学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于GPS的高空气象探测地面系统的软件设计与实现

作　者: 章勇
导　师: 陈小平；宋建琳
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 数据采集传感器标定算法优化
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 58次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

基于GPS卫星定位系统的高空气象探测系统是未来高空气象探测的发展趋势,为了满足不断提高的气象观测需求,提高我国气象观测事业的整体水平,应重点发展新一代探空仪系统,对气象传感器、数据处理等关键技术进行改进,使我国的新一代探空系统能够进入世界一流的行列。GPS高空探测系统由GPS探空仪与地面接收处理系统组成。GPS探空测量高空中的GPS、温度、湿度、压力等信息,地面接收处理系统接收该信息并完成解算。本论文正是研究地面接收机将接收到的探空仪调制在射频信号上的PTU和GPS模块的数字信号传送给计算机,计算机收集到这些信息和地面温度、气压、湿度与风资料,完成数据校验及对温、压、湿、测风的处理结果。由于大气环境无法模拟,只能通过放球来进行各种参数的测量。各种传感器如何真实的反映大气环境,得到的数据是否准确、如何进行显示等是我们主要的研究内容。进过研究我们完成的主要内容包括:首先制定适合本系统的通信协议,完成了高空气象探测系统的数据传输与解析;其次进行了各种传感器的选型与标定工作,建立了各种数学模型和算法,使各种传感器较为准确的反映了大气环境;最后完成了高空气象探测系统的显示软件,使各种大气值能够实现实时的数据和曲线显示,通过最小二乘法、差值、滤波等方法使曲线更加平滑、连续、真实。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-11
  1.1 高空气象探测的发展趋势  8-9
  1.2 GPS 高空气象探测系统的选题依据  9
  1.3 GPS 高空气象探测系统概述  9-10
  1.4 本文的组织结构  10-11
第二章 GPS 高空气象探测系统软件需求分析及概要设计  11-18
  2.1 GPS 定位原理  11-12
  2.2 GPS 高空气象探测系统原理  12-13
  2.3 GPS 高空气象探测系统设计  13-14
  2.4 系统开发平台  14-17
  2.5 小结  17-18
第三章 GPS 高空气象探测系统数据处理方法分析  18-32
  3.1 温度测量原理  18-22
    3.1.1 温度测量元件  18-20
    3.1.2 测量方法  20-21
    3.1.3 误差来源  21-22
  3.2 压力测量原理  22-24
    3.2.1 膜盒位移传感器  23
    3.2.2 数字压阻传感器  23-24
    3.2.3 振简传感器  24
  3.3 数据处理原理  24-30
    3.3.1 线性插值  24-25
    3.3.2 抛物插值  25-26
    3.3.3 n 次插值  26-27
    3.3.4 余项及误差估计  27-28
    3.3.5 最小二乘法  28-30
    3.3.6 数据校验  30
  3.4 小结  30-32
第四章 GPS 高空气象探测系统地面软件详细设计及实现  32-62
  4.1 软件总体框架设计  32
  4.2 软件协议的设计  32-40
    4.2.1 协议制定  32-35
    4.2.2 协议解析  35-40
  4.3 测量数据处理与实现  40-50
    4.3.1 温度测量  40-46
    4.3.2 压力测量  46-50
  4.4 地面处理软件实现  50-61
  4.5 小结  61-62
第五章 GPS 高空气象探测系统测试及分析  62-66
  5.1 系统测试原理  62
  5.2 测试结果及分析  62-65
    5.2.1 温度测量结果及分析  62-64
    5.2.2 压力测量结果及分析  64-65
  5.3 小结  65-66
第六章总结与展望  66-67
  6.1 总结  66
  6.2 展望  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-70

基于GPS的高空气象探测地面系统的软件设计与实现

内容摘要

全文目录

相似论文