專利名稱：用于捕獲并遣返衛(wèi)星數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于捕獲并下載表示空間區(qū)域的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的過程。本發(fā)明還涉及一種用于捕獲并下載表示空間區(qū)域的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于將圖像下載到地面的過程以及一種用于陸地觀測的裝置。
背景技術(shù)：
已知一種用于陸地觀測的裝置包括被稱為空間層的用于捕獲圖像的衛(wèi)星星座， 每個衛(wèi)星配備有用于捕獲地球的一些部分的圖像的至少一個光學(xué)設(shè)備，并包括用于將所捕獲的圖像傳輸?shù)疥懙貙拥闹辽僖粋€模塊；分布在被稱為陸地層的地球表面上的多個接收站，每個接收站包括用于接收源自空間層的圖像的至少一個模塊。SPOT衛(wèi)星星座構(gòu)成了此種裝置。該星座包括多個衛(wèi)星，多個衛(wèi)星設(shè)置在太陽同步的、圓形極軌道上，并且相對于地球同相。每個衛(wèi)星具有的周期為26日。每個衛(wèi)星包括光學(xué)裝置、數(shù)據(jù)記錄器以及用于將圖像傳輸?shù)降孛嫔系慕邮照镜南到y(tǒng)。光學(xué)裝置適合于確保得到可參數(shù)化的間接目標(biāo)，使得在26日的周期的過程中，可以幾次觀測到相同區(qū)域。數(shù)據(jù)記錄器使圖像能夠在衛(wèi)星不處于地面站的視線內(nèi)時存儲在衛(wèi)星上(on board)。當(dāng)衛(wèi)星在地面站的視線內(nèi)時，其通過用于傳輸圖像的模塊將存儲在衛(wèi)星上記錄器中的圖像發(fā)送到地面站。然后，每個地面站進(jìn)而將圖像發(fā)送到用于處理并存儲圖像的中央服務(wù)器。對于許多其它已知裝置(例如，Landsat (地球資源衛(wèi)星)星座)會發(fā)生同樣的操作。此類裝置的一個缺點在于，衛(wèi)星星座、地面站以及中央服務(wù)器的制造、安裝、管理和維護(hù)成本。具體地，此種裝置需要在地面上安裝并管理多個地面站，其中多個地面站相對于彼此以自主的方式操作，并且考慮到其相對于用戶的分布，適合于將所接收到的圖像發(fā)送到中央服務(wù)器進(jìn)行圖像備份。此外，在尋求通過以下形式的圖像來獲取整個地球的覆蓋的情況中，此種裝置將會遭遇主要的實際困難該圖像展示了以一米為量級的空間分辨率以及以一天為量級的全球覆蓋頻率。這種覆蓋迫使中央服務(wù)器每天管理大約1500太字節(jié)(terabyte)的數(shù)據(jù)，也就是說，每秒鐘管理170吉字節(jié)(gigabyte)，這大大超出了采用當(dāng)前可用的服務(wù)器技術(shù)和架構(gòu)可達(dá)到的衛(wèi)星傳輸能力和地面處理能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服這些缺點，并提供一種用于捕獲并下載衛(wèi)星數(shù)據(jù)的裝置，該裝置實現(xiàn)了對大量數(shù)據(jù)的捕獲和下載。本發(fā)明還旨在提供一種不需要用于處理并備份數(shù)據(jù)的中央服務(wù)器的裝置。為了該目的，本發(fā)明涉及一種用于捕獲并下載表示空間區(qū)域(被稱為目標(biāo)區(qū)域) 的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的裝置，包括用于捕獲數(shù)據(jù)的、被稱為空間層的多個衛(wèi)星，每個衛(wèi)星配備有用于捕獲關(guān)聯(lián)于所述目標(biāo)區(qū)域的至少一部分的數(shù)據(jù)的至少一個設(shè)備，并配備有用于將所捕獲的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娴膯卧?；被稱為陸地層的多個陸地接收站，每個接收站包括用于接收數(shù)據(jù)的接收模塊和用于存儲數(shù)據(jù)的存儲單元，其中，所述裝置包括對于由被稱為接收機(jī)站的接收站所接收的、并源自所述空間層的每個數(shù)據(jù)，用于確定被稱為該數(shù)據(jù)的勝任 (competent)接收站的、旨在存儲該數(shù)據(jù)的接收站的單元；陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，將接收站彼此互聯(lián)，使得在該數(shù)據(jù)的接收機(jī)站不是該數(shù)據(jù)的勝任接收站時，由不是該數(shù)據(jù)的勝任接收站的接收機(jī)站接收的數(shù)據(jù)能夠通過該陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)被路由到該數(shù)據(jù)的勝任接收站。在全文中，并且對于源自空間層的每個數(shù)據(jù)而言，如果一個接收站從空間層的一個衛(wèi)星直接接收該數(shù)據(jù)，則將該接收站被稱為該數(shù)據(jù)的接收機(jī)，如果一個接收站旨在存儲該數(shù)據(jù)，則將該接收站被稱為是勝任該數(shù)據(jù)的。并且由該勝任接收站一直存儲該數(shù)據(jù)。從而，源自空間層的衛(wèi)星數(shù)據(jù)以分布式的方式存儲在不同的勝任接收站內(nèi)，具體地，這些衛(wèi)星數(shù)據(jù)并不像在現(xiàn)有裝置(例如Spot或Landsat)中那樣集中在中央站點。在直接從空間層接收數(shù)據(jù)的接收站也旨在存儲該數(shù)據(jù)的情況下，該接收站可以是接收機(jī)站和該數(shù)據(jù)的勝任接收站。陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了用于將每個數(shù)據(jù)從接收機(jī)站路由到該數(shù)據(jù)的勝任接收站的單元。