一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统及存储方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统及存储方法，该系统包括若干雷达杂波数据采集节点、两个以上的数据管理节点、若干高速存储设备、两个以上的万兆以太网交换机和两个以上的FC交换机，其中各雷达杂波数据采集节点分别与雷达、万兆以太网交换机和FC交换机连接通信，两个数据管理节点分别与万兆以太网交换机和FC交换机连接通信，各高速存储设备分别与FC交换机连接通信。本发明专利技术所公开的存储系统，由雷达杂波数据采集节点、数据管理节点、高速存储设备、数据管理专用文件系统等组成，实现属性数据与杂波数据的分别独立传输，确保满足高速采集杂波数据的传输特性，具有很好的可靠性、负载均衡性、共享存储性和横向可扩展性。

【技术实现步骤摘要】
一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统及存储方法
本专利技术属于杂波数据实时采集存储管理领域，特别涉及该领域中的一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统及存储方法。
技术介绍
雷达采集的杂波数据主要用于研究背景(包括陆地、海面)的电磁散射特性，并将研究的结果应用于目标检测，有利于提高目标检测的准确率。传统的雷达采集杂波数据后端存储主要是采用磁带机、硬盘等等，仅仅能满足单波段、低采样率、低带宽(kHz量级)等雷达数据的实时采集存储需求。目前雷达的带宽已经发展到几兆赫兹甚至上百兆赫兹，雷达的通道数由单通道发展到多通道，雷达接收机采集的数据量由MB/s增加到了GB/s量级，因此传统的雷达实时采集杂波数据存储方法已经无法满足要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统及存储方法。本专利技术采用如下技术方案：一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统，其改进之处在于：包括若干雷达杂波数据采集节点、两个以上的数据管理节点、若干高速存储设备、两个以上的万兆以太网交换机和两个以上的FC交换机，其中各雷达杂波数据采集节点分别与雷达、万兆以太网交换机和FC交换机连接通信，两个数据管理节点分别与万兆以太网交换机和FC交换机连接通信，各高速存储设备分别与FC交换机连接通信。进一步的，雷达杂波数据采集节点包括通用服务器、多通道数据高速采集卡、两个以上的万兆以太网卡和两个以上的FC网卡，其中多通道数据高速采集卡与雷达接收机连接通信，万兆以太网卡与万兆以太网交换机连接通信，FC网卡与FC交换机连接通信。进一步的，数据管理节点为通用服务器，在通用服务器内安装有双路CPU、万兆以太网卡和FC网卡，其中万兆以太网卡与万兆以太网交换机连接通信，FC网卡与FC交换机连接通信。进一步的，高速存储设备采用基于SAN或NAS的分布式存储设备，其控制器引擎数量为2个以上，控制器缓存为32GB以上。一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储方法，使用上述的系统，其改进之处在于，包括如下步骤：(1)构建系统管理的文件系统：在各数据管理节点安装文件系统的服务器端版本，在各雷达杂波数据采集节点安装文件系统的客户端版本；(2)构建存储杂波数据的文件格式：每个数据文件由多帧数据组成，帧与帧之间按照时间顺序先后写入文件；(3)雷达接收机接收的杂波数据经过光纤传输至雷达杂波数据采集节点，经文件系统的调配管理，杂波数据经FC交换机传输至各高速存储设备进行实时存储，属性数据经万兆以太网交换机传输至数据管理节点，由数据管理节点对各高速存储设备进行实时管理。进一步的，步骤(1)中的文件系统采用StoreNext文件系统。进一步的，步骤(2)中的文件命名规则为：波段_时间_带宽_采样率_脉宽_重频_频点_是否捷变频_是否扫描_是否仿机载.dat，其中，波段指P、L、S、X、Ku；时间精确到秒，长度为14位；带宽长度为3位；采样率长度为3位；脉宽长度为3位；重频长度为5位；频点长度为5位；是否捷变频：00表示固定频点，01表示捷变频；是否扫描：扫描分为机扫、相扫、混合扫描，00表示固定，01表示机扫、02表示相扫、03表示混合扫描；是否仿机载：00表示没有仿机载，01表示仿机载。本专利技术的有益效果是：本专利技术所公开的存储系统，由雷达杂波数据采集节点、数据管理节点、高速存储设备、数据管理专用文件系统等组成，采用由万兆光纤以太网络和FC万兆光纤网络组成的双网架构设计，实现属性数据与杂波数据的分别独立传输，确保满足高速采集杂波数据的传输特性，具有很好的可靠性、负载均衡性、共享存储性和横向可扩展性，在解决了多波段集群观测雷达高速采集杂波数据的实时、集中存储难题的同时还解决了雷达实时采集数据、历史归档数据的存储问题。尤其适用于多波段地面观测雷达、多波段岸基观测雷达等。本专利技术所公开的存储方法，基于高性能存储设备、专用的文件系统以及适用于数据高速存储的文件格式，有效解决了多波段雷达高速采集数据实时存储和管理的难题，为后期杂波特性研究提供了数据支撑。