全球卫星导航系统反射信号遥感系统数据传输规范(T-ZKJXX 00003—2020).pdf

《全球卫星导航系统反射信号遥感系统数据传输规范(T-ZKJXX 00003—2020).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全球卫星导航系统反射信号遥感系统数据传输规范(T-ZKJXX 00003—2020).pdf（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 I 中关村空间信息产业技术联盟中关村空间信息产业技术联盟 发布发布 ICS 07.040 CCS M54 全球卫星导航系统反射信号遥感系统数据传输规范 Global navigation satellite system reflected signal remote sensing system data transmission specification 2020-12-31 发布 2020-12-31 实施 团体标准团体标准 T/ZKJXX 00003-2020 T/ZKJXX 000032020 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4

2、缩略语.2 5 传输协议要求.2 5.1 协议层次.2 5.2 通讯协议.2 6 GNSS-R 数据设计要求.2 6.1 相关值数据结构.3 6.2 产品数据结构.4 T/ZKJXX 000032020 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中关村空间信息产业技术联盟提出并归口。本文件起草单位：北京航空航天大学、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司海洋采油厂、北斗导航位置服务（北京）有限公司、山东航向电子科技有限公司、北京博阳世通信息技术

3、有限公司、海成（东营）卫星遥感应用系统集成有限公司、北京翔海智控科技有限公司、中关村空间信息产业技术联盟。本文件主要起草人：杨东凯、邢进、俞永庆、王林峰、张波、刘伟、马广浩、张学良。T/ZKJXX 000032020 1 全球卫星导航系统反射信号遥感系统数据传输规范 1 范围 本文件规定了基于全球卫星导航反射信号遥感系统的数据传输协议的要求，与传输数据的设计要求。本文件适用于海面遥感（风浪探测、海面测高）、油膜探测、海冰探测、土壤湿度探测场景下的基于全球导航卫星系统反射信号的数据传输。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅

4、该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 193912003 全球定位系统（GPS）术语及定义 GB/T 19488.12004 电子政务数据元 3 术语和定义 GB/T 19391-2003界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 系统组成 3.1.1 GNSS反射信号遥感系统 GNSS reflection signal remote sensing system 以GNSS信号为信号源，探测终端接收到经由反射面反射的信号，在探测终端中进行信号处理、数据处理、数据传输的系统。3.1.2 全球导航卫星系统反射信号探测终端 de

5、tection terminal for GNSS reflection signal 能够接收卫星直射信号与反射信号，具备信号处理、数据传输能力的装置。3.1.3 数据中心 data center 搭建在本地的服务器，在其中配置对应的数据库，能够接收从现场的探测终端传回的数据，并具有结算、存储、调用功能。3.2 数据传输 3.2.1 相关值数据 correlation value data 探测终端采集到卫星直、反射信号后，经过初次信号处理得到的数据。T/ZKJXX 000032020 2 3.2.2 产品数据 product data 将相关值数据进一步解算后，通过反演模型进行数据处理，得

6、到该应用领域的遥感数据。3.2.3 数据帧 data frame 探测端采集1ms的相关值数据。4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。GNSS：全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System）GPS：全球定位系统（Global Positioning System）GNSS-R：全球导航卫星反射系统（Global Navigation Satellite System-Reflectometry）5 传输协议要求 5.1 协议层次 探测终端与数据中心通讯接口应满足选定的传输网络的要求。本文件规定的数据传输通讯协议对应于ISO/OSI定义的7层协议的应用层，

7、在基于互联网的探测终端与数据中心之间提供交互通讯。该通讯建立在TCP/IP基础之上，基于HTTP超文本传输协议进行数据传输。5.2 通讯协议 5.2.1 应答模式 完整的命令由请求方发起，响应方应答组成,具体步骤如下:a)请求方发送请求命令给响应方；b)响应方接到请求命令后应答，请求方收到应答后认为连接建立；c)响应方执行请求的操作；d)响应方通知请求方请求执行完毕，没有应答按超时处理；e)命令完成。5.2.2 请求回应超时机制 一个请求命令发出后在规定的时间内未收到回应，则判定为超时。超时后重发，重发规定次数后仍未收到回应判定通讯不可用，通讯结束。5.2.3 执行超时机制 请求方在收到请求回

