北斗RDSS在海洋工程数据传输中的应用

海洋一直是传统通信技术的最大盲区.因为缺乏有效的通信手段,造成船岸之间信息交流困难,高度信息化的海上工程船舶成为漂浮在海上的信息孤岛.北斗卫星导航系统将导航与通信集成,为解决船岸一体化提供了可行的技术途径.本文基于北斗RDSS(Radio—Determina—tion Satellite Service,卫星无线电测定业务)短报文通信原理,提出了北斗集群数传解决海洋工程船大数据量传输的技术方案.通过制定通信协议,建立有效的数据处理算法和压缩算法,将包含船机状态数据、施工工况数据、船位信息等数千个物理量实时发送到岸上指挥中心,实现了海上作业的船岸一体化,为海上作业船舶的生产调度和业务管理提供了信息技术保障.     

基于北斗通信SRP机制的电力计费信息远程传输系统的设计与实现

针对在无公网覆盖的偏远地区,用电信息远程抄表这一历史性难题,文章研究了一种基于北斗短报文通信的电力远程抄表系统。研制的电表数据采集与传输设备,可以按多种工作模式抄取电力数据,并进行数据拆包(segmentation,S)和北斗协议封装处理,然后通过北斗短报文模块完成数据的远程传输;同时研制的主站端接收设备可以完成北斗短报文的接收、数据解析和组包(reassembly,R)处理,有效的补包(patching,P)操作保证了电力抄表的成功率。实际测试结果表明,该基于北斗通信SRP机制的电力计费信息远程传输系统的抄表成功率可达98.9%,可以作为偏远地区用电信息远程抄表的一种高效可靠的方案。     

循环冗余校验算法分析和实现

在网络中传输报文时,噪声干扰或传输中断等因素往往使接收端收到的报文出现错码。为了及时可靠地把报文传输给对方并有效地检测错误,需要采用差错控制。循环冗余校验CRC（Cyclic Redundancy Check）是由分组线性码分支而来,其主要应用是二元码组。循环冗余校验CRC编码简单且误判概率很低,在通信系统中得到了广泛的应用。文中详细介绍了循环冗余校验CRC的差错控制原理及其实现方法。     

用VC实现基于LIN总线协议的串口通信

分析了LIN总线协议的特点、报文帧结构及校验方法，以Visual C^＋＋ 6．0为开发平台,利用Windows API函数通过PC机的RS232口实现了基于LIN总线协议的串口通信．给出了实现的部分流程图及代码，在通信过程中选择简便的奇偶校验及和校验进行差错校验，保证了数据的无差错传输．     

基于HTM网络的多源海洋实时观测数据异常检测

在时下海洋观测系统中,往往通过分布于不同地理位置的智能传感器来获取实时观测数据。然而由于通信环境不稳定、观测仪器故障、数据采集或传输软件运行异常等原因,观测数据的完整性、可靠性和时效性往往得不到保障。本文基于层级实时记忆(Hierarchical Temporal Memory,HTM)网络设计多源数据异常检测算法,对不同测点海洋实时观测数据流进行质量监控。首先考虑海洋观测系统中存在的数据缺测、网络丢包现象,对观测数据进行预处理;接着基于HTM网络,生成观测数据的稀疏离散表征,动态更新神经元活跃和预测状态,并根据赫布法则奖励或惩罚突触连通值,模拟时序数据的空间和时间关系,从而学习和识别数据内部特征,实现单源海洋实时数据流的异常检测;最后在此基础上,利用不同测点间观测数据的距离相关性,对多源海洋实时数据流进行质量监控,降低异常数据漏报率。实验结果表明,本文提出的算法能有效检测出海洋实时观测数据异常点,且识别速度快于数据采集速度,能保证异常检测过程的准确性和实时性,符合实际应用需求。     

