基于铱星通信的天文观测数据传输方法与系统

摘要

天文观测对大气环境质量、防信号干扰能力等方面的要求非常高，因此，观测条件越好的地点越是人迹罕至。由于观测地点长期无人值守，在观测站点部署高可靠、低成本的远程数据传输系统非常有必要。例如，南极昆仑站天文观测现场与国内数据中心之间只能依靠铱星通信系统进行数据传输。然而，铱星通信网络的带宽极为有限，并且相当不稳定，流量成本也非常昂贵。因此，常规的数据传输工具，例如rsync和scp，并不适用于这种传输场景。　　本文针对当前远程天文数据传输的需求，提出了基于冗余技术的数据传输方案，并且设计实现了名为NBFTP的数据传输工具。部署在天文观测站点的远端服务器运行两个基于铱星通信设计的传输进程，传输文件、消息或控制命令，并且互为冗余。控制进程通过心跳机制及时检测两个传输进程的存活情况，并且实现进程选择以及进程切换所需的续传功能。NBFTP使用统一的接口处理所有类型的数据并按优先级排序，接着根据协议为不同数据类型选择特定的传输方案。此外，NBFTP还实现了断点续传和扩展功能。　　本文的实验结果表明，在模拟铱星带宽进行数据传输的过程中，首先需要确认是否有数据待传输，此过程NBFTP的流量消耗比rsync少60％。在传输文件的过程中，当被传输文件大小为1KB时，NBFTP的流量消耗比rsync低40%，随着文件大小的增加，NBFTP的流量消耗不断接近rsync，最后几乎相等，但仍然小于rsync。

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