气象探测模拟器控制系统设计
智能气象监测系统设计与实现
智能气象监测系统设计与实现未经人类意识的洪水和火山喷发，自然天气往往不会受到干扰，但是当城市化和工业化的迅速发展给人们带来各种形式的污染时，自然天气常常呈现出增加的紫外线、降雨或不下雨等异常现象。
因此，寻找监测和预测天气的方法变得至关重要。
智能气象监测系统被设计和开发出来，以提高天气预报的准确性，保障人们的生命财产安全。
智能气象监测系统是一个包括多传感器、多测量值和多任务的信息处理系统。
它是基于采集的统计数据和模型结构来预测和提高天气预测的准确性和可靠性的。
根据气象局的统计数据来看，全国每年因天气引发的经济损失高达3000多亿，因此，建设强大的智能气象监测系统也成为各级政府和气象局的重要任务。
在智能气象监测系统中，传感器是其中的重要部分。
传感器主要负责监测并收集大气、海洋、水文、气象、地球物理等方面的数据，不同的传感器可以检测不同的参数，如空气温度、湿度、气压、风速、风向、气体浓度、光照度、降雨量等等。
这些数据以数值的形式传送给数据中心，并进行处理和分析，最终形成各种天气预报和警报。
传感器既可以放置在气象站、河流站、海浪站和环境观测站等固定设备上，也可以安装在无人机、探空火箭、浮标、测量船、浮球等浮动装置上，进行无人值守的数据采集和传输。
数据中心是智能气象监测系统中的另一个重要部分。
它是一个集中化的数据存储和分析中心，接收从传感器传回的气象数据，并对这些数据进行处理、分析和建模。
数据中心负责将原始数据转换成更有用的数据并将其传送给使用者，这使得数据的可视化和可理解性显著提高。
数据中心的主要任务是处理数据，建立二、三维气象模拟、预测模型，开发各种气象预测算法和多种多样的预报产品，如气象预警、气象服务等，提供给各级政府、企事业单位、农牧户及自然资源等管理部门依据，以制定应对措施，保障公众的生命安全和财产安全。
总的来说，智能气象监测系统的建设和发展提高了人们对天气的理解和预测能力，为减少天气带来的损失提供了实数支持。
基于虚拟仪器的气象监测系统的设计
基于虚拟仪器的气象监测系统的设计∗宋秦中;李雪;秦俊银【摘要】针对目前自动气象升级困难，开发复杂且成本高等方面的不足，基于虚拟仪器技术，利用NI myDAQ数据采集卡采集温度、相对湿度、风向、风速、雨量以及气压等气象要素，利用LabVIEW软件平台对采集来的数据进行分析、处理，并实时显示在设计的监控平台上，完成了气象监测系统的开发与设计。
实验结果表明，该系统能够实现气象监测和数据存储功能，性能良好，有助于实践教学，并具有推广应用的现实前景。
%The traditional automatic weather station has disadvantages of being difficult to develop and upgrade, as well as high cost. In this paper, based on virtual instruments technology,using NI myDAQ data collect card for meteorological elements such as temperature, relative humidity, wind direction, wind speed, rainfall and air pressure etc., the real-time monitoring data was processed and displayed on the LabVIEW software platform. Ex-periments show that the system can monitor and store the meteorological data and the performance is good. The system can also be conveniently applied to practical teaching and hasa realistic prospect in meteorological moni-toring field.