根據(jù)本發(fā)明的裝置實現(xiàn)了將數(shù)據(jù)從空間層下載到陸地層，其不僅可以是直接的方式一衛(wèi)星將所捕獲的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到用于存儲該圖像的勝任接收站，也可以是間接的方式一衛(wèi)星將所捕獲的數(shù)據(jù)發(fā)送到不勝任該數(shù)據(jù)的接收站，然后陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)使該數(shù)據(jù)能夠從該非勝任接收機(jī)站被路由到勝任該數(shù)據(jù)的接收站。這種對數(shù)據(jù)進(jìn)行的混合下載(直接方式和間接方式)使得由空間層所捕獲的每個數(shù)據(jù)遵循非系統(tǒng)的機(jī)會路徑成為可能。換句話說，如果可以沿著直接路徑將數(shù)據(jù)下載到該數(shù)據(jù)的勝任接收站——特別地考慮到該接收站的負(fù)載、該接收站的狀況(工作狀況或其它)、大氣狀況等，則該數(shù)據(jù)采用衛(wèi)星和該勝任接收站之間的該條直接路徑。另一方面，如果直接下載不可能，則該數(shù)據(jù)采取間接路徑，其中，該間接路徑由衛(wèi)星和接收機(jī)站之間的傳輸以及接收機(jī)站和該數(shù)據(jù)的勝任接收站之間通過陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的后續(xù)傳輸構(gòu)成。有利地并根據(jù)本發(fā)明，陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)是公共數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。有利地，這種網(wǎng)絡(luò)是IP兼容的，并且例如是互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。從而，有利地，不勝任數(shù)據(jù)的接收機(jī)站和勝任接收站之間的地面鏈路利用了 IP協(xié)議的原理。數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行循環(huán)，并從一個站傳播到另一個站，直到一個接收站識別出該數(shù)據(jù)是其所勝任的、從而該數(shù)據(jù)是針對其的數(shù)據(jù)為止。對于陸地層所接收的每個數(shù)據(jù)而言，用于確定該數(shù)據(jù)的勝任接收站的單元指定這種勝任接收站。這些確定單元可以是各種類型的。例如，它們可以根據(jù)特定于該數(shù)據(jù)的特性來確定一個站的勝任性，其中，每個站勝任于展示某些共同的特定特性的數(shù)據(jù)。例如，用于確定勝任性的數(shù)據(jù)特性可以是與該數(shù)據(jù)所覆蓋的地理區(qū)域有關(guān)的特性，使得該特性的勝任接收站將直接地或間接地接收與該區(qū)域相對應(yīng)的所有數(shù)據(jù)。用于確定勝任性的數(shù)據(jù)特性也可以是與捕獲該數(shù)據(jù)的裝置的類型有關(guān)的特性，使得這些數(shù)據(jù)的勝任接收站將直接地或間接地接收這種類型的裝置所捕獲的所有數(shù)據(jù)。在圖像數(shù)據(jù)的情況下，用于確定勝任性的數(shù)據(jù)特性可以與圖像的平均灰度級別有關(guān)、與預(yù)定范圍的空間頻率有關(guān)、與預(yù)定紋理有關(guān)， 以及通常地與能夠通過圖像處理手段從圖像中提取出的所有類型的特性有關(guān)。在該情況下，將展示類似平均灰度級別、類似空間頻率、類似紋理等的所有圖像直接或間接地路由到相同的勝任接收站。用于確認(rèn)勝任性的特性也可以對應(yīng)于捕獲數(shù)據(jù)的日期和/或時間，例如使得將在每天的同一時隙中捕獲的所有數(shù)據(jù)路由到相同的接收站，以便由勝任接收站進(jìn)行存儲。通常，確定單元使如下操作成為可能對陸地層所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分，使得展示類似特定特性的數(shù)據(jù)由相同的接收站進(jìn)行存儲。有利地并根據(jù)本發(fā)明，接收站的勝任性是數(shù)據(jù)所覆蓋的地理區(qū)域的函數(shù)。該區(qū)域是目標(biāo)區(qū)域的一部分，根據(jù)本發(fā)明的裝置捕獲并下載該部分的數(shù)據(jù)。確定接收站勝任性的這種地理區(qū)域被稱為該接收站的可視范圍。該區(qū)域不一定是連續(xù)的，所以接收站可以勝任彼此不相交的一組地理區(qū)域。所述確定單元可以在物理上與接收站不同。從而，它們可以例如包括中央服務(wù)器， 中央服務(wù)器與陸地層的一組接收站有關(guān)，并例如適合于通過考慮與每個數(shù)據(jù)有關(guān)的特性， 根據(jù)對照表來確立該數(shù)據(jù)的勝任接收站。但是，有利地并根據(jù)本發(fā)明，針對每個接收站，所述確定單元包括特性數(shù)據(jù)，用于定義被稱為該接收站的可視范圍的所述目標(biāo)區(qū)域中的不一定連續(xù)的部分，該接收站是該特性數(shù)據(jù)的勝任接收站；選擇模塊，用于對所述接收站的所述接收模塊所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，選擇模塊被配置為選擇關(guān)聯(lián)于所述接收站的所述可視范圍的數(shù)據(jù)，并通過所述陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)對由其接收模塊接收的、未被所述選擇模塊選擇的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)。