附图说明图1是本专利技术实施例1所公开存储系统的组成框图；图2是本专利技术实施例1所公开存储系统的组网示意图；图3是本专利技术实施例1所公开存储方法中步骤(2)的文件格式示意图；图4是本专利技术实施例1所公开存储方法中步骤(3)的数据流向图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统，包括若干雷达杂波数据采集节点、两个以上的数据管理节点、若干高速存储设备、两个以上的万兆以太网交换机和两个以上的FC交换机，其中各雷达杂波数据采集节点分别与雷达、万兆以太网交换机和FC交换机连接通信，两个数据管理节点分别与万兆以太网交换机和FC交换机连接通信，各高速存储设备分别与FC交换机连接通信。在本实施例中，雷达杂波数据采集节点包括通用服务器、多通道数据高速采集卡(采集速度可达GB/s)、两个以上的万兆以太网卡和两个以上的FC网卡，其中多通道数据高速采集卡与雷达接收机连接通信，万兆以太网卡与万兆以太网交换机连接通信，FC网卡与FC交换机连接通信。数据管理节点为通用服务器，在通用服务器内安装有双路CPU、万兆以太网卡和FC网卡(万兆以太网卡和FC网卡采用冗余设计)，其中万兆以太网卡与万兆以太网交换机连接通信，FC网卡与FC交换机连接通信。实现对存储的杂波数据相关信息的管理(包括文件存储的位置、文件的大小等等)。两个数据管理节点之间采用主备设计，正常运行情况下，两个数据管理节点服务器的信息与内容是一致，当其中主服务器出现故障时，另外一台自动提升为主服务，确保整个系统的正常运行。高速存储设备用于存储实时采集的雷达杂波数据，具有极高的访问带宽、可扩展性、高可靠性等等。因此，采用基于SAN(StorageAreaNetwork，例如EMC的VMAX10高端存储)或NAS(例如HPX9000存储)的分布式存储设备，位于数据管理节点的后端，采用FC协议连接成高速网络，实现数据管理节点与存储设备之间多对多的本地高速连接。高速存储设备性能描述如下：①控制器引擎：采用冗余双分类处理器架构，控制流和数据可并行工作，设计的控制器引擎数量≥2个，每一个引擎架构相同且处理能力均衡。②高速缓存：控制器缓存设计≥32GB，所有缓存用于高速数据块I/O数据交换及控制，高速缓存采用镜像保护，断电后缓存数据可写入磁盘。③RAID技术：存储设备中的磁盘可配置为RAID0/1/5/6，且可共存，支持多对多高速RAID重建、无中断在线数据迁移。④磁盘故障恢复：采用高速多对多磁盘故障恢复设计，提高恢复速度的同时，保证存储设备的性能。⑤通道切换功能：配置通道管理功能，可在服务器与磁盘间实现路径的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统，其特征在于：包括若干雷达杂波数据采集节点、两个以上的数据管理节点、若干高速存储设备、两个以上的万兆以太网交换机和两个以上的FC交换机，其中各雷达杂波数据采集节点分别与雷达、万兆以太网交换机和FC交换机连接通信，两个数据管理节点分别与万兆以太网交换机和FC交换机连接通信，各高速存储设备分别与FC交换机连接通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统，其特征在于：包括若干雷达杂波数据采集节点、两个以上的数据管理节点、若干高速存储设备、两个以上的万兆以太网交换机和两个以上的FC交换机，其中各雷达杂波数据采集节点分别与雷达、万兆以太网交换机和FC交换机连接通信，两个数据管理节点分别与万兆以太网交换机和FC交换机连接通信，各高速存储设备分别与FC交换机连接通信。


2.根据权利要求1所述的多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统，其特征在于：雷达杂波数据采集节点包括通用服务器、多通道数据高速采集卡、两个以上的万兆以太网卡和两个以上的FC网卡，其中多通道数据高速采集卡与雷达接收机连接通信，万兆以太网卡与万兆以太网交换机连接通信，FC网卡与FC交换机连接通信。


3.根据权利要求1所述的多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统，其特征在于：数据管理节点为通用服务器，在通用服务器内安装有双路CPU、万兆以太网卡和FC网卡，其中万兆以太网卡与万兆以太网交换机连接通信，FC网卡与FC交换机连接通信。


4.根据权利要求1所述的多波段雷达实时采集杂波数据高速存储系统，其特征在于：高速存储设备采用基于SAN或NAS的分布式存储设备，其控制器引擎数量为2个以上，控制器缓存为32GB以上。


5.一种多波段雷达实时采集杂波数据高速存储方法，使用权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浙东，张玉石，黎鑫，许心瑜，李清亮，夏晓云，张金鹏，赵鹏，万晋通，尹志盈，朱秀芹，余运超，李善斌，尹雅磊，李慧明，
申请(专利权)人：中国电波传播研究所中国电子科技集团公司第二十二研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37