8、应（或一个分包）后规定时间内未收到返回数据或命令执行结果，判定超时，命令执行失败，结束。6 GNSS-R 数据设计要求 T/ZKJXX 000032020 3 6.1 相关值数据结构 6.1.1 整体数据构成 如图1所示，所有的数据都是由ACSII码字符组成。相关值数据包括基本信息与数据文件。图1 通讯包数据组成 规定一个数据文件大小、数据格式和对应的值域范围如下。a)基本信息中包含了多个数据字段。其中包括设备序号、数据时间、子文件总数、子文件序号等字段，不同的数据字段有各自的数据类型,详细信息如表 1 所示；b)数据文件是探测终端传输给数据中心的数据内容，每次传输仅传输一个 64M 数据文件

9、，一个数据文件由多个 1M 的数据子文件组成。一个数据子文件由多个数据帧组成，数据帧中包含了多个字段，每个数据帧大小 96 字节。详细信息如表 2 所示。6.1.2 基本信息数据结构 基本信息数据属于相关值数据开始的数据信息，目的是对该数据元进行基本信息的说明。基本信息数据结构如表1所示。表1 基本信息数据结构 中文名称中文名称 数据类型数据类型 表示格式表示格式 说明说明 设备序号 字符型 a2 数据传输的终端ID 数据时间 字符型 a14 数据采集的时间，YYYYMMDDHHMMSS 子文件总数 字符型 a2 该次传输中所包含的子文件总数 子文件序号 字符型 a2 该子文件在整个数据文件中

10、的序号 子文件长度 字符型 a4 正在传输的子文件的长度 实验者 字符型 a1.20 实验者名称 实验名称 字符型 a1.20 实验名称 经度 浮点型 p3.8 探测终端所在经度 纬度 浮点型 p3.8 探测终端所在纬度 星座名称 浮点型 a1.10 该数据属于卫星星座名称 天线方位角 浮点型 p3.2 探测终端的天线方位角 T/ZKJXX 000032020 4 天线俯仰角 浮点型 p3.2 探测终端的天线俯仰角 天线波束角 浮点型 p3.2 探测终端的天线波束角 表1 基本信息数据结构（续）中文名称中文名称 数据类型数据类型 表示格式表示格式 说明说明 天线高度 浮点型 p3.2 探测终端

11、的天线高度 树莓派IP 字符型 n16 探测终端的树莓派IP 天线型号 字符型 n1.16 探测终端的天线型号 接收机型号 字符型 n1.16 探测终端的接收机型号 注：本属性采用GB/T 19488.12004中的5.5.3 数据格式。数据格式中使用的字符含义如下：a)字母“a”表示字符；b)字母“n”表示数值；c)字母“a”或“n”之后的自然数表示定长个字符，或数值的十进制最大位数；d)字符串“.ul”表示长度不确定；e)逗号“,”隔开的两个自然数“p,q”表示数值最大 p 个十进制位数，小数点后 q 位；f)双点号“.”表示从最小长度到最大长度，前面附加最小长度，后面附加最大长度。6.1

12、.3 数据帧结构组成 数据帧的数据结构如表2所示。表2 数据帧数据结构 中文名称中文名称 数据类型数据类型 数据格式数据格式 说明说明 通道编号 整型 p5 60000至60005为北斗星座有效帧，60007为无效帧，60024至60029为GPS有效帧，60030为无效帧 卫星编号 整型 p2 接收到信号的卫星号 卫星高度角 整型 p3 该卫星高度角 卫星方位角 整型 p3 该卫星方位角 相关值序号 整型 n1.5 相关值序号，可用于对数据帧是否连续进行校验 时延窗宽度 浮点型 p2.2 时延窗大小 直射I路相关值 整型 n1.5 有符号整数 直射Q路相关值 整型 n1.5 有符号整数 反射