根據(jù)這種實施例的變型，所述確定單元至少部分地位于每個接收站中。具體地，每個接收站包括用于對由該接收站的接收模塊所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇的模塊，該模塊適合于選擇與該站的可視范圍相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。如果該站接收的數(shù)據(jù)不在其勝任范圍內(nèi)，則將該數(shù)據(jù)放置到將接收站彼此互聯(lián)的陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)上，使得該數(shù)據(jù)可以被路由到該數(shù)據(jù)的勝任接收站。根據(jù)這種變型，每個接收站的接收模塊不僅適合于直接從空間層接收數(shù)據(jù)，而且適合于從陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)，使得選擇模塊還可以分析源自數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，以便限定該數(shù)據(jù)位于該接收站的勝任范圍內(nèi)還是必須被放回到網(wǎng)絡(luò)上。以這種方式，通過陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)一步一步地傳送該數(shù)據(jù)，直到該數(shù)據(jù)到達(dá)其勝任接收站為止。根據(jù)另一變型，以及如先前指出的，選擇模塊可以根據(jù)除了站的可視范圍的成員關(guān)系以外的特性(例如，該數(shù)據(jù)的裝置起源、捕獲時間等)來選擇數(shù)據(jù)。在勝任性是數(shù)據(jù)所覆蓋的地理區(qū)域的函數(shù)的情況下，有利地并根據(jù)本發(fā)明，每個接收站可以在存儲器中包括定義該接收站的所述可視范圍的特性數(shù)據(jù)，其中，所述存儲器可以由所述選擇模塊訪問。在每個接收站中局部地定義可視范圍。此外，針對每個接收站，根據(jù)本發(fā)明的裝置有利地包括用于遠(yuǎn)程訪問該接收站的所述存儲器的單元，所述存儲器包括定義該接收站的所述可視范圍的所述特性數(shù)據(jù)。根據(jù)該變型，如果需要的話，運營商可以通過修改定義每個接收站的可視范圍的特性數(shù)據(jù)以及從而修改其勝任性，來簡單地遠(yuǎn)程重新定義該接收站的勝任性。例如，這在以下的情況中可能是有用的以在陸地層的所有接收站之間更好地分布所捕獲的數(shù)據(jù)的角度出發(fā)，向該裝置增加一個或多個接收站。這在以下情況下也可能是有用的重新定義該裝置所觀測到的目標(biāo)區(qū)域，這會導(dǎo)致擴(kuò)大該裝置所觀測到的區(qū)域，從而增加發(fā)送到陸地層的數(shù)據(jù)量。目標(biāo)區(qū)域可以是各種類型的。具體地，根據(jù)本發(fā)明的裝置可以用于捕獲并下載天體覆蓋的圖像。根據(jù)該實施例，衛(wèi)星承載用于捕獲圖像的裝置，每個裝置以這樣一種方式朝向星宿，使得可以捕獲天空區(qū)域。然后，可以將這些圖像下載到陸地層，并可以根據(jù)每個圖像所覆蓋的宇宙區(qū)域來分配圖像。根據(jù)該實施例，接收站可以勝任與給定的星系相對應(yīng)或與觀測到的特定天體類型等相對應(yīng)的所有圖像。
有利地并根據(jù)本發(fā)明，目標(biāo)區(qū)域是地球。根據(jù)該實施例，該裝置是用于捕獲并下載關(guān)聯(lián)于地球的觀測數(shù)據(jù)的裝置。優(yōu)選地，源自所述空間層的數(shù)據(jù)是數(shù)字圖像。這種裝置實現(xiàn)了捕獲并下載地球圖像。根據(jù)該實施例，接收站的勝任性優(yōu)選地與地球區(qū)域相關(guān)聯(lián)。根據(jù)該實施例，圖像的混合下載使得該裝置能夠捕獲不包括接收站的區(qū)域(例如，海洋區(qū)域)的圖像，同時實現(xiàn)將這些圖像下載到這些區(qū)域的勝任接收站。這種勝任接收站展示了涵蓋海洋的所有圖像或一些圖像的可視范圍。這也使得將對科西嘉的圖像的處理和供應(yīng)歸入給定接收站(例如，巴黎的圖像的勝任站)成為可能。換句話說，將對科西嘉的勝任性歸入巴黎的勝任接收站。因此，通過間接下載的方式將科西嘉的所有圖像路由到巴黎的勝任站。根據(jù)這種變型，將每個接收到的圖像發(fā)送到選擇模塊，其中，選擇模塊適合于確定該圖像是否是關(guān)聯(lián)于該接收站的可視范圍的圖像?？梢砸愿鞣N方式來實現(xiàn)對這種關(guān)系的確定。然而，有利地并根據(jù)本發(fā)明，每個接收站的用于選擇圖像的選擇模塊包括用于讀取每個圖像頭部的單元，該單元適合于讀取表示該圖像的空間和時間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)。由捕獲圖像的衛(wèi)星將該圖像的這些空間和時間坐標(biāo)插入到該圖像的頭部。實際上，空間層的每個衛(wèi)星知道其用于捕獲圖像的設(shè)備捕獲圖像的時間以及捕獲圖像的坐標(biāo)。根據(jù)該實施例，每個接收站在本地存儲其勝任的圖像。因此，可以將地理上遠(yuǎn)離根據(jù)本發(fā)明的裝置中的接收站的物理位置的地球區(qū)域的處理和備份歸屬于該接收站。如上文描述的，通過間接下載將相應(yīng)的圖像路由到勝任站。以該方式，對接收站的可視范圍的參數(shù)化使得該站能夠勝任地球的任何區(qū)域。此外，采用根據(jù)本發(fā)明的裝置，改變接收站的勝任性是很容易的。勝任性的這種改變包括在對其可視范圍的定義的改變中，也就是說，包括在對存儲在可由選擇模塊訪問的所述存儲器中的、表示可視范圍的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改的過程中。