【期刊名称】《兰州工业学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P62-65)【关键词】虚拟仪器技术;气象监测系统;数据采集;实践教学【作者】宋秦中;李雪;秦俊银【作者单位】苏州市职业大学机电工程学院，江苏苏州 215104;苏州市职业大学电子信息工程学院，江苏苏州 215104;苏州市职业大学电子信息工程学院，江苏苏州 215104【正文语种】中文【中图分类】G717气象监测系统就其功能而言，能够实现温度、湿度、气压、风向、风速、雨量等多种气象要素的自动采集、处理、存储和传输，硬件上主要由各种气象要素传感器和数据采集器组成，其中数据采集器是其核心[1-3].如果借助虚拟仪器技术中性能高、扩展性强、体积小、开发时间短和使用方便等优点，就可以利用数据采集卡及其软硬件平台替代气象监测系统的数据采集器和数据预处理器，从而能够大大提高开发效率，降低开发成本，有效解决传统的气象监测系统开发成本高、系统难以升级、体积庞大等方面的不足[1].传统气象监测系统是把所有软件和测量电路都封装在一起，其功能有限且固定，用户很难对其进行二次开发，而基于虚拟仪器开发的气象监测系统，由于典型的硬件仪器软件化，设计、开发者可以充分利用计算机软、硬件资源，实现监测、显示和分析等功能的集成，且其功能是开放的，可以由用户自由定义，有很高的灵活性，只需要软件编程就可以实现贴近用户需求的功能拓展[1-5]；其次，运用虚拟仪器技术软件平台LabVIEW开发的前面板界面表现更丰富，显示更灵活，用户只需点击鼠标就可以完成所有监测、分析和处理工作，有良好的用户体验.因此，基于虚拟仪器进行气象检测系统的开发、设计能方便实践教学的开展，具有推广应用的前景.基于虚拟仪器的气象监测系统设计要求和技术指标如下：1) 系统应具有较强抗干扰能力.2) 系统应具有较强的环境适应能力，能够适合各种复杂环境.3) 能够实现目标气象要素自动采集，采集的气象参数要求如表1所示复杂环境.4) 能够进行数据的实时采集和分析、处理.5) 系统应能够根据需要及时给出报警和提示信息.本文所设计的气象监测系统由前端数据采集和后端基于LabVIEW的数据处理、显示部分组成，系统工作原理如图1所示.前端和后端两个部分是经通信信道进行数据传输的，其通信方式有有线和无线两种[1-3].有线传输数据实时性较高，信号质量相对较好，但不及无线传输移动方便、布置灵活.本次实验中，由于前端和后端传输距离较短，为方便、可靠起见，我们选择有线传输方式.后端的数据处理、显示部分是通过计算机及虚拟仪器软、硬件平台实现的.利用NI myDAQ数据采集卡以及LabVIEW软件平台进行数据的采集与处理，实现数据的实时显示、分析和存储等功能.NI myDAQ数据采集卡是专为实验室之外的动手操作实验而设计的，其硬件与LabVIEW图形化系统设计软件相结合，便于搭建小型的测试和控制系统，适合本系统的设计开发需要.硬件设计的主要任务是前端的传感器模块组的设计与实现，其能够实现对两类目标气象参数：模拟量信号 (温度、湿度)和数字量信号 (气压、风向、风速、雨量)的感测、处理，需要对待测对象和测量需求进行详细分析，选择合适的传感器和信号调理设备，本设计中，温度/湿度传感器采用HMP45D,风速/风向传感器采用EC-9,雨量传感器采用SL3,气压传感器采用PTB210.