开源大数据框架在海洋信息处理中的应用

 随着中国海洋观测技术和数据收集手段的发展,海洋观测数据量日益庞大、数据复杂程度逐渐增多,传统的数据存储方式和处理方法无法有效地对海洋数据进行管理和分析,同时,数据的区域化和分布化成为海洋数据统一管理的一个障碍,对海洋数据挖掘造成一定困难。本文从大数据生命周期的维度,介绍了主流开源大数据框架在海洋大数据获取、存储、处理、智能分析、安全保护和治理方面的技术原理和应用。     

基于北斗与ZigBee的生态环境参数实时采集系统

针对当前生态环境参数采集实时性差、智能化水平低、普通远程通信技术存在盲区等问题,设计并实现了基于北斗与ZigBee的生态环境参数实时采集系统. 系统以CC2530芯片为核心,选取温湿度、压强、光照强度、土壤含水率及负氧离子基本环境参数,结合ZigBee与北斗短报文技术,建立ZigBee监测网,在网关节点上嵌入北斗短报文模块,同时设计易于扩展且适用于短报文远程数据传输的编码,并应用于北斗移动终端,实现数据的实时显示与存储. 实验结果表明,ZigBee监测网工作正常,网关节点上北斗短报文模块的收包率高达95%以上,系统运作稳定可靠,同时还兼备扩展性,可集成其他传感器.     

浅谈多普勒天气雷达报文发送自动监控与报警

多普勒天气雷达探测数据是现代气象预报中非常重要的参考资料,其生成的探测产品需要传送到国家局形成全国天气雷达探测数据联网。报文在传输过程中,会因为各种原因如网络故障或者观测仪器等导致发报出错,若不能及时发现,会产生较大影响。本文实现了用Java语言编写程序实现报文发送的自动监控和报警。     

变负荷模式下电力多级冗余数据精细化校验算法

由于已有算法未能对电力数据进行聚类处理,导致查全率下降,为此,提出一种变负荷模式下电力多级冗余数据精细化校验算法。在变负荷模式下,通过电力信号的稀疏特性,将变换系数线性投影到低维观测向量,求解稀疏最优化高概率,完成数据采集。采用遗传聚类优化算法对采集的电力数据进行聚类划分。根据聚类结果,引入层次分析法获取不同数据之间的关联关系,构建电力多级冗余数据精细化校验准则,并通过其完成数据校验。实验结果表明,所提算法能有效降低校验用时和额外存储开销,增加查全率和校验结果的准确性。     

黄海海洋观测研究站建设工作取得重要进展

日前,由中科院海洋所承担的“中国科学院近海海洋观测研究网络一黄海海洋观测研究站”建设工作取得重要进展。科研人员先后二次进行了黄海海洋观测研究站区域地质环境勘查与北黄海海洋生态环境多要素调查,采集了大量数据和样品,初步绘制了建设区域海底地形地貌图,标志着黄海海洋观测研究站建设工作与数据采集和积累工作已正式开始。     

基于WinPcap的网络数据解析及其实现

WinPcap为Win32平台下网络数据的捕获与过滤提供了强大的接口,为了得到所需的信息,必需对所捕获的数据进行解析与还原.在研究WinPcap捕获网络数据基本流程的基础上,分别对802.3数据帧、IP报文、TCP报文和HTTP报文的分析与还原技术进行了详细阐述,并重点对HTPP报文的解析进行了实现.     

基于以太网的平台综合观测系统软件设计

基于以太网技术开发了海洋观测平台的数据采集处理软件系统,系统通过B/S和C/S两种软件架构实现了准确快捷的采集处理气象、水文和波浪数据,并通过无线以太网实现数据的共享。该系统可为海洋观测预报提供准确可靠的数据支持。     

基于区块链技术的轻量级短视频版权存证方案

基于区块链技术的短视频存证中,若视频数据直接上链,会受到区块大小、吞吐量等限制,并产生巨大的网络时延。为此,提出一种轻量级的区块链短视频版权存证方案。为减少视频信息链上的存储量,使用视频图像特征提取技术构建视频唯一性校验,并将其与视频其他信息组成视频证书,上链存储。同时,为保证链下数据安全,基于星际文件系统(Inter-planetary file system, IPFS)技术,提出原始短视频数据与链上数据进行轻量化信息存储映射。轻量级视频链上存储方案既缓解了链上短视频数据的存储压力,又保证了视频版权的存储安全。实验证明,该方案在应对短视频数据版权存证时有效,且网络时延较低。     