本發(fā)明還涉及一種用于對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲和下載的過程，所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)于被稱為目標(biāo)區(qū)域的空間區(qū)域，在所述過程中由被稱為空間層的衛(wèi)星星座捕獲數(shù)據(jù)，每個衛(wèi)星配備有用于捕獲數(shù)據(jù)的至少一個設(shè)備；將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到分布在被稱為陸地層的地球表面上的多個接收站，每個接收站包括至少一個用于接收數(shù)據(jù)的接收模塊和用于存儲接收到的數(shù)據(jù)的存儲單元；其中，對于由被稱為接收機(jī)站的接收站所接收的、并且源自所述空間層的每個數(shù)據(jù)由確定單元確定被稱為勝任接收站的、旨在存儲該數(shù)據(jù)的接收站；如果該接收機(jī)站是該數(shù)據(jù)的勝任站，則由該數(shù)據(jù)的所述接收機(jī)站的所述存儲單元來存儲該數(shù)據(jù)；如果所述該數(shù)據(jù)的接收機(jī)站不是所述該數(shù)據(jù)的勝任接收站，則通過將接收站彼此互聯(lián)的陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，將該數(shù)據(jù)從該接收機(jī)站路由到該數(shù)據(jù)的勝任接收站。根據(jù)本發(fā)明的用于捕獲并下載數(shù)據(jù)的過程實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可以直接地或間接地從空間層到陸地層的接收站的下載。根據(jù)本發(fā)明的變型，根據(jù)本發(fā)明的過程涉及捕獲并下載陸地觀測圖像。根據(jù)用于捕獲并下載地球圖像的這種過程由衛(wèi)星星座捕獲地球圖像，每個衛(wèi)星配備有用于捕獲圖像的至少一個光學(xué)設(shè)備，并包括用于發(fā)送圖像的至少一個模塊；將所述圖像發(fā)送到分布在地球表面上的多個接收站，每個接收站包括用于接收圖像的至少一個模塊，這種過程的特征在于由選擇模塊來分析接收站的接收模塊所接收的每個圖像，所述選擇模塊被配置為選擇被稱為該接收站的可視范圍的預(yù)定地理區(qū)域的圖像；將未被所述選擇模塊選擇的每個圖像發(fā)送到將接收站互聯(lián)的陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，使得該圖像可以通過地面鏈路到達(dá)該圖像的勝任接收站。有利地并根據(jù)本發(fā)明，對于每個接收站，特性數(shù)據(jù)定義所述目標(biāo)區(qū)域的、被稱為該接收站的可視范圍的不必連續(xù)的部分，該接收站勝任該特性數(shù)據(jù)；如果該接收站的所述接收模塊所接收的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)于該站的所述可視范圍，則選擇模塊選擇這些數(shù)據(jù)，如果所述接收模塊未選擇這些數(shù)據(jù)，則通過所述陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)循環(huán)這些數(shù)據(jù)。有利地并根據(jù)本發(fā)明，將定義每個接收站的所述可視范圍的所述特性數(shù)據(jù)存儲在存儲器中，其中，該存儲器可以由該接收站的所述選擇模塊訪問。有利地并根據(jù)本發(fā)明，對于每個接收站而言，該接收站的所述存儲器是可由用于遠(yuǎn)程訪問的模塊遠(yuǎn)程地訪問的，所述存儲器包括定義該接收站的所述可視范圍的所述特性數(shù)據(jù)。有利地并根據(jù)本發(fā)明，所述陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)是公共數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。有利地并根據(jù)本發(fā)明，所述目標(biāo)區(qū)域是地球。有利地并根據(jù)本發(fā)明，源自所述空間層的所述數(shù)據(jù)是數(shù)字圖像。有利地并根據(jù)本發(fā)明，對于每個接收站所接收的每個圖像而言，表示該圖像的空間和時間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)存儲在該接收站的所述選擇模塊所接收的圖像的頭部中，該數(shù)據(jù)由讀取單元讀取。本發(fā)明還涉及一種用于捕獲并下載衛(wèi)星數(shù)據(jù)的裝置以及一種用于捕獲并下載衛(wèi)星數(shù)據(jù)的過程，特征在于上文或下文提到的全部特征或一些特征的組合。


根據(jù)下面的描述，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將變得更清楚，其中僅僅是通過非限制性的例子來給出下面的描述，并且下面的描述參考附圖，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于捕獲并下載衛(wèi)星數(shù)據(jù)的裝置的一部分的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于觀測地球的裝置的另一表示的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置的示意圖，其表示將圖像從衛(wèi)星直接下載到該圖像的勝任接收站；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置的示意圖，其表示將圖像通過不勝任該圖像的接收站從衛(wèi)星間接下載到該圖像的勝任接收站；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置中的衛(wèi)星和接收站的示意圖。