传感器检测的信号还需要转化为后端数据处理系统(DAQ)可以采集的电信号，对模拟信号而言，需要信号调理电路，进行滤波整流后输出；而对数字信号而言，则不需要进行信号调理，只需让信号通过转换电路转换为电平信号[1-3].每个数据采集模块都有一个与之对应的驱动程序，其结构如图2所示.采用图形化编程语言LabVIEW，其具有“所见即所得”的人机界面，结合计算机硬件强大的数据采集和分析、处理能力，能够大大地缩短工作量，提高开发效率，能够有效的克服传统自动气象监测系统开发困难、成本高、周期长等诸多不足[4-6].设计的气象监测系统用LabVIEW编写，分为后台的程序框图设计与前台的前面板设计，采用状态机结构，分别完成采集、分析、记录和记录模拟数据4个状态，实现数据的采集、分析和处理.系统可以实时更新从数据采集设备得到的气象数据，并分为温度、降雨量、气压、相对湿度、风速、风向六种因素实时显示采集到的最新天气数据，实时天气数据采集部分程序框图如图3所示.气象参数分析部分是可以根据采集的气象参数数据来分析天气情况，结合气象变化趋势，给出天气预警和提醒、提示，天气分析部分程序框图如图4所示.数据存储部分是通过数据记录文件类型的方式进行气象要素的存储的.通过这种方式进行数据存储的一个好处是对所采集到的数据能够进行有选择的存储，这样就可以有效地保留各种有用的组合信息.所设计的气象监测系统具有文件存储功能，不仅可以对输入的数据进行保存，而且还可以对分析后的结果进行保存，设计的程序框图如图5所示.在参数不同的条件下，数据记录文件的读取工作就需要历史天气分析部分子程序来完成，所对应的处理方法也是不一样的.该系统可以实时更新从数据采集设备得到的温度、相对湿度、风速、风向、降雨量、气压等6种气象数据，并通过LabVIEW的前面板显示出来，如图6所示，系统能够完成设计的功能.借助设计的历史天气分析子程序，该系统还具有文件存储功能，可以对输入的数据进行分析，而且还可以对分析后的结果进行保存，如表2所示.从实践教学来看，该系统开发方便，界面表现丰富，用户点击鼠标就可以完成所有监测、分析和处理工作，有良好的用户体验，能够为气象监测系统的设计、开发积累经验，也能够有效降低实验的设备费用，在实践教学中具有明显的应用价值.从推广应用角度看，基于虚拟仪器技术，设计的系统能够对目标气象要素进行实时采集、显示、分析和存储，基于虚拟仪器进行气象检测系统的开发、设计有较强的实际意义，符合仪器发展趋势，具有推广应用的前景.【相关文献】[1] 张宏群，仓彬彬.基于LabVIEW的气象监测系统[J].现代电子技术，2010(24):10-13.[2] 谭鉴荣. 智能地面气象监测仪的研究与实现[D].北京:北京邮电大学，2010:5-35.[3] 王晓蕾，和健,叶晶.基于虚拟仪器技术的自动气象站数据采集与处理系统[J].气象科技，2006(2):210-214.[4] 陈东升，许肖梅,童峰.基于LabVIEW虚拟仪器技术的海洋环境监测数据采集与处理系统[J].海洋技术，2007(1):16-19.[5] 刘畅，杨淑敏,李勇．环境噪声虚拟仪器监控系统的设计与实现[J].太原科技大学学报，2010(1):10-13.[6] 周玉宏，谢云芳,索雪松．基于虚拟仪器的温室监控系统[J]．农机化研究，2010(2):104-106.。
制作天气控制仪器的方法
制作天气控制仪器的方法天气控制仪器是一种能够监测和调节室内环境的设备。
它使用各种传感器和控制器来获取和处理有关气温、湿度、风速、照明等参数的数据，并根据用户设定的需求进行自动调整。