13、I路相关值 整型 n1.5 包含20个相关值，有符号整数 反射Q路相关值 整型 n1.5 包含20个相关值，有符号整数 6.2 产品数据结构 反射信号经处理得到的产品数据结构如图2所示，该类数据按时间定时传输，通讯包为数据内容。其中“应用模式代码”字段的具体分类见表4。模式识别代码代表探测终端在不同的探测场景，图2规定，每种场景下，“应用模式代码”前字段一致，“应用模式代码”后的字段不同，代表不同场景下反演出的遥感信息。T/ZKJXX 000032020 5 设备序号数据时间卫星号星座时延探测点经度探测点纬度探测点高度反射功率峰值直反功率比应用模式代码ICF自相关时间风向风速有效波高海平面高度

14、介电质常数介电质常数介电质常数土壤湿度油膜有无油膜占比油膜厚度海冰有无海冰占比海冰厚度备用字段备用字段备用字段备用字段 图2 产品数据结构 产品数据是直接呈现给用户的数据，数据大小根据应用模式不同会发生变化，如表3所示，给出了数据包含的内容，其中不同模式下的专属数据字段在说明中标注了数据应用模式代码号，具体应用模式代码如表4所示。表3 产品数据结构 中文名称中文名称 数据类型数据类型 表示格式表示格式 说明说明 设备序号 字符型 a2 数据传输的终端ID 数据时间 字符型 a14 数据采集的时间，YYYYMMDDHHMMSS 卫星号 整型 a2 卫星号 星座 字符型 a8 星座名称，支持北斗系

15、统和GPS系统 时延 浮点型 p3.q2 两位小数，缺省值9999.00，单位s 探测点经度 浮点型 p3.8 探测点所在经度 探测点纬度 浮点型 p3.8 探测点所在纬度 探测点高度 浮点型 p3.8 探测点所在高度 反射功率峰值 浮点型 p3.q2 两位小数，缺省值9999.00 直反功率比 浮点型 p3.q2 两位小数，缺省值9999.00 应用模式代码 字符型 a2 代表当下采集场景 ICF自相关时间 浮点型 p3.q2 属于应用模式代码1中数据字段，两位小数，缺省值9999.00，单位s 风向 浮点型 p3.q2 属于应用模式代码1中数据字段，字符串形式，缺省值9999 风速 浮点型

16、 p3.q2 属于应用模式代码1中数据字段，两位小数，缺省值9999.00，单位：m/s 有效波高 浮点型 p3.q2 属于应用模式代码1中数据字段，两位小数，缺省值9999.00，单位：m 海平面高度 浮点型 p3.q2 属于应用模式代码2中数据字段，两位小数，缺省值9999.00，单位：m 介电质常数 浮点型 p3.q2 属于应用模式代码3，4，5中数据字段，两位小数，缺省值9999.00 T/ZKJXX 000032020 6 表3 产品数据结构（续）中文名称中文名称 数据类型数据类型 表示格式表示格式 说明说明 土壤湿度 浮点型 p3.q2 属于应用模式代码3中数据字段，两位小数，缺省

17、值9999.00，范围在0至1区间 油膜有无 布尔型 n1 属于应用模式代码4中数据字段，true或false 海冰有无 布尔型 n1 属于应用模式代码5中数据字段，true或false 油膜占比 浮点型 p3.q2 属于应用模式代码4中数据字段，两位小数，缺省值9999.00 海冰占比 浮点型 p3.q2 属于应用模式代码5中数据字段，两位小数，缺省值9999.00 油膜厚度 浮点型 p3.q2 属于应用模式代码4中数据字段，两位小数，缺省值9999.00，单位：m 海冰厚度 浮点型 p3.q2 属于应用模式代码5中数据字段，两位小数，缺省值9999.00，单位：m 表4 应用模式代码与名称 代码代码 名称名称 1 风浪探测类 2 海高探测类 3 土壤探测类 4 油膜探测类 5 海冰探测类 6 备用类别