скоростью не ниже 12 стр./мин и разрешением до 1200 точек на дюйм(dpi). - Вывод изображения на бумажные носители с цветной печатью и разрешением не хуже 1200 точек на дюйм(dpi). - Архивацию суточного объема данных в течение 1 часа рабочего времени. - Оперативную оцифровку и хранение документов поступающих на твердых носителях. - Доступ к данным участников эксперимента из Интернет и по средствам организации внутренней локальной сети. - Автоматический прием первичной информации по линии Интернет с пропускной способностью не ниже 100 Мбит/c. - Хранение архивов данных объемом не менее 1100 Гбайт на твердых носителях не менее 20-лет со дня поступления. - Дублирование и резервирование каналов доступа к сети Интернет. - Ведение электронной базы данных результатов эксперимента.

8 Центр Экспресс-Обработки, Накопления и Хранения Данных Аппаратные средства ЦЭОНХД

9 Центр Экспресс-Обработки, Накопления и Хранения Данных Резервирование и безопасность В штатном режиме все приложения запущены на сервере 1, который осуществляет контроль и имеет доступ к внешнему RAID-массиву (1). Сервер «горячего резерва» идентичный по своим аппаратным возможностям, находится «на подхвате», осуществляя непрерывную связь и обмен с основным сервером по Ethernet. Кластерное ПО следит за аппаратными сбоями и состоянием запущенных на сервере 1 служб и приложений. В случае неполадок оно передает управление на сервер 2, запрещая серверу 1 доступ к RAID-массиву (2). Сервера имеют контроль над блоками бесперебойного питания друг друга, и в случае необходимости могут отключить питание (3). Каналы связи ЦЭОНХД Интернет Кластер высокой готовности защита портов аппаратными средствами CISCO оптоволоконная линия в режиме выделенного канала резервный канал связи по технологии ADSL антивирусная защита серверов и рабочих станций на базе NOD32

10 Центр Экспресс-Обработки, Накопления и Хранения Данных Структура программного обеспечения ЦЭОНХД

11 Центр Экспресс-Обработки, Накопления и Хранения Данных Программное обеспечение ЦЭОНХД ОС Серверов: Microsoft Windows Server 2003 ОС Рабочих станций: Microsoft Windows XP Модуль визуализации и контроля приема информации с КА «КОРОНАС-ФОТОН» Модуль доступа к базе данных эксперимента Модуль экспресс-анализа научных данных