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TERRA/AQUA - MODIS 下行数据格式参考指南(草)
  内容索引:  
 
 

1 主题内容与适用范围

  • 主题内容
    本指南描述了国家对地观测系统MODIS共享平台MODIS 0级数据的术语、格式和处理过程,用以帮助用户了解MODIS数据从获取到标准数据产品之间过程的标准和规范。
  • 适用范围
    本指南适用于国家科技基础条件平台对地观测系统MODIS共享平台TERRA/AQUA MODIS下行传输信号到0级标准数据产品处理过程,用于指导用户对数据源和相应技术的理解和使用。

2 术语和信息来源

  • CCSDS:指空间数据系统咨询委员会。
  • 信道存取数据单元:英文为Channel Access Data Unit(CADU),是一种物理的信息包格式。
  • 虚拟信道数据单元:英文为Virtual Channel Data Unit(VCDU),是包含在CADU中的信息包格式。
  • 源信息包:指由在轨应用处理系统按照一定程序生成的一种数据结构。
  • 格式化同步:指从接收的串行码流中提取帧同步信息,并按照一定的要求对数据进行处理。
  • 去扰:指去除经过加扰处理的信号中的扰动信息。
  • RS纠错:指Reed-Solomon 纠错。
  • PDS文件:指产品数据集文件。

本指南的主要内容选自:
1. CCSDS102.0-B-5. Blue Book, Issue 5. Packet Telemetry, Recommendation for Space Data System Standards, CCSDS, Washington, D.C., November 2000.
2. CCSDS.102.0-B-4. Blue Book. Issue 4.Packet Telemetry, Recommendation for Space Data System Standards, CCSDS, Washington, D.C., November 1995

3 TERRA/AQUA MODIS接收信号到0级数据产品处理流程
在图4-1的第二个绿色的方框,代表了裸数据。裸数据是最原始的地面接收数据,它含有满足CCSDS标准(CCSDS 102.0-B-4)的数据包(CADU)。它经过格式化同步、去扰、RS纠错、格式转变等相应的步骤和程序,处理成为MODIS 0级数据产品(PDS文件)(图4-2)。

4 虚拟信道数据单元(VCDU)
    下面是VCDU的说明(图4-3),其中数字为各字段长度(用bit表示):

5 源信息包
     源信息包包含在 VCDU 中的数据单元中,它的定义如下(字段长度用 bit 表示):
6 MODIS下行数据中各字段说明

起始字节

字节

比特

说明

备注

 

 

 

CADU

 

 

 

0

4

32

 

同步字

1A CF FC 1D

未经过 R-S 编码

 

 

 

VCDU 主导头

 

 

在 Aqua 上使用了 PN 编码

4

2

2

 

版本号

01

 

8

 

航天器 ID

Terra 卫星: 2A , Aqua 卫星: 9A

 

6

 

虚拟信道 ID

Terra 卫星 : 2A 用于 MODIS, 29 用于 MISR, 3F 用于 信道已满 ; Aqua 卫星 : 1E 用于 MODIS

 

6

3

24

 

虚拟信道数据单元计数

0 表示已满 , 或 从 1 开始计数

 

9

1

1

 

回放标记

0

 

7

 

备用

 

 

 

886

 

VCDU 数据

 

 

PN 随机化

 

 

 

M_PDU 数据头

 

 

 

10

2

5

 

备用

 

 

11

 

CCSDS 第一数据头指针

字节表示的偏移量,无数据头用 7FF 表示

偏移量从该数据头开始起算

 

 

 

CCSDS 源信息包主导头

 

 

 

+0

2

3

 

版本号

0

 

1

 

类型

0= 常规 , 1= 检验

 

1

 

副导头标记

1

 

11

 

应用处理程序标识 APID

MODIS: 64 ~ 127

 

+2

2

2

 

顺序标记

01= 第一个 , 10= 第二个 ,

 

14

 

包计数

0 ~ 16383

 

+4

2

16

 

信息包长度

副导头长度 + 数据长度 -1

 

 

 

 

CCSDS 副导头

 

 

 

+6

2

16

 

时间:天

从 1958-01-01 开始起算

 

+8

4

32

 

时间:毫秒

一天中的毫秒计时

 

+12

2

16

 

时间:微秒

毫秒中的微秒计时

 

+14

1

1

 

快视标记

如果选择了快视,则为 1

 

3

 

信息包类型

000= 白天 , 001= 夜间 ,

白天有两个长数据包,晚上有一个短数据包

3

 

扫描计数

0~7

 

1

 

镜面标识

0= 第一面 , 1= 第二面

 

 

 

 

CCSDS 数据

 

 

 

 

 

 

MODIS 数据头

 

 

 

+15

3

1

 

数据源标识

0= 地球观测 , 1= 定标数据

 

11

 

数据标识

1 至 1354 用于采样计数

 

10

 

FPA/AEM 配置

对于不同探测器的设置

 

1

 

科学数据状态

0= 试验 , 1= 标准

 

1

 

科学数据是否反常

0= 反常 ,1= 正常

 

 

 

 

MODIS 数据

 

 

 

+18

622.5 或 256.5

4980 或 2052

 

白天 / 工程数据,夜间数据

 

 

 

1.5

12

 

总和检查

 

 

 

 

 

编码的 VCDU

 

 

 

896

128

1024

 

R-S 编码

 

 

7 参考文献

[1] Packet Telemetry, Recommendation for Space Data System Standards, CCSDS.102.0-B-5. Blue Book. Issue 5. Washington, D.C.: CCSDS, November 2000.

[2] Packet Telemetry, Recommendation for Space Data System Standards, CCSDS.102.0-B-4. Blue Book. Issue 4. Washington, D.C.: CCSDS, November 1995.

[3] 李邦复.CCSDS的技术特征.遥测遥控,1994,15(4):1-8.

[4] Andrew Brooks. Dundee Satellite Receiving Station MODIS downlink packet format

[5] 陈星燎,陈金树,葛成辉. 高速遥感多星通用格式化同步器的设计与实现.遥感学报,2003,7(5):386-392.

( 执笔人:曹云刚、段辉明、葛成辉、卫东、陈文波、刘闯 )

 

 
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