下面将详细介绍制作天气控制仪器的步骤和方法。
首先，制作天气控制仪器需要准备所需材料和工具。
常见的材料包括传感器、控制器、显示屏、电源、外壳等，工具则有焊接工具、电路板、连接线、螺丝刀等。
第二步是设计电路。
利用电路设计软件，将各种传感器和控制器与主控板连接起来。
其中，气温和湿度传感器用于实时监测室内温湿度变化，风速传感器监测室内空气流动状态，照明传感器检测环境光照强度。
通过这些传感器采集到的数据，系统就可以实时了解到室内的气候情况。
接下来，需要根据设计的电路图制作电路板。
使用电路板刻板机将电路图刻在铜箔上，通过焊接将各个元件按照电路图的连接方式连接在电路板上。
在电路板制作完成后，需要进行电路的调试。
将电路板和外设连接后，将仪器接通电源，检查各个传感器以及控制器是否正常工作，是否能够准确地采集数据和控制室内环境。
完成电路的调试后，接下来是使用软件开发平台编写控制程序。
通过编写程序，将传感器采集到的数据进行处理，并通过控制器控制室内气候的调节。
同时，还可以编写界面程序，将室内环境的数据显示在显示屏上，供用户参考。
制作天气控制仪器的最后一步是外壳制作和装配。
为了方便使用和保护电路板以及其他元件，可以为仪器制作一个外壳。
根据设备的尺寸，选择合适的材料制作外壳，并将电路板和其他元件安装在外壳内部。
综上所述，制作天气控制仪器需要经过材料准备、电路设计、电路板制作、电路调试、控制程序编写和外壳制作等一系列步骤。
每一个步骤都需要仔细操作和验证，以确保仪器的正常使用和稳定性。
同时，还需要不断学习新的技术和了解最新的研究成果，以提高天气控制仪器的性能和功能。
气象监测系统设计方案
气象监测系统设计方案一、引言气象监测系统在现代社会中扮演着重要的角色，对于人们的生活和各行业的运营都具有至关重要的影响。
本文将提出一个气象监测系统的设计方案，旨在实现高效准确的气象数据收集、分析和预测，并为各行业提供可靠的气象服务。
二、系统总体架构1. 系统概述气象监测系统将包括气象数据采集模块、数据传输模块、数据处理与分析模块、预测模块和用户界面模块，每个模块的功能和相互关系将如下所述。
2. 气象数据采集模块该模块将负责从气象观测站点收集气象数据。
采集的数据类型包括气温、湿度、风速、降水量等。
为了提高采集的精度和覆盖范围，将使用多个传感器和观测设备分布在不同地理位置。
3. 数据传输模块采集的气象数据将通过传输模块传送到数据处理与分析模块。
传输方式可以采用有线或无线通信技术，确保数据的实时性和准确性。
4. 数据处理与分析模块该模块将对收集到的气象数据进行处理和分析。
通过应用统计学和数据挖掘技术，可以提取出气象数据中的关键信息和趋势，并为后续的预测模块提供依据。
5. 预测模块基于处理与分析模块得到的气象数据，预测模块将利用数学模型和算法对未来气象变化进行预测。
预测结果将提供给用户界面模块和相关行业，以支持决策和规划。
6. 用户界面模块用户界面模块将为系统的使用者提供直观友好的界面，以便查询实时气象数据、查看预测结果和使用相关功能。
该模块将支持多终端访问，包括电脑、手机等。
三、功能实现和技术支持1. 数据质量控制为保证数据的准确性和一致性，需要在数据采集过程中进行质量控制。
通过实时监测和自动校准，可以降低数据误差。
2. 数据存储与管理为了处理海量的气象数据，系统需要建立稳定高效的数据存储和管理机制。
可以采用关系型数据库或分布式存储技术，以满足系统对存储容量和查询速度的要求。
3. 数据处理和分析算法数据处理与分析模块需要使用一些常见的统计和数据挖掘算法，如平均值计算、趋势分析、聚类分析等，以发现气象数据中的有用信息和规律。