具體實施例方式在附圖中，為了解釋以及清楚的目的，沒有嚴(yán)格考慮尺度和比例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝置的一部分的示意圖。在該圖中，用于捕獲并下載表示空間區(qū)域(被稱為目標(biāo)區(qū)域)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的裝置包括多個衛(wèi)星1、100以及多個陸地接收站 50、51、52。此外，該裝置包括對于由接收站50、51、52所接收的每個數(shù)據(jù)而言，用于確定旨在存儲該數(shù)據(jù)的接收站(被稱為該數(shù)據(jù)的勝任接收站)50、51、52的確定單元22 ；以及用于將該數(shù)據(jù)從該數(shù)據(jù)的接收機(jī)站路由到該數(shù)據(jù)的勝任接收站的單元。這些路由單元由陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20組成。這種陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20確保數(shù)據(jù)在各個站之間通過本質(zhì)上的陸地單元進(jìn)行循環(huán)。根據(jù)優(yōu)選的實施例，該陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20是公共數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，例如互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。確定單元22可以是各種類型的。例如，確定單元22可以根據(jù)特定于數(shù)據(jù)的特性來確定一個站的勝任性，每個站勝任于展示某些共同特定特性的數(shù)據(jù)。此外，這些確定單元 22可以在物理上不同于接收站。從而，例如，確定單元22可以包括中央服務(wù)器，中央服務(wù)器與一組接收站有關(guān)，并且適合于通過考慮與每個數(shù)據(jù)有關(guān)的特性，例如根據(jù)對照表來確立該數(shù)據(jù)的勝任接收站。根據(jù)圖5中特別表示的優(yōu)選實施例，可以將這些確定單元22合并到每個接收站中，對于每個接收站50、51、52、53、M而言，這些確定單元22包括定義所述目標(biāo)區(qū)域的一部分(被稱為該接收站的可視范圍)的特性數(shù)據(jù)，其中該接收站勝任該特性數(shù)據(jù)；以及選擇模塊11，用于對該站的接收模塊12所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，其中，選擇模塊 11適合于選擇與該站的所述可視范圍有關(guān)的數(shù)據(jù)，并將其接收模塊所接收的、未被所述選擇模塊選擇的所有數(shù)據(jù)提供給數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20，使得可以將這些數(shù)據(jù)路由到其相應(yīng)的勝任接收站。圖中所示的實施例涉及一種用于捕獲并下載地球觀測圖像的裝置。從已經(jīng)描述的實施例出發(fā)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠毫無困難地實現(xiàn)用于捕獲并下載其它類型數(shù)據(jù)(例如，關(guān)聯(lián)于天體的雷達(dá)數(shù)據(jù))的裝置。根據(jù)該實施例，每個衛(wèi)星包括至少一個用于捕獲圖像的光學(xué)設(shè)備2以及用于將圖像發(fā)送到地面的模塊4。用于捕獲圖像的光學(xué)設(shè)備2可以是任何已知類型的。然而，根據(jù)優(yōu)選的實施例，這種光學(xué)設(shè)備2是具有固定目標(biāo)的朝向地球的照相機(jī)，并適合于捕獲該衛(wèi)星1飛躍的陸地區(qū)域的多光譜圖像。因而，根據(jù)定義，這種具有固定目標(biāo)的光學(xué)設(shè)備2不允許丟失目標(biāo)。因而， 根據(jù)本發(fā)明的裝置中的衛(wèi)星1不需要特定的瞄準(zhǔn)程序，從而大大降低了制造以及維護(hù)的成本。例如，衛(wèi)星1可以是光學(xué)降落傘(parachutes)。優(yōu)選地，這些衛(wèi)星1展示低軌道， 使得它們可以在一天內(nèi)描繪大量的軌道。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的裝置中的每個衛(wèi)星1可以在一天中運行多于一個的軌道。根據(jù)本發(fā)明的實施例，每個衛(wèi)星1在一天中運行十六個軌道。根據(jù)本發(fā)明的裝置的用于發(fā)送衛(wèi)星1的圖像的發(fā)送模塊4適合于向地面發(fā)送圖像。這種發(fā)送模塊4可以是各種已知類型的，在這里不對其進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明特別有利的實施例，如圖5中給出的，每個衛(wèi)星1包括用于壓縮圖像的壓縮模塊3，壓縮模塊3設(shè)置在用于捕獲圖像的設(shè)備2與用于向接收站50發(fā)送圖像的模塊4之間，使得在用于發(fā)送圖像的模塊4將由用于捕獲圖像的設(shè)備2捕獲的每個圖像發(fā)送到地球之前，可以由該壓縮模塊3對該圖像進(jìn)行壓縮。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，每個接收站50、51、52、53、M包括用于接收圖像的模塊10 ；用于選擇圖像的模塊11 ；以及可以由選擇模塊11訪問的存儲器12。