大數(shù)據(jù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用案例分享!(轉(zhuǎn)載)
近年來(lái),隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提升,航天事業(yè)得到了飛速發(fā)展動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用。航天領(lǐng)域在研制、運(yùn)行和發(fā)布成果的全過(guò)程中,都會(huì)產(chǎn)生大數(shù)據(jù)和應(yīng)用大數(shù)據(jù)的需求,數(shù)據(jù)既是航天理論的基礎(chǔ),又是航天實(shí)踐的基石,而數(shù)據(jù)可視化是大數(shù)據(jù)領(lǐng)域所有價(jià)值的終極呈現(xiàn)。
我們來(lái)盤點(diǎn)一下近些年火熱的大數(shù)據(jù)可視化,在航天領(lǐng)域的應(yīng)用案例動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用。
一、悟空暗物衛(wèi)星態(tài)勢(shì)監(jiān)控可視化系統(tǒng)
在中國(guó)科學(xué)院的指揮大廳中,有兩套專為暗物質(zhì)探測(cè)任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)展現(xiàn)和分析的可視化系統(tǒng)——衛(wèi)星態(tài)勢(shì)監(jiān)控可視化系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理監(jiān)控可視化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用。
衛(wèi)星態(tài)勢(shì)監(jiān)控可視化系統(tǒng)運(yùn)行在指揮大廳的大屏幕上,呈現(xiàn)的是衛(wèi)星運(yùn)行態(tài)勢(shì),包括結(jié)合二三維地圖,可視化衛(wèi)星的位置、運(yùn)行軌跡,高能粒子經(jīng)過(guò)探測(cè)器的三維“著火圖”,地面接收站的通訊范圍與狀態(tài)等;大屏同時(shí)呈現(xiàn)衛(wèi)星載荷狀態(tài),以及地面站信息接收狀態(tài)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用。
數(shù)據(jù)管理監(jiān)控可視化系統(tǒng)運(yùn)行在數(shù)據(jù)處理間的大屏上,主要呈現(xiàn)數(shù)據(jù)處理過(guò)程、探測(cè)事例統(tǒng)計(jì)、內(nèi)部流轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)管等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用。“悟空”每天傳回約1*G數(shù)據(jù)量,科學(xué)家團(tuán)隊(duì)將對(duì)數(shù)據(jù)展開分析研究,龐大的數(shù)據(jù)面前,如何消融數(shù)據(jù)世界與人類認(rèn)知的邊界,挖掘數(shù)據(jù)背后的規(guī)律與價(jià)值,探索宇宙的秘密;同時(shí)直觀了解衛(wèi)星的實(shí)時(shí)運(yùn)行態(tài)勢(shì),數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)作用首當(dāng)其沖。
二、“墨子號(hào)”衛(wèi)星科學(xué)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)
針對(duì)量子實(shí)驗(yàn)的星地協(xié)同過(guò)程,構(gòu)建了全面展現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)流程與狀態(tài)的天地一體化運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng),用以監(jiān)控量子衛(wèi)星的載荷工作狀態(tài)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用。該系統(tǒng)位于北京懷柔的空間科學(xué)衛(wèi)星在軌運(yùn)行控制中心,參與量子實(shí)驗(yàn)任務(wù)的地面科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間,將通過(guò)本系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測(cè)各項(xiàng)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的狀態(tài),保障各項(xiàng)科學(xué)研究的順利開展。
平臺(tái)結(jié)合地理信息系統(tǒng),通過(guò)二、三維呈現(xiàn)形式對(duì)量子衛(wèi)星的星地光學(xué)與數(shù)據(jù)通信過(guò)程可視化,完整的呈現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的工作步驟與工作原理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用。
三、“長(zhǎng)征五號(hào)”可視化項(xiàng)目
長(zhǎng)征五號(hào)于11月*日首飛成功,運(yùn)載火箭技術(shù)水平不僅代表一個(gè)國(guó)家自主進(jìn)入空間的能力,也體現(xiàn)著其最終利用空間和發(fā)展空間技術(shù)的能力和水平,是一個(gè)國(guó)家航天能力的基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用。
本次長(zhǎng)征五號(hào)首飛任務(wù)的可視化項(xiàng)目包括:長(zhǎng)五箭體及內(nèi)部系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn);發(fā)射廠區(qū)以及火箭垂直總裝運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的呈現(xiàn);點(diǎn)火發(fā)射以及飛行過(guò)程數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)——從助推分離、整流罩分離,到一二級(jí)分離、末修調(diào)姿,再到上面級(jí)與基礎(chǔ)級(jí)分離過(guò)程動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用。
通過(guò)可視化的手段,可以將“長(zhǎng)征五號(hào)”的全新技術(shù)、運(yùn)載能力、組成結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)一目了然的呈現(xiàn)出來(lái),并利用三維視景仿真技術(shù),實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭發(fā)射升空及飛行過(guò)程的模擬仿真,包括火箭位置、運(yùn)行軌跡、空中姿態(tài)等動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用。