气象预警系统的设计与研发
气象预警系统的设计与研发随着气候变化和天气灾害的增多，气象预警系统的重要性越来越受到人们的关注。
气象预警系统是为了提前预报、预警和防御突发天气现象而设计和研发的一种系统。
本文将介绍气象预警系统的设计与研发。
一、系统架构与流程气象预警系统的主要任务是根据气象数据和地面传感器等信息，对可能出现的天气灾害进行预测和预警。
其系统架构和流程主要包括：1. 数据采集：利用气象卫星、雷达、GPS、气象测量站等多种信息源进行数据采集，实现对气象现象的准确监测。
2. 数据处理：通过数据分析、处理和模型预测等方式，得出天气变化、可能出现的灾害等预警信息。
3. 预警发布：将预警信息发布到社会各个方面，以保障人民群众的安全。
4. 应急响应：启动应急响应流程，组织相关部门及时采取措施，保障人民群众的生命财产安全。
以上流程需要在信息传输、处理和发布等多个环节进行完善设计和联动，实现全方位的信息化管理。
二、数据采集技术与应用数据采集是气象预警系统的基础环节，它对系统的预测准确性和时效性有着至关重要的作用。
因此，采集技术和应用方面的研发工作是气象预警系统设计中的重点之一。
目前，气象预警系统的数据采集已经涵盖了多个领域，如卫星遥感、地面气象观测、雷达监测等。
卫星遥感技术以其广域覆盖、高时空分辨率的特点，成为了气象预警系统数据采集的重要手段。
地面气象观测以气象测量站为代表，采用各类气象传感器对大气温度、湿度、风向、风速等信息进行实时监测。
雷达监测技术则可以有效地获取对流云图像和卫星图像，为天气灾害发生前的预警提供重要的依据。
三、数据处理技术与应用气象预警系统的数据处理一般包括数据分析、处理和模型预测等环节，是提高系统准确性和时效性的关键环节。
数据分析和处理是气象预警系统中比较常用的一种数据处理方式。
其基本思路是利用历史气象数据建立数学模型，通过分析和处理现有天气数据，对各类气象灾害进行准确预测。
模型预测则是通过分析历史的天气记录、现有天气预测和气象监测数据，采用多层人工神经网络、支持向量机等机器学习算法，进行实时天气预测。
基于多合一控制器的气象监测系统设计与实现
基于多合一控制器的气象监测系统设计与实现随着社会科技的快速发展，气象监测系统在各行各业中发挥着重要的作用。
为了更好地满足气象监测的需求，本文设计和实现了一个基于多合一控制器的气象监测系统。
一、引言气象监测对于气象预测、农作物种植、交通管理等方面都有着重要的意义。
为了实现对气象数据的准确监测和分析，本文选择了多合一控制器作为系统的核心。
二、系统设计1. 系统结构本系统采用了多合一控制器的设计，将气象监测仪器与控制器相连，通过控制器对气象数据进行采集、传输和处理。
2. 硬件设计本系统的硬件部分主要包括气象监测仪器和多合一控制器。
（1）气象监测仪器气象监测仪器主要用于采集气象数据，包括温度、湿度、风速、降水量等，确保数据的准确性和可靠性。
（2）多合一控制器多合一控制器是本系统的核心设备，负责对气象数据进行采集、传输和处理。
通过与气象监测仪器相连，它可以接收并存储采集到的数据，并通过网络传输给监测中心或其他需要的地方。
3. 软件设计本系统的软件部分主要包括控制器固件和后台管理软件。
（1）控制器固件控制器固件是控制器的操作系统，它负责控制器的运行和数据处理。
通过与气象监测仪器通信，控制器固件可以实现对气象数据的采集和传输。
（2）后台管理软件后台管理软件是系统的操作界面，用于监测和管理气象数据。
通过后台管理软件，用户可以实时查看气象数据，并进行数据分析和报表生成。
三、系统实现1. 硬件实现根据系统设计，我们选择了适配多合一控制器的气象监测仪器，并将其与控制器进行连接。