2013-01 科技期刊亮点

确定"海洋二号"卫星SLR精密轨道中国科学院上海天文台赵罡等分析了中国第一颗海洋动力环境卫星全球联测激光测距数据,确定了卫星精密轨道并通过多种方法评估了轨道质量,为激光测距在中国对地观测卫星工程中的应用提供了成功范例。随着中国第一颗海洋动力环境卫星"海洋二号"(HY-2)的成功发射并正式投入使用,中国的海洋环境监测与海洋资源探测能力得到了进一步完善和提高。精密轨道跟踪和确定是海洋动力环境卫星的关键技术,也是有效利用包括雷达高度计     

黄海海洋观测研究站主观测系统建成并投入运行

6月6日11时58分,随着一声汽笛的长鸣,中科院海洋研究所黄海海洋观测研究站丰观测系统的第五个观测研究浮标——2m常规观测研究浮标锚泊就位于预定地点,至此,黄海海洋观测研究站主观测系统——五套浮标系统已全部完成布放,浮标观测数据发送系统和岸基数据接收系统工作正常。     

一种用于异常检测的网络流量抽样方法

为了减小抽样数据对网络异常检测的影响,提出了一种新的可变抽样率的网络流量抽样方法.通过利用哈希模式匹配算法,将到达的数据报文按流标识分类并记录下该报文在流中的位置,然后根据报文所属流的位置顺序减函数来设置不同的报文抽样概率.实验结果表明,所提方法增加了短流报文的抽样概率,解决了由于随机报文抽样方法偏向于长流抽样而导致的网络异常丢弃的问题,从而提高了异常检测的正确性.     

风廓线雷达5波束校验计算风的方法

为了改善风廓线雷达观测数据的质量,减少因个别波束测量时被污染而对计算结果造成的误差,提出了进行5波束联合校验计算风的方法。该方法利用风廓线雷达5波束测量数据之间的相关性,根据风廓线雷达5个波束测量值是否通过一致性检查的不同情况进行风的计算。给出了详细的计算流程,并以气球测风结果为参照,对3波束计算法和5波束校验计算法的效果进行了实例对比,结果表明5波束校验计算方法提高了数据的准确性,计算结果与气球测量值之间的误差小,并且在实际工作中已经得到了成功的应用。     

一种基于北斗短报文通信的动态组网技术

利用北斗导航定位卫星的短报文通信技术,提出了一种基于自建北斗数据服务中心,由中心为各终端提供数据转发和数据推送服务,从而实现动态组网通信的方法。经过实际应用检验,能够较好地适应战斗编组的变化,满足部队实际作战的应用需求。     

面向对象的NetCDF文件桌面化读取软件的设计

为解决多种类、多维数的异构海洋观测数据的读取问题,运用面向对象的思想对NetCDF文件中的元数据和数据进行对象化,提出了包括文件、维度、属性、变量和其类型等的类层次构建方法。以组件技术对其进行封装,并和网格、树以及绘图组件集成为桌面化读取软件,把海洋观测数据以二维表格和图像可视化的方式直观形象的表达出来。该软件运行稳定,系统耦合度低,能够满足当前数据读取的需求。     

船载自动识别系统设计

为了实现船载自动识别系统中报文校验、解析和格式转化功能,采用无线调制解调芯片和微控制器的典型连接方式对其报文接收模块进行硬件设计.通过基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ来实现软件编程把μC/OS-Ⅱ移植到ARM控制器中,按μC/OS-Ⅱ操作系统的编程规范创建任务,合理利用资源,较好实现了船载自动识别系统中报文接收模块的功能.