Novo Sistema de Processamento CBERS 1 e 2 - INPE-DGI

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Novo Sistema de Processamento CBERS 1 e 2 - INPE-DGI

Paz Paix Pace Frieden Peace Paz


Paz Paix Pace Frieden Peace Paz“Sistema de Processamento deImagens CBERS”Sessão Especial sobre o CBERSXI SBSR – 7 de abril de 20034o. EATUS – 5 de junho de 2003


Paz Paix Pace Frieden Peace PazAntonio Machado e Silvaantonio@gisplan.com.brGISPLAN Tecnologia da Geoinformaçãowww.gisplan.com.br


Paz Paix Pace Frieden Peace PazHistórico


Paz Paix Pace Frieden Peace Paz• 1973 – Estação Landsat 1, 2 e 3• 1982 – Estação Landsat 4 e 5• 1986 – Estação Spot 1, 2 e 3• 1997 – Estação CBERS 1• 1998 – Estação Landsat 5 e 7• 2001 – Estação CBERS 2


Paz Paix Pace Frieden Peace Paz1973 - Sistema Landsat 1, 2 e 3• Satélite de Observação da Terra– Início dos anos 70– Sistema Landsat• Participação Brasileira– 2o. país a adquirir uma estação terrena do satélite• Centro de recepção e gravação (Cuiabá – MT)• Centro de processamento de imagens (CachoeiraPaulista - SP)– Estabelecimento de competência – INPEInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais


Paz Paix Pace Frieden Peace Paz1982 - Sistema Landsat 4 e 5• Início dos anos 80– Reformulação no sistema Landsat– Novo e mais avançado sensor (TM)• INPE contrata empresa francesa para odesenvolvimento conjunto da nova estaçãoterrena– Especificação e projeto– Desenvolvimento e implementação– Integração e teste


Paz Paix Pace Frieden Peace Paz1986 - Sistema Spot 1, 2 e 3• Segunda Metade da década de 80– Lançamento do satélite francês SPOT– INPE desenvolve a estação terrena do satéliteSPOT• Consolidação da competência do INPE emestações terrenas de satélite


Paz Paix Pace Frieden Peace Paz1997 - Sistema CBERS 1• Primeiro satélite brasileiro de SensoriamentoRemoto– INPE especifica estação terrena– Empresa francesa desenvolve a estação emparceria com empresa brasileira• Consolidação da competência nacional na áreade estações terrenas de satélite


Paz Paix Pace Frieden Peace Paz1998 - Sistema Landsat 5 e 7• Projeto SIVAM– Empresa canadense fornece estação terrena


Paz Paix Pace Frieden Peace Paz2001 - Sistema CBERS 2• Política nacional de desenvolvimento científico etecnológico– INPE especifica estação– Empresa brasileira desenvolve estação terrena


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema CBERS 1


Paz Paix Pace Frieden Peace PazEstação Terrena CBERS• Parte do segmento solo de um programaespacial• Dividida em 3 sistemas principais:– Sistema de Recepção – SRE– Sistema de Gravação de Dados – SGD– Sistema de Processamento de Imagens - SPI


Paz Paix Pace Frieden Peace PazEstação TerrenaCBERSSistema deRecepçãoSRECuiabá– MTSistema deGravação deDadosSGDSistema deProcessamentode ImagensSPICachoeira PaulistaSP


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema de Recepção - SRE• Responsável pela recepção dos dados enviadospelo satélite• Componente principal:– Antena de rastreio


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema de Recepção - SRE• Satélite CBERS projetado quando as principaisreferências eram:– Satélites Landsat 4 e 5 e Spot 3• Taxa de Transmissão de Dados:– Landsat: 85 Mbits/s– Spot: 45 Mbits/s– CBERS: 115 Mbits/s


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema de Gravação - SGD• Landsat e Spot:– Imagens disponíveis no catálogo vários dias após arecepção– Acesso ao catálogo apenas nos centros de atendimento aosusuários – ATUS– Gravador especial de alta densidade – HDDR• CBERS:– Imagens disponíveis no catálogo no próprio dia da recepção– Acesso ao catálogo via internet– Armazenamento em discos magnéticos – HD's


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema de Processamento - SPI• Principais funções do SPI:– Manter o acervo permanente dos dados CBERS– Manter o catálogo de dados do satélite– Manter o acervo de “quick-looks”– Processar os dados CBERS, gerando os diversosprodutos– Gerenciar os usuários– Administrar os pedidos