通过调试和测试，确保硬件设备的正常运行。
2. 软件实现根据系统设计，我们编写了控制器固件和后台管理软件。
控制器固件实现了对气象数据的采集和传输功能，后台管理软件实现了对气象数据的实时监测和管理功能。
四、系统测试与优化为了验证系统的性能和稳定性，我们进行了系统测试。
通过模拟各种气象条件下的数据采集和传输，测试系统的准确性和实时性。
根据测试结果，我们对系统进行了优化和改进，提高了系统的可靠性和稳定性。
基于单片机的智能模拟气象站的设计
主要参考文献
[1]李金龙，王黎，高晓蓉.多点温湿度远程无线监控系统设计[J].微计算机信息，2009，25(6-1):31-32
2）电路仿真
在Proteus软件上完成除部分电路的模拟设计，先编写C程序，然后采用单片机、DHT11温湿度传感器、风向传感器、LCD显示屏等设计系统仿真电路，将C语言调试完成后生成的hex代码下载到仿真单片机系统，然后对C程序进行调试仿真，通过串口调试助手软件测试C程序的运行效果，完善设计方案。
3）实物制作
2）模拟法
使用Proteus仿真软件能够较准确的测量出该气象系统的模拟电路各部分的参数值，也
能够模拟程序在实际硬件系统中的的运行状态。通过单步运行调试，能够观察各个寄存器和标志位的状态变化，及时修正程序中的错误，使气象数据采集、显示数据、单片机系统间数据传输等功能正常实现。
3）实验法
由于不同的元器件参数、功耗、使用方式和价格不同，在选定元器件时我查阅单片机
硬件设计方案框图如图1、图2所示。
图1数据采集模块框图
图2数据处理、显示模块
系统软件设计流程图, 如图3、图4所示。
图3LCD显示流程图
图4测温湿度流程图
单片机通过传感器对气象数据进行采集，然后通过PC机采用合理计算方法进行数据处理，然后通过LCD显示重要的气象数据。
５．实验方案
1）文献学习
首先查阅电子版和纸质版相关资料，参考了中国知网多篇论文和纸质图书资料后，我决定采用老师建议的整体设计方案的部分内容：用DHT11温湿度传感器采集三点温湿度信息，在信息采集之后存储温度数据，并通过无线传输模块传给主机，由与单片机相连的LCD液晶显示屏进行温度显示。
城市气象监测系统的设计与实现
城市气象监测系统的设计与实现随着城市化进程的加速，城市的气象环境对市民生产和生活的影响也越来越大，而城市气象监测系统的设计和实现可以帮助城市管理者更好地理解和应对城市气象环境变化的影响。
本文将探讨城市气象监测系统的设计和实现，包括系统架构、数据处理、遥控遥测等方面。
一、系统架构城市气象监测系统的架构主要分为三个层次：传感器层、通信层和数据处理层。
传感器层负责采集气象数据，包括空气温度、湿度、大气压强、风速、风向、降雨量、辐射等多个参数。
通信层负责将传感器层采集的数据实时传输到数据处理层，现在主流的通信方式有有线和无线两种。
数据处理层负责对数据进行分析、处理、储存和展示，制作数据报表和预测模型。
二、数据处理城市气象监测系统的数据处理主要包括以下几个方面：1. 数据清洗：由于采集的气象数据来源不同，不同类型的传感器采集到的数据精度不同，有时也会出现采集误差，因此需要进行数据清洗。
2. 数据聚合：将采集的原始数据进行聚合，可以提高数据处理效率，同时也有助于发现数据变化的趋势。
3. 数据建模：通过对历史数据的分析和建模，可以建立针对性的预测模型，对未来的气象变化进行预测。
4. 数据展示：数据展示是城市气象监测系统的核心之一，通过数据可视化的方式展示气象数据，可以方便城市管理者和市民更好地了解和监测城市气象环境变化。
三、遥控遥测城市气象监测系统的遥控遥测功能非常重要，它可以使系统具有智能化和控制化的特征。
通过遥控遥测技术，可以实现对城市气象环境的远程监测和制动控制。