該存儲器12 包括表示構(gòu)成該接收站的可視范圍的地理區(qū)域的數(shù)據(jù)，因此使得參數(shù)化該可視范圍成為可能。如果一個接收站與存儲器12中的數(shù)據(jù)所定義的地理區(qū)域相對應(yīng)，則說該接收站是勝任于接收圖像的。此外，每個接收站50、51、52、53、M、55、56包括用于存儲接收圖像的存儲單元13，其中該接收圖像是該接收站的可視范圍的一部分。這些存儲單元13可以是各種類型的，例如諸如磁盤存儲器之類的大容量存儲器。根據(jù)本發(fā)明，接收站50、51、52、53、M通過數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20彼此互聯(lián)，使得每個接收站 50、51、52、53、M可以通過該數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20循環(huán)其接收模塊10接收的、不與其可視范圍相對應(yīng)的全部圖像。通過陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20發(fā)送的圖像是未被選擇模塊11選擇的圖像。此外， 該接收站50、51、52、53、M的存儲單元13并不存儲這些未被選擇的圖像。在圖2中，衛(wèi)星1已經(jīng)完成了捕獲地球的一部分的圖像21，衛(wèi)星1將所捕獲的圖像21發(fā)送到圖5中示意性表示的接收站50。當(dāng)圖像21由該接收站50的接收模塊接收時， 該圖像21被發(fā)送至選擇模塊11。例如，該選擇模塊11通過讀取該圖像21的頭部來確定與該圖像21對應(yīng)的地理區(qū)域以及衛(wèi)星1捕獲該圖像的時段。為了進(jìn)行這種操作，選擇模塊 11包括用于讀取接收模塊10所接收的每個圖像的頭部的單元。然后，選擇模塊11確定該圖像是否關(guān)聯(lián)于該接收站50的可視范圍。根據(jù)該實施例，該確定操作是通過訪問該接收站的存儲器12來完成的，存儲器12包含該站勝任的全部世界區(qū)域的列表。如果接收站50 勝任于該圖像21，則選擇模塊11命令該站50的存儲單元13對圖像21進(jìn)行存儲。另一方面，如果選擇模塊11確定接收站50不勝任于該圖像21，則該選擇模塊11命令將該圖像放置在公共數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20上。然后，當(dāng)圖像21到達(dá)與該數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20相連的每個站51、52時， 該站確定所述圖像是否關(guān)聯(lián)于其可視范圍。只要接收站確定圖像21是與其有關(guān)的，該接收站就通過其存儲模塊13來存儲所述圖像，否則其允許所述圖像通過陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20進(jìn)行循環(huán)。在圖3中，衛(wèi)星1已經(jīng)完成了對接收站50的可視范圍區(qū)域(由點表示)的圖像的捕獲。在該例子中，接收站50的可視范圍定義了接收站50周圍的連續(xù)區(qū)域。將該圖像直接發(fā)送到接收站50，因而，接收站50勝任于該數(shù)據(jù)。因而，接收站50將通過其存儲單元13 來存儲該圖像。在圖4中，衛(wèi)星1已經(jīng)完成了對接收站M的可視范圍區(qū)域的圖像的捕獲。圖4示出了如下情況衛(wèi)星1不能將捕獲的圖像直接發(fā)送到該圖像的勝任接收站M。例如，當(dāng)接收站M發(fā)生故障或者處于維護(hù)過程中時，或者當(dāng)接收站M已經(jīng)打算接收源自另一衛(wèi)星的圖像時，或者當(dāng)接收站M不再位于該衛(wèi)星的視線內(nèi)時，都可能會發(fā)生這種情況。在該情況中，衛(wèi)星1向另一接收站50(其不勝任該圖像)發(fā)送該圖像。由于接收站50的選擇模塊未選擇所接收的圖像，所以接收站50通過陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)發(fā)送該圖像。在圖3中，接連地將該圖像發(fā)送至接收站51、接收站52、接收站53，以便由接收站M識別，并且以該方式由接收站 M的存儲單元13進(jìn)行備份。隨著衛(wèi)星實現(xiàn)的圖像捕獲的進(jìn)行，每個接收站形成了表示其可視范圍的圖像的數(shù)據(jù)庫，其中其可視范圍由其存儲器12內(nèi)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)來定義。例如，該圖像數(shù)據(jù)庫中的每個圖像由空間坐標(biāo)以及時間坐標(biāo)來定義。根據(jù)有利的實施例，這些空間以及時間坐標(biāo)是在圖像頭部中出現(xiàn)的、并且使每個選擇模塊能夠確定該圖像是否處于其勝任范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的有利實施例，源自一個或多個源的一個或多個圖像可以與三元的時間以及空間坐標(biāo)相對應(yīng)。具體地，除了空間層的衛(wèi)星以外，根據(jù)本發(fā)明該實施例的裝置可以包括陸地照相機(jī)(諸如網(wǎng)絡(luò)照相機(jī))，其適合于捕獲圖像，并考慮所關(guān)注圖像的空間以及時間坐標(biāo)， 通過數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20將圖像發(fā)送到勝任接收站。根據(jù)本發(fā)明的裝置還可以包括用于捕獲圖像的其它設(shè)備，其它設(shè)備可以設(shè)置在其它航天器上，或者甚至設(shè)置在陸地建筑物(諸如公寓樓)的頂部，并可以將捕獲的圖像發(fā)送到接收站。根據(jù)本發(fā)明的裝置使連接至數(shù)字網(wǎng)絡(luò)20的任何設(shè)備能夠訪問接收站，并從而訪問這些接收站的存儲單元中所存儲的圖像。