雷暴氣象與人類活動(dòng)息息相關(guān),掌握雷暴云中溫濕度、電荷結(jié)構(gòu)和電場(chǎng)分布等參數(shù),對(duì)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(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一代球載探空儀系統(tǒng),存在系統(tǒng)復(fù)雜度高、系統(tǒng)功能不完善、云臺(tái)跟蹤實(shí)時(shí)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(jì)并實(shí)現(xiàn)了第二代球載探空儀系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)雷暴云中溫濕度、微粒電荷量、電場(chǎng)強(qiáng)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(jì)并實(shí)現(xiàn)了電荷測(cè)量模塊、電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量模塊和分級(jí)供電等模塊,同時(shí)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(hào)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(tái)的結(jié)構(gòu),提升云臺(tái)的有效負(fù)載,基于平面電子羅盤、傾角傳感器實(shí)現(xiàn)了云臺(tái)方位角和俯仰角的測(cè)量和控制,并通過配置網(wǎng)口轉(zhuǎn)虛擬串口模塊,實(shí)現(xiàn)了測(cè)控計(jì)算機(jī)對(duì)探空儀前端信號(hào)的接收、處理、顯示和存儲(chǔ)。論文對(duì)一代探空儀的模數(shù)混合數(shù)據(jù)傳輸方案進(jìn)行了改進(jìn),采用全數(shù)字的數(shù)據(jù)傳輸方案,提高了數(shù)據(jù)的可靠性、降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。最后,文章對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了跟蹤測(cè)試和傳輸距離測(cè)試...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雷暴云中電荷結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 雷暴云中電荷結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究方法
        1.2.3 球載探空儀技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題要求
    1.4 本文所做的工作
    1.5 論文結(jié)構(gòu)
第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)需求分析
    2.2 無線傳輸方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 數(shù)據(jù)傳輸方案設(shè)計(jì)
        2.2.2 無線發(fā)射路由器和無線接收路由器
        2.2.3 發(fā)射天線和接收天線
    2.3 探空儀地面跟蹤方案設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 探空儀前端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 探空儀結(jié)構(gòu)
    3.2 圖像采集模塊
        3.2.1 攝像機(jī)
        3.2.2 補(bǔ)償光源設(shè)計(jì)
    3.3 溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊
    3.4 電荷測(cè)量模塊
        3.4.1 微粒帶電信息檢測(cè)原理
        3.4.2 電荷測(cè)量電路
    3.5 電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量模塊
    3.6 GPS信號(hào)采集模塊
    3.7 電源模塊
    3.8 探空儀前端實(shí)現(xiàn)
    3.9 本章小結(jié)
第四章 地面監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 云臺(tái)控制模塊
        4.1.1 云臺(tái)介紹
        4.1.2 平面電子羅盤
        4.1.3 傾角傳感器
        4.1.4 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊
    4.2 虛擬串口
        4.2.1 虛擬串口軟件IP配置方法
        4.2.2 虛擬串口連接GPS模塊方法
    4.3 地面監(jiān)控軟件
    4.4 系統(tǒng)測(cè)試
        4.4.1 跟蹤測(cè)試
        4.4.2 傳輸距離測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3863270