例如，当风速达到一定等级时，系统可以自动控制道路信号灯变成黄色提示行人注意，从而减少行人被风吹倒的风险。
四、结论城市气象监测系统的设计和实现是一个复杂系统，需要多个领域的高精尖技术支持。
这个系统可以帮助城市管理者更好地了解和掌握城市气象变化的信息，可以对城市气象环境进行有效的监测和管理。
随着科技的不断进步和智慧城市的发展，城市气象监测系统也将不断发展和完善。
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目前 ， 内基 于 Ｔ Ｓ ２ Ｃ ２的气象 探 测 模 拟 器 ｕ 由 于 主控 芯 片 选 择 不 合 理 ， 致 硬 件 系 统 结 构 复 国 Ｍ ３０ ３ 导 杂， 不利 于 实际 应用 。本 文设计 实 现 了基 于 Ｔ ３Ｏ ４ ７ 的硬 件 系统 ， 化 了板 上 结 构 ， Ｍｓ２ ｕ２ Ｏ Ａ 优 有效 提 高 了系 统性 能 。
机 柜
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天 线 操 纵 天 线 系 统
图 １ 气 象 雷 达 系统 组成 框 图
Ｆ ｇ ｒ ｌ Ｂ ｏ ｋ ｄ ａ ｒ ｍ ｆｍｅｅ ｒ ｌｇ ｃ ｌｒ ｄ ｒｓ ｓｅ ｉｕ ｅ ｌｃ ｉｇ ａ ｏ ｔｏ ｏｏ ｉ ａ ａ ａ ｙ ｔｍ
收 稿 日期 ：０ ８０ －４ ２ ０ －２２
根据实际训练的要求 ， 对模拟系统进行 了全仿真的设计 。在组成上， 同真实系统相 比较 ， 模拟系统去 掉 了天线 系统部 分 ， 需放球 ， 留了主 机和 主控 机柜 功 能。 不 保 在模拟器中， 以管理系统发题的方法模拟雷达接收探空信号及跟踪 的过程 。在训练过程 中， 模拟器将 大量具有代表性的气象参数数据组按照一定的分布 函数组织起来建立试题数据库 ， 利用主机上的训练管 理 系统进 行管理 ， 时抽取 题 目发送 到 主控 机柜 。 定 主机 界 面 和 主控 机柜 根 据接 收 的题 目显示 一定 的雷 达 跟 踪和控制状态 ， 外观上与真实系统 的工作情况完全一样 ， 操作员像 面对 真实系统一样对此进行判断和处 理， 主控机 柜将处 理结 果交 送 主机 ， 主机 根 据 管理 系统 的要 求进 行 实 时 错 误 操作 提 示 和 记 录 操作 过 程 ， 并 对操作结果进行定量成绩评估 ， 从而使得模拟器在与雷达本机完全脱离 的情况下能够对学员进行全仿真 训练 。
１ 引言
气 象雷达 是 一种得 到广 泛应 用 的气象 探 测手 段 ， 它利 用 雷 达对 探 空 气球 的跟 踪定 位 ， 探测 雷 达 上方 来 定高度及水平距离范围内的空间气象参数。探空气球携带有探空仪 ， 探空仪上装有气温、 气压 、 湿度传 感器 。这 些传 感器 上 的感应 元件 敏感 于所 在 位置 的气 温 、 压 、 度 等参 数 ， 将其 转 变 成 电信 号 ， 气 湿 并 再通 过 编码机构变换为不 同的电码 ， 由发射装置送 回地面 ， 雷达接收到探空信号后经提取 ， 大， 自动解码 ， 放 并 最 后 由数据处理系统还原成气温、 气压和相对湿度值 。同时在信号记 录仪中发 出电码声音 ， 在雷达控制计算 机上显 示 相应 电码 值和气 温 、 气压 和湿 度 随时 间 的变化 曲线 。 由于 气 象探 测 雷 达一 般 采用 车 载方 式 ， 以 所 具有 机 动灵 活 性 、 时性 、 变性 强 等特点 … 。 实 应
作者简介 ： 张心心（ ９ １ ） 女 ， １８ 一 ， 助教 ， 主要研究方 向： 单片机和计算机通信技术 。
