探空温度传感器误差预测技术研究

随着气候诊断、气候变化、天气预报等学科的深入开展,对探空温度传感器的测量精度提升到了 0. 1 ℃ 的量级要求,而 由于太阳辐射、升空速度、入云出云等因素的干扰,引起的测量误差可达 3℃甚至更高,已成为制约气象探测精度提升的主要障 碍。 针对此问题,首先通过三维建模及流体力学分析,得到了温度传感器最优的设计方案,从传感器形态设计上实现了测量误 差最小化。 然后对历史气象探测数据进行分析和汇总,构造出国内首个基于真实环境的、包含 900 000 条探测记录的高空气象 探测数据集,以解决仿真环境与真实环境存在偏差的问题。 最后,将 Morlet 小波作为深度神经网络的激活函数,并将支持向量 机、XGBoost、深度神经网络、线性回归相融合,构造出一个针对探空温度传感器测量误差的预测模型。 经过本文所提出的误差 预测模型,平均误差从 0. 817 降低到了 0. 008,均方误差从 0. 878 降低到了 0. 068,标准差从 0. 458 降低到了 0. 204,拟合系数 R 2 为 0. 93,使温度传感器的测量精度得到显著提升,更有利于气象学科相关内容的展开。     

靠自身助力实现状态转换的四连杆机构的设计

为简化传动机构的运动过程,减少机构运动时对外力的依赖,介绍一种靠四连杆某一枢轴自身产生的能量助力该机构实现状态转换的设计方法。通过在四连杆机构的一个枢轴内布置弹性扭杆,控制机构状态转换时扭杆的弹性势能存储与释放使之为机构的运动趋方向提供运动能,达到省力的目的。经过大量实践证明此技术可以普及到诸多机构状态转换的场合。     

一种简易车载起重装置的设计及制造

简易车载起重装置由减速器、上、下吊架、转动关节及其锁销等部分组成。起吊由人力驱动,主要是针对后勤保障车辆方便装卸发电机而设计。实际应用证明,起重装置结构简单,使用方便可靠,达到了快速装卸该车载发电机的设计目的。     

捷联式天线控制系统研究

随着卫星信息应用与传输技术的发展,在车、船载体上建立卫星接收系统的需求也日益增加。介绍一种在小型陆基天线系统基础上建立的捷联式天线控制系统。     

球载式下投国产北斗探空仪测风性能评估

基于球载式下投北斗探空仪测风观测试验,建立了针对下投式的测风试验评估方法.试验结果表明上升段北斗测风的准确度接近RS92探空仪的探测准确度要求,两者一致性较好;下降段RS92测风误差基本上与上升段的属于同一量级水平,下降初期测风数据在使用时需要做预处理或者有效控制;下降段BD探空仪测风误差与下降段RS92的基本相当,除了球炸初期外,基本上接近WMO的测量要求,此外初期的急速下降对导航定位测风提出了更高的技术要求.整体而言,球载式下投探空观测在时间上可以实现对原有的1次探空进行加密,在空间上可以增加1个区域的探测,并为对现有探空站网分布进行合理优化提供依据,具有良好的应用前景.     

基于神经网络的气压传感器非线性校正

为了解决气压传感器非线性校正困难、校正结果精度低的问题,基于小波函数建立反向传播(back propagation,BP)神经网络模型,采用Levenberg-Marquardt算法进行网络参数更新,实现了气压传感器的非线性校正.实验结果表明:传统BP神经网络使气压传感器均方根误差由最初的2.10降低到0.68,减少了67.6％的测量误差;而提出的小波BP神经网络则使其降低到0.28,进一步减少了19％的测量误差,更好地满足了高空探测的精度要求,具有良好的泛化能力,可以推广到类似传感器的非线性校正中.