案例 | 飞驰传输助力国家卫星海洋应用中心卫星数据高效传输 - 海洋地理信息系统应用案例

曙光行动 · 发表于海洋科普 2024-6-10 16:23:16

海洋是全球生命支持系统的重要组成部分，当今世界以高新技术为基础的海洋战略性新兴产业成为全球科技创新和社会经济发展的战略重点。我国高度重视海洋的开发与保护，发展海洋事业已成为国家发展战略。

国家卫星海洋应用中心（简称“卫星中心”）作为国家海洋局直属单位，在我国海洋事业的发展中发挥着重要作用。其主要职能是负责我国海洋卫星系列发展和卫星海洋应用工作，为海洋经济、海洋管理、公益服务及海洋安全提供保障和服务。

卫星中心内部有7个处级机关机构和5个处级业务部门机构，在北京、三亚、牡丹江3地建立处级海洋卫星地面接收站，另在杭州建有卫星地面接收备份站。

从2002年第一颗海洋卫星海洋一号A卫星（HY-1A）发射后，陆续又发射了海洋一号B卫星（HY-1B）及海洋动力环境卫星--海洋二号卫星（HY-2）。

国家海洋局局长王宏在2018年1月举行的全国海洋工作会议上表示，2018年进一步提高调查与支撑保障能力，年内发射3颗海洋卫星，加快海洋卫星地面站和数据分发服务中心建设。

依据国务院批复的《陆海观测卫星业务发展规划（2011-2020年）》，到2020年我国将拥有8颗海洋观测卫星，其中海洋一号卫星4颗，海洋二号卫星2颗，海洋雷达卫星2颗,将进一步推进卫星应用和全球数据产品服务共享。

1、业务需求及挑战

卫星中心业务工作主要依托于卫星信号采集传输进行相关海洋水域分析、监测处理，提供相应的服务。在卫星经过空域时间内，北京、三亚、牡丹江三地海洋卫星地面接收站完成对卫星遥感信号的接收。目前数颗海洋卫星每天过境15轨，每次过境约15分钟，现有卫星下行设计带宽最大190M。

每个接收站设有3路接收装置，将收到的数据信号通过预处理系统进行原始数据的分路、格式转换。对于业务上要求数据实时性较高的，以批次编号的方式将数据传输至北京运控总部。对于业务上要求数据精准的，则本地择优选取一份根据需要进行整体的回传。

在卫星中心业务的不断发展过程中，地面应用系统内数据传输效率成了亟待解决的难题。

地面数据传输可靠性较低

原有卫星地面传输系统开发时间较早，系统本身的容错性较低。在运行后期面对大量块状化、碎片化的卫星信号数据传输显得力不从心。数据文件在传输过程中时常出现传输异常的问题，包括文件丢失，数据出错，系统运行卡顿等。

对传输实时性提出更高要求

随着今后卫星数量的增加，卫星信号传输的数据量将比现在更大。对于实时性较高的业务需要尽快将数据回传到数据中心进行处理，数据传输间隔时间要求更短。

各控制系统之间的集成不够灵活

卫星地面应用系统内部各分系统之间已经做了一些集成应用，但集成还不够灵活。一个系统的应用需要调整时，有的对接系统需要更长时间的调整周期，部分则无法响应，也缺乏对分系统本身数据传输状态的可视化监控。

在我国科研卫星转为业务卫星的大背景下，提高海洋卫星地面应用系统的实时性、可靠性对实施海洋环境与资源监测，维护海洋权益、防灾减灾、国民经济建设和国防建设都有着重要的作用。

2、Ftrans方案概述

Ftrans企业级高速传输系统是由飞驰传输自主研发的分布式大容量数据资源智能传输软件系统，其主要作用是在分布式网络环境中，尤其是跨区域的广域网络中，克服网络带宽有限、网络状态不够稳定、原始数据来源有限等问题，在不同的应用或存储节点之间快速、稳定地共享、分发和传输大容量文件数据。通过高速引擎技术、高速传输协议技术、传输管控平台等自有研发的核心技术建立了卫星海洋通讯行业数据传输领域中的全新方向和解决方案。

在北京、三亚、牡丹江三地海洋卫星地面接收站各部署一套Ftrans Engine传输引擎，通过引擎内部的 CUTP高速协议、将预处理系统接收的海洋卫星信号数据进行高速并行的传输，实现数据100%的正确传输。系统对海量数据小文件进行虚拟拼接，传输后进行校验，在传输网络出现波动时可自动启用错误重传、断点续传的策略，保障数据传输的高可靠性；启用加密传输策略，在卫星地面接收站和总中心两端建立安全传输通道。Ftrans系统采用了金融级的秘钥交换机制和数据加密算法，在传输的过程中保障了数据的完整性和安全性，降低了数据在网络传输过程中被意外截获的风险；在北京海洋卫星地面接收站总中心部署一套Ftrans Web.Console管理平台，统一管理各个接收站的Ftrans Engine传输引擎，同时与运控系统做集成，进行传输状态的监控和传输调度管理。管理运维人员通过登录Ftrans Web.Console管理平台，可对当前数据传输任务的状态、进度等信息进行数字化、图形化的直观查询；通过策略配置，对文件进行自动探测，按照文件生成顺序进行标号，001、002……999，在信号数据还在接收过程中即对开始的批次文件启动至总中心的传输任务，实现每间隔一分钟后的传输任务处理，大幅度的提高卫星数据的实时性；通过系统接口的集成，对业务系统中要求精度更高的数据进行自动的通知、调度。总部需要时下发传输指令，地面接收站在指定的时间启动传输任务，自动的将本地保存的完整性数据进行回传，过程更加智能化；对现有的数据传输流程进行自动化配置，数据传输过程的问题，业务系统都会自动触发策略，运维管理人员对此可配置邮件通知策略。系统监控到异常情况，即进行日志的记录并启动策略邮件通知管理员，便于运维管理，使卫星地面应用系统更好地运行。

