隨著天氣狀況的惡化,人工影響天氣作業(yè)可能會(huì)越來(lái)越廣泛。由于缺乏有效的信息化手段,使得人工影響天氣作業(yè)參數(shù)的檢測(cè)、上報(bào)等技術(shù)相對(duì)落后,造成作業(yè)參數(shù)精度相對(duì)較差,作業(yè)實(shí)時(shí)性不強(qiáng),還有很大的提升空間。提高人工影響天氣作業(yè)參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)水平以及開(kāi)發(fā)可視化的指揮平臺(tái)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)有利于提高人工影響天氣作業(yè)的效率。因此,研究相關(guān)檢測(cè)技術(shù)開(kāi)發(fā)相關(guān)的地面作業(yè)信息采集與控制系統(tǒng)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。本論文所研究的人工影響天氣作業(yè)信息采集與控制系統(tǒng),核心的芯片是采用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F103單片機(jī)以及HMC5883L地磁傳感器和MPU-6050加速度、陀螺儀傳感器。本文以人工降雨作業(yè)為例,對(duì)以往人工降雨作業(yè)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)、作業(yè)原理、作業(yè)裝備以及作業(yè)參數(shù)的采集以及姿態(tài)角度解算的理論知識(shí)進(jìn)行了分析,介紹了姿態(tài)角度的解算方法以及卡爾曼濾波器的設(shè)計(jì)。其次,完成了系統(tǒng)的功能需求分析,設(shè)計(jì)了信息采集與控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和工作原理框架,選擇了適合本系統(tǒng)的STM32單片機(jī)以及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能所需的別的相關(guān)芯片。然后采用模塊化的結(jié)構(gòu)思想,分別對(duì)姿態(tài)采集模塊及其相關(guān)電路、主控模塊及其相關(guān)電路進(jìn)行電路設(shè)計(jì)研究。介紹了系... 

【文章來(lái)源】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

人工降雨地面火箭作業(yè)原理圖

因此，我們要想法通過(guò)本系統(tǒng)的觸摸顯示屏顯示相關(guān)的信息，提示作業(yè)人員哪些區(qū)域可以作業(yè)，哪些區(qū)域禁止作業(yè)，哪些區(qū)域是彈藥的可能落地點(diǎn)等。我們采用72×10格點(diǎn)法來(lái)對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行表示，其原理圖如圖2-2所示。在進(jìn)行點(diǎn)格法設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們遵循以下原則：1) 以作業(yè)中心點(diǎn)向外擴(kuò)散，每 n 公里為一圈，擴(kuò)散到 10 圈。最外圈半徑為火箭彈從中心點(diǎn)往外圈發(fā)射的最大落點(diǎn)距離（啞彈的情況下）。2) 以正北方向?yàn)?0 度，起始角度，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)計(jì)數(shù)。3) 每 5 度為一個(gè)扇區(qū)，360 度共劃分 72 個(gè)扇區(qū)。4) 410 圈與 72 個(gè)扇區(qū)，分割出 10×72 的格點(diǎn)數(shù)據(jù)。

固聯(lián)在火箭架上面，它與地理坐標(biāo)系共原點(diǎn)，但是這兩個(gè)坐標(biāo)系并不是重合的，兩者之間的角位置關(guān)系就是火箭架的姿態(tài)角。地理坐標(biāo)系通過(guò)三次旋轉(zhuǎn)順序變換到火箭架坐標(biāo)系，坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)如圖3-1所示下：圖 3- 1 坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)關(guān)系圖Fig 3-3 Coordinate rotation diagram兩個(gè)坐標(biāo)軸之間的旋轉(zhuǎn)關(guān)系如下式：（3-1）其中，α、β、γ這三個(gè)角恰好可以分別表示火箭發(fā)射架的方位角、俯仰角和滾轉(zhuǎn)角。這樣，由地理坐標(biāo)系到火箭架坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換可以表示為：cos 0 -sin 1 0 0 cos sin 00 1 0 0 cos sin -sin cos 0sin 0 cos 0 -sin cos 0 0 1b tb tb tX XY YZ Z γ γ α αβ β α αγ γ β β（3-2）tttcos cos -sin sin sin sin sin +cos sin sin -cos sin-sin cos cos cos sincos sin +sin sin cos sin sin -cos sin cos cos cosXYZ α γ α β γ α γ α β γ β γα β α β βα γ α β γ α γ α β γ β γ（3-3）


本文編號(hào)：3335043