GMS气象卫星云图实时数据录取和图像处理

模拟技术论文GMS气象卫星云图实时数据录取和图像处理摘要:GMS同步气象卫星云图是天气预报的主要手段之一。主要介绍了GMS-3气象卫星及其云图数据的结构,论述了一种基于微机的实时数据录取、图像处理系统的工作原理、关键技术的实现方法。关键词:气象卫星云图数据录取图像处理在航天科学飞速发展的今天,卫星观测已成为天气预报和大气科学研究不可缺少的有效手段。它能为工、农业生产,为航海、渔业、林业、水利及军事保障等提供重要的服务。GMS系列气象卫星是由联合国教科文组织资助、日本气象厅负责实施的一个项目。它观测到的云图资料具有实时性好、覆盖面广、信息量大的特点,是我国和东南亚、大洋洲各国进行气象预报、分析的主要依据。在卫星云图的接收、处理系统中,数据的实时录取与保存、事后的图像处理是关键技术。下面论述的是GMS-3卫星云图数据的实时录取与保存、事后图像处理的工作原理、关键技术实现方法。1GMS-3卫星及其云图资料简介GMS-3气象卫星静止于东经140度赤道上空,卫星自转的速度为100转/分,自转过程中有20度针对地球扫描获取云图数据,240度对空扫描,对空扫描期间将刚获取的云图资料传输给地面设备。卫星自转一圈扫描获取的数据称为一帧,根据转速可以计算出每帧数据的扫描及传输,为(60秒/100转)=600ms。卫星扫描步进方向为自北向南,对地球全部扫描一遍约2300帧数据。GMS-3卫星云图每帧的数据结构如图1所示。每帧云图数据由9个数据段组成。同步段由20000bit帧同步码组成,主要用于帧同步,不需保存。IR1、IR2、IR3段为红外云图数据,GMS-3只用于其中IR1段,IR2、IR3保留备用。IR1由2291个字组成,每个字代表一个卫星扫描的象素点,灰度等级为256级。IR1共有22