随着人类对地观测卫星系统的发展,卫星遥感数据量爆炸性增长。海量的遥感数据对当今存储系统存储容量、数据可用性以及I/O性能等方面提出了越来越高的要求。单纯使用系统提供的异步存储方案或利用分布式文件系统高速大容量存储已不能满足实际环境中大数据量实时存储需求。如何更加可靠、高效地存储海量遥感数据,保证数据业务的高实时性,实现卫星遥感数据的快速共享与分发,已经成为卫星地面数据处理领域的研究热点。针对需要持久化存储与高速交换的数据,本文提出了一种基于共享文件系统和文件编目消息推送的海量卫星数据实时存储与交换机制;同时,针对时间指标要求苛刻的海量数据实时交换需求,本文提出了一种基于共享内存的海量卫星数据实时存取交换机制。本文的主要工作如下:(1)海量卫星数据实时存储与交换框架研究通过对海量卫星数据实时存储与交换问题进行梳理、分析,实现了海量卫星数据实时存储及交换的硬件总体架构、软件体系结构以及数据流转的相关设计。(2)设计并实现了一种基于共享文件系统和实时消息推送机制的海量卫星数据实时存储与交换服务针对海量卫星数据存储过程中低延迟存储调用的需求,以及数据实时交换的特点。设计了一套基于共享文件系统和实时消息推送机制的海量卫星数据实时存储与交换服务,为上层应用提供高实时、低延迟的数据实时存储支持;并设计文件编目信息实时消息推送机制,实现海量卫星数据在多个处理节点间的实时共享和更新。(3)设计并实现了基于共享内存的海量卫星数据实时存取交换服务针对海量卫星数据存储业务流程中,某些特定场景下对结构化数据、非结构化数据查询时间要求苛刻的情况。根据查询数据类型的不同,设计了一套基于共享内存的海量卫星数据实时存储与交换服务。针对结构化数据,设计实现了基于TimesTen的结构化数据实时存取服务;针对非结构化数据,设计实现了基于Redis内存数据库的数据实时交换服务。设计并实现的服务在处理相应类型数据的过程中,都达到了很好的效果。