根據(jù)有利的實施例，可以通過互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)直接訪問這些圖像，使得任何搜索引擎可以訪問給定區(qū)域的圖像。為此，可以采用根據(jù)預(yù)定格式的、表示圖像空間和時間坐標(biāo)的名稱來對圖像進(jìn)行存檔。此外，正在尋找由根據(jù)本發(fā)明的裝置捕獲的給定區(qū)域圖像的用戶不必知曉哪個接收站正在供應(yīng)他/她正在尋找的圖像。從正在尋找圖像的人員的角度來說，根據(jù)本發(fā)明的裝置所捕獲的地球圖像在各個接收站之間的分布是透明的。有利地，根據(jù)本發(fā)明的裝置實現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的過程。根據(jù)本發(fā)明的過程有利地由根據(jù)本發(fā)明的裝置來實現(xiàn)。根據(jù)其它實施例，根據(jù)本發(fā)明的裝置捕獲并下載除了圖像以外的數(shù)據(jù)。此外，該裝置的目標(biāo)區(qū)域可以是空間的一部分、地球的一部分等等。使所捕獲的數(shù)據(jù)能夠在各個接收站之間分布的特性數(shù)據(jù)可以是各種類型的，并且可以是基于數(shù)據(jù)的內(nèi)在特征或者捕獲裝置的內(nèi)在特征的等等。
權(quán)利要求
1.一種用于對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲和下載的過程，其中，所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)于被稱為目標(biāo)區(qū)域的空間區(qū)域，其中由被稱為空間層的衛(wèi)星星座捕獲數(shù)據(jù)(21)，每個衛(wèi)星(1)配備有至少一個用于捕獲數(shù)據(jù)的設(shè)備⑵；將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到被稱為陸地層的、分布在地球表面上的多個接收站(50、51、 52、53、54、55、56)，每個接收站(50、51、52、53、54、55、56)包括至少一個用于接收數(shù)據(jù)的接收模塊(10)和用于存儲所接收的數(shù)據(jù)的存儲單元，其中，對于由被稱為接收機(jī)站的接收站所接收的、源自所述空間層的每個數(shù)據(jù)由確定單元來確定被稱為勝任接收站的、旨在存儲該數(shù)據(jù)的接收站；如果該接收機(jī)站是該數(shù)據(jù)的勝任接收站，則由該數(shù)據(jù)的所述接收機(jī)站的所述存儲單元來存儲該數(shù)據(jù)；如果該數(shù)據(jù)的所述接收機(jī)站不是該數(shù)據(jù)的所述勝任接收站，則通過將接收站彼此互聯(lián)的陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)將該數(shù)據(jù)從所述接收機(jī)站路由到該數(shù)據(jù)的所述勝任接收站。
2.如權(quán)利要求1所述的過程，其中，對于每個接收站特性數(shù)據(jù)定義了被稱為該接收站(50、51、52、53、54)的可視范圍的、所述目標(biāo)區(qū)域的不一定連續(xù)的部分，該接收站對于該特性數(shù)據(jù)而言是勝任的；如果由該接收站的所述接收模塊(10)接收的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)于該接收站的所述可視范圍， 則由選擇模塊選擇這些數(shù)據(jù)，并且，如果所述選擇模塊(11)未選擇這些數(shù)據(jù)，則將這些數(shù)據(jù)通過所述陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)00)進(jìn)行循環(huán)。
3.如權(quán)利要求2所述的過程，其中，定義每個基站(50、51、52、53、54)的所述可視范圍的所述特性數(shù)據(jù)存儲在存儲器中，所述存儲器能夠由該接收站(50、51、52、53、54)的所述選擇模塊(11)進(jìn)行訪問。
4.如權(quán)利要求3所述的過程，其中，對于每個接收站(50、51、52、53、M)，該接收站(50、 51、52、53、54)的所述存儲器能夠由用于遠(yuǎn)程訪問的單元來遠(yuǎn)程地訪問，其中所述存儲器包括定義了該接收站(50、51、52、53、54、55、56)的所述可視范圍的所述特性數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1到4中的一項所述的過程，其中，所述陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)00)是公共數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。
6.如權(quán)利要求1到5中的一項所述的過程，其中，所述目標(biāo)區(qū)域是地球。
7.如權(quán)利要求1到6中的一項所述的過程，其中，源自所述空間層的所述數(shù)據(jù)是數(shù)字圖像 。
8.如權(quán)利要求2和7—起所述的過程，其中，對于由每個接收站所接收的每個圖像，由讀取單元來讀取表示該圖像的空間和時間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，其中，所述數(shù)據(jù)存儲在由該接收站 (50、51、52、53、54)的所述選擇模塊(11)所接收的圖像的頭部中。
