發(fā)布時間：2017-12-16 04:13

  本文關鍵詞：具有輻射誤差修正功能的自動氣象站系統(tǒng)設計

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【摘要】：氣象要素的測量關系到人們的日常生活和生產,自動氣象站是集各氣象要素測量于一體的智能化設備。本文設計了一種具有輻射誤差修正功能的自動氣象站系統(tǒng),包括溫濕度采集、風速風向采集、氣壓采集、雨量采集、輻射強度采集、GPS授時、微控制處理器系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及上位機顯示存儲軟件。該氣象站的傳感器選型具有精度較高,穩(wěn)定性好等特點。微控制器選用的是外設較多、速度較快、FLASH容量較大的32位ARM處理器STM32f103VCT6。通過設計高精度AD采集電路,運用陣列式氣壓傳感器測量和卡爾曼濾波器算法對測量值進行濾波等方法,提高了測量精度。太陽輻射引起的氣象站溫度測量誤差可達0.8K以上,制約了氣候變化監(jiān)測和天氣預報精度的提高。本文設計的自動氣象站,利用高反射率溫度傳感器探頭、輻射傳感器、風速風向傳感器、高精度信號調理電路以及嵌入式軟件實現對輻射誤差的修正。利用該氣象站和強制通風溫度傳感器搭建了試驗平臺。以強制通風溫度傳感器作為參考,測量不同風速、不同輻射強度下的輻射誤差值,利用Levenberg-Marquardt (L-M)算法擬合出用輻射強度和風速計算輻射誤差的修正方程,可實現輻射誤差的實時修正。實驗結果表明,在一定的輻射強度和風速范圍內,輻射誤差平均值降低到0.02K,顯著提高了氣象站氣溫測量精度。
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH765.72
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本文編號：1294640