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema de Processamento - SPI• Landsat e Spot:– Sistema baseado em “main-frame”– Baixa capacidade de processamento• CBERS:– Sistema distribuído– Capacidade de processar no mesmo dia todas asimagens recebidas e gravadas em Cuiabá


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema CBERS 2


Paz Paix Pace Frieden Peace PazRequisitos Gerais• Sistema de baixo custo– Estação baseada em arquitetura de hardware debaixo custo– Sistema baseado em software livre• Maior integração com o INPE• Aproveitamento de tecnologia de SW do INPE– TerraLib


Paz Paix Pace Frieden Peace PazRequisitos Gerais• Sistema Modular– Multi-satélite, multi-sensor– Funcionalidades– “Plug-In”• Facilidade de incorporação de novos satélites esensores• Sistema Orientado a Objetos


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema CBERS 2• Sistema operacional: Linux– Distribuição Red-Hat• Linguagem de programação: C++– Compilador GCC• Engenharia de requisitos– Ferramenta case: Rational Rose• Projeto Orientado a Objetos– Ferramenta Case: Rational Rose


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema CBERS 2• Sistema de controle de versão– CVS: Concurrent Version System• Sistema de controle de bugs– Bugzilla• Sistema de documentação– Doxigen• Banco de dados– MySQL e PostgreSQL


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema CBERS 2• Conceito– Hierarquia– Encapsulamento– Polimorfismo– Programação genérica


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema CBERS 2• Paradigmas– singleton– factory– interface– compiler firewall


Paz Paix Pace Frieden Peace PazSistema CBERS 2• Codificação em níveis– Estação (geral)– Satélite– Instrumento• Radar• Varredura eletrônica• Varredura mecânica


Paz Paix Pace Frieden Peace PazManagement SystemAcquisitionPlanning SystemAPSOrderManagement SystemOMSReception &Recording SystemRRSCatalogueBrowse SystemCBSQualityControl SystemQCSProductGeneration SystemPGS


Paz Paix Pace Frieden Peace PazInterfaces Externas do Sistema• Acquisition Planning System (APS) – MissionControl Center (MCC)– Programação do satélite (ex.: ganho, modo deaquisição, posição do espelho)– Confirmação da programação– Dados de efemérides• Catalogue Browse System (CBS) – Image DataCenter (IDC)– Metadados e Browse Imageries– Imagens brutas


Paz Paix Pace Frieden Peace PazManagement System• Responsável pelo gerenciamento de todos os demaissistemas– Gerencia as interfaces entre todos os sistemas, as interfacesexternas e todas as tarefas que estão sendo realizadas• Gerencia e armazena todos os arquivos de pedido,permitindo repetir tarefas e comparar resultados• Gerencia e armazena todos os arquivos deprocessamento, permitindo a análise dos resultados• Gerencia e armazena todos os arquivos de log


Paz Paix Pace Frieden Peace PazManagement System• Gerencia e mantém uma base de dados dosusuários cadastrados• Permite análise estatística sobre os pedidos,usuários e produtos• Gerencia todos os processos, distribuindo-osentre os computadores e definindo asprioridades de execução


Paz Paix Pace Frieden Peace PazReception & Recording System - RRS• Responsável pela recepção e gravação dosdados transmitidos pelo satélite– Garantia de gravação de dados sem perdas a altastaxas de transmissão de dados• Programa o posicionamento da antena, baseadona programação do satélite• Sincroniza os dados baseados no clocktransmitido– Dados não formatados


Paz Paix Pace Frieden Peace PazReception & Recording System - RRS• Permite a visualização dos dados subamostradosem tempo real– moving window• Atualmente aproveita sistema desenvolvido pelaScientific Atlanta (SRE) e parte do sistemadesenvolvido pela Matra (SGD: arquivo DRD –Dated Raw Data)


Paz Paix Pace Frieden Peace PazAcquisition Planning System - APS• Responsável por preparar a programação dosatélite, baseado nos pedidos dos usuários– Gerencia conflitos– Envia programação para o MCC– Recebe, do MCC, resposta da programação• Repassa a programação para o RRS


Paz Paix Pace Frieden Peace PazOrder Management System - OMS• Responsável pelo gerenciamento dos pedidos, desde omomento inicial até a entrega dos mesmos• Mantém uma base de dados com os pedidos a seremexecutados (fila de produção)• Define a prioridade dos pedidos• Mantém uma base de dados com a situação de cadapedido em andamento• Permite ao usuário saber o estágio de seus pedidos

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