9.一種用于對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲和下載的裝置，其中，所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)表示被稱為目標(biāo)區(qū)域的空間區(qū)域，所述裝置包括用于捕獲數(shù)據(jù)的、被稱為空間層的多個衛(wèi)星(1、100)，每個衛(wèi)星(1、100)配備有至少一個用于捕獲關(guān)聯(lián)于所述目標(biāo)區(qū)域的至少一部分的數(shù)據(jù)的設(shè)備O)以及用于將所捕獲的數(shù)據(jù)發(fā)送至地面的單元；被稱為陸地層的多個陸地接收站(50、51、52、5354)，每個接收站(50、51、52、53、54)包括用于接收源自所述空間層的數(shù)據(jù)的模塊(12)以及用于存儲源自所述空間層的數(shù)據(jù)的單元(13)，其中，所述裝置包括對于由被稱為接收機(jī)站的接收站(50、51、52、53、54)接收的、源自所述空間層的每個數(shù)據(jù)，用于確定被稱為該數(shù)據(jù)的勝任接收站的、旨在存儲該數(shù)據(jù)的接收站(50、51、52、53、 54)的單元02)；陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(20)，其將接收站(50、51、52、53、54)彼此互聯(lián)，以使得由不是該數(shù)據(jù)的勝任接收站的接收機(jī)站接收的數(shù)據(jù)能夠通過該陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)00)被路由到該數(shù)據(jù)的所述勝任接收站。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，對于每個接收站(50、51、52、53、M)，所述用于確定勝任接收站的單元0 包括特性數(shù)據(jù)，其定義了被稱為該接收站(50、51、52、53、54)的可視范圍的、所述目標(biāo)區(qū)域的不一定連續(xù)的部分，該接收站是該特性數(shù)據(jù)的所述勝任接收站；選擇模塊(11)，用于對由該站的所述接收模塊(10)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，所述選擇模塊(11)適合于選擇關(guān)聯(lián)于該站的所述可視范圍的數(shù)據(jù)，并適合于將其接收模塊(10)所接收的、未被所述選擇模塊(11)選擇的全部數(shù)據(jù)通過所述陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)OO)進(jìn)行循環(huán)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，每個接收站(50、51、52、53、54)在存儲器中包括所述特性數(shù)據(jù)，其中，該存儲器能夠由所述選擇模塊(11)進(jìn)行訪問，所述特性數(shù)據(jù)定義了該接收站(50、51、52、53、54)的所述可視范圍。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，對于每個接收站(50、51、52、53、M)，所述裝置包括用于遠(yuǎn)程訪問該接收站(50、51、52、53、54)的所述存儲器的單元，其中，所述存儲器包括定義了該接收站(50、51、52、53、54、55、56)的所述可視范圍的所述特性數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求9到12中的一項所述的裝置，其中，所述陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)OO)是公共數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。
14.如權(quán)利要求9到13中的一項所述的裝置，其中，所述目標(biāo)區(qū)域是地球。
15.如權(quán)利要求9到14中的一項所述的裝置，其中，源自所述空間層的所述數(shù)據(jù)是數(shù)字圖像01)。
16.如權(quán)利要求10和15—起所述的裝置，其中，每個接收站(50、51、52、53、54)的所述用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇的選擇模塊(11)包括用于讀取每個圖像的頭部的單元，該單元適合于讀取表示該圖像的空間和時間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對表示空間區(qū)域(被稱為目標(biāo)區(qū)域)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲以及遣返的方法。本發(fā)明還涉及一種用于捕獲并遣返衛(wèi)星數(shù)據(jù)的裝置，其包括多個衛(wèi)星(1、100)、多個陸地接收站(50、51、52、53、54)，其特征在于，該裝置包括對于由被稱為接收站的接收站(50、51、52、53、54)所接收的、源自空間層的每項數(shù)據(jù)用于確定旨在存儲該項數(shù)據(jù)的、被稱為關(guān)于該項數(shù)據(jù)的勝任接收站的接收站(50、51、52、53、54)的單元；以及用于將該項數(shù)據(jù)從接收該項數(shù)據(jù)的所述站路由到所述關(guān)于該項數(shù)據(jù)的勝任接收站的陸地數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明還涉及一種捕獲并遣返衛(wèi)星數(shù)據(jù)的方法。
文檔編號H04B7/185GK102197606SQ200980141987
公開日2011年9月21日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者J-J·法維耶, J-P·安蒂基迪斯 申請人:法國國家太空研究中心