一種球載探空儀系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、雷暴氣象與人類活動息息相關(guān)，掌握雷暴云中溫濕度、電荷結(jié)構(gòu)和電場分布等參數(shù)，對提高雷暴預(yù)警、了解大氣電路等具有重要的意義。文章作者所在實驗室開發(fā)的一代球載探空儀系統(tǒng)，存在系統(tǒng)復雜度高、系統(tǒng)功能不完善、云臺跟蹤實時性較弱等問題。本文在一代球載探空儀系統(tǒng)基礎(chǔ)上，根據(jù)最新需求，設(shè)計并實現(xiàn)了第二代球載探空儀系統(tǒng)，實現(xiàn)了對雷暴云中溫濕度、微粒電荷量、電場強度、微粒圖像、位置等相關(guān)參數(shù)的采集和處理。
　　論文介紹了第二代探空儀的整體方案，包括探

2、空儀前端和地面監(jiān)控系統(tǒng)。前端系統(tǒng)的主要工作是設(shè)計并實現(xiàn)了電荷測量模塊、電場強度測量模塊和分級供電等模塊，同時根據(jù)系統(tǒng)需求集成了合適的圖像采集模塊、溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊、GPS信號采集及無線路由器等模塊。地面監(jiān)控系統(tǒng)的主要工作是改造云臺的結(jié)構(gòu)，提升云臺的有效負載，基于平面電子羅盤、傾角傳感器實現(xiàn)了云臺方位角和俯仰角的測量和控制，并通過配置網(wǎng)口轉(zhuǎn)虛擬串口模塊，實現(xiàn)了測控計算機對探空儀前端信號的接收、處理、顯示和存儲。論文對一代探空儀的模數(shù)混合