3、方案特性

集中统一的数据传输管理

不仅监控所有传输节点数据传输的实时状态，还以可视化的方式提供每一个传输任务的传输进度、传输速度等状态信息，用户可以对全部数据传输与调度进行集中统一的管理。

企业级的可靠性，数据100%正确传输

通过多重校验、断点续传、错误自动重传三重保障，确保确保数据100%正确传输，从而避免了传输过程中数据出现细微的错误，可能给用户业务造成的巨大损失。

金融级的安全性，避免卫星数据泄露

以安全可靠的方式进行通信及数据传输的秘钥交换，在共享网络中形成安全可靠的数据传输网络。同时，支持文件传输内容加密，在数据收发两端之间形成加密隧道，确保传输过程中卫星数据不会被窃取或泄露。

文件传输优化，大容量数据高效传输

通过超大文件智能分段、海量小文件虚拟拼接等技术进行文件传输优化，不仅可以支持超大文件的高速稳定传输，而且可支持一次性上百万个小文件的高速传输，从而突破文件大数据交换的障碍，使大容量卫星数据顺利传输。

优异的传输性能，提高传输时效性

通过超高速传输协议CUTP和智能并发控制技术，向用户提供前所未有的数据传输速度，传输速度可达传统FTP方式的30倍以上，大幅提高数据传输时效性。

快速部署应用，易于扩展

通过超高速传输协议CUTP和智能并发控制技术，向用户提供前所未有的数据传输速度，传输速度可达传统FTP方式的30倍以上，大幅提高数据传输时效性。

4、给客户带来的价值

传输高效，可靠稳定

利用飞驰传输系统核心的传输协议，卫星地面接收站将大量碎片化信号数据文件高速传输到数据中心，内置数据校验，错误重传及断点续传功能，速度相对传统FTP协议传输模式提高了近30倍。

实时传输，安全可控

飞驰传输系统进行了传输队列的优化，海量小文件可按需快速实时传输，采用了金融级的加密算法，在收发两端建立加密传输通道，在数据传输过程中进行安全加密控制，减少在传输过程中的风险。

自动传输，智能管理

飞驰传输系统提供对业务数据传输任务型的配置，系统遵循自动化的触发策略机制，接收站数据在业务流程需要时，自动执行数据上传数据中心策略，实现更加智能化的管理，提高工作流程效率。

开放集成，灵活方便

飞驰传输系统对海洋局卫星应用中心开放全面的API和SDK接口，灵活方便的与其卫星系统进行对接，利用飞驰系统作为底层数据传输的调度平台，为各系统提供统一的数据传输能力，通过飞驰传输系统的可视化界面对数据的传输过程、状态进行统一的监控和管理。

获得强有力的传输技术支撑

凭借可靠安全的数据传输技术和服务，飞驰传输除了帮助卫星中心实现卫星数据高效传输，还将在满足海洋监视监测现代化、科学化、信息化、全球化的要求上发挥更多价值，为实施海洋开发战略与发展海洋产业提供强有力的技术支撑。

5、为什么选择Ftrans

领先的文件大数据传输技术

Ftrans飞驰传输在文件大数据传输领域深耕多年，积累了大型、复杂项目的丰富实施经验，具备长期的技术积淀并持续创新，技术达到国内领先水平。

对卫星遥感领域需求的深刻理解

卫星、遥感、测绘是Ftrans飞驰传输服务的一个重要领域，在长期服务过程中，积累了对卫星遥感领域的全面认知和深刻理解，并通过合理的产品体系架构和服务模式，形成了卫星遥感数据管理的最佳实践。

灵活的应用和部署模式

Ftrans的产品和解决方案适用于各种应用场景和IT环境，能够最大限度地利用企业现有基础设施，并保证企业对其核心业务数据资源的控制力。

6、案例总结

Ftrans飞驰传输具有国内领先的文件大数据传输技术和灵活的应用部署模式，服务了众多行业标杆客户，具有丰富的项目经验。

Ftrans飞驰传输系统的部署，有利于海洋局卫星应用中心整体卫星监测、应用、提供业务服务的效率，对“十三五”期间新增SAR卫星组网运行起到基础保障作用。飞驰传输系统将凭借自身多年的传输领域技术经验助力海洋局卫星应用中心在海洋卫星业务创新和发展中取得更大的成功。

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Ftrans飞驰传输提供业内最完整的文件安全交换解决方案，已经广泛应用于生产制造、金融、卫星航天、信息科技、影视传媒等行业的500强企业和大型政府机构。我们致力于帮助企业高效、可靠、安全、便捷地进行文件数据交换，提升内外部业务协作效率，最大化地利用数据创造商业价值。