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３ ２・
绵阳师范学院学报（ 自然科学版 ）
第 ２ 卷 ７
主机上 的管理 系统 主要 包 括两 部分 ， 一部 分是 注 册分 系 统 ， 探 测 前 由操作 员 录入 各 种 必要 的初 始 化 在 数据 ， 另一 部分是 探测 过程 中 的状态 显示 与控 制 系统 ， 主要 显 示探 测 过 程 中的雷 达 状态 以及探 测 数 据 的 星 座 图。
主控机柜部分包括一台示波器、 一个具有录音与扩音功能的信号记录仪、 一组雷达 状态显示灯、 一个 用于分别显示多种信号强弱的微安表、 多个雷达控制按钮 以及所有设备的硬件控制部分。 天线部分在操纵杆的控制下跟踪探空气球 。 将收到的探空码信号和回波信号送交及 工 作原 理
张心 心 高亚楠 赵 秋 月 ， ，
（． １绵阳师范学院物理与电子信息工程学院 ， 绵阳 ６ １０ ；． ｌＪ ￣Ｊ ｌ ２００２ 国电宁夏石嘴山发 电有限责任公司， 宁夏石嘴 山 ７３０ ） ５２０
摘 要 ：采用气 象探测模拟 器替代真 实教 学雷达 对 学员进行操 作训 练是 一种 经济 高效 的方 法。介 绍 了气象 雷 达 的探 测 原 理 及 模 拟 器的 仿 真 原 理 ， 以及 基 于 ｓ ２ Ｌ ４ ７ 的 模 拟 器 控 制 系统 的 组 成 原 理 和 结 构 。 详 细 介 ３Ｏ ｏ Ａ 绍 了 内部 各 个 模 块 的 具 体 实现 方 案 ， 给 出 了 系统 运 行 的控 制 流 程 。 调 试 结 果验 证 了设 计 方 案 的 可行 性 。 并 关键 词 ：气象探 测 ； 模拟 器；Ｔ ３ ０ Ｆ４ ７ ＭＳ２ Ｌ ２ ０ Ａ 中图分类号 ：Ｔ ３ １９ Ｐ ９ ． 文 献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１７ －１ｘ ２ ０ ） ５０ ３ －５ ６ ２６ ２ （ ０ ８ ０ －０ １ ０
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２０ ０ ８年 ５月 第２ ７卷 第 ５期
绵阳师范学院学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＭｉＪ ａｌ ｏ ｒ ａ ａ ｙ Ｊ ｏ ｌ 异Ｎｏ ｍａ ｉ ｅｓ ｒ ｌＵｎ ｖ ｒｉ
Ｍａ ｙ．， ０ ２ ０８
Ｖ０． ７ Ｎｏ ５ １２ ．
气 象探 测模 拟 器 控 制 系统 设 计
一
气 象 探测 由于对 时 间要 求较 为严 格 ， 以对 雷达 操 作 员 提 出 了很 高 要 求 。操 作 员 要 想 熟 练准 确 地 掌 所 握操作 方 法 ， 须进 行大 量 的操 作 训 练 ， 使 用 真 实 系统 进 行 反 复 ， 批 量 的训 练 ， 但 要 消耗 大 量 的财 必 而 大 不 力、 力 ， 物 而且受 主 、 客观 因素 影 响 ， 于准确 地 评价 训 练 成绩 。因此 ， 制 一 套 全仿 真 的模 拟 器 ， 失 为 一 难 研 不
２ 真 实 操 作 训 练 系统 组 成
真实 探测 系统 主要 由三 部分 构成 ， 为 主机部 分 ， 为机 柜部 分 ， 一 二 三为 天线 系统 ， 图 １昕示 。 如
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Ｉ波 ｌ 号 录 ｌ 示 器ｌ 信 记
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