CINRAD/CB型天气雷达远程机外定标系统的设计与实现

新一代天气雷达站的建设普遍采取局站分离的方式,不利于雷达的日常维护和机外定标,在极端天气情况下,由于技术保障人员无法到达雷达站,严重影响雷达保障的时效性;CINRAD/CB型新一代天气雷达远程控制和在线定标系统能够有效解决雷达远程机外定标的问题,其由硬件子系统和软件子系统两大部分组成;硬件系统采用嵌入式结构和FPGA封装技术相结合的架构,软件系统采用B/S的架构;在某新一代天气雷达站经过为期一年实际应用,该系统实现了CINRAD/CB型新一代雷达的远程机外定标、故障报警维护和雷达附属设施监控等功能并远程排除雷达故障10余次,达到了系统设计的目标.     

新一代天气雷达机外信号源远程控制技术研究

在天气雷达各种定标业务工作中,常常要使用到机外信号源设备,主要用来进行天气雷达反射率、速度等标定,动态范围和灵敏度等测试。为了更加方便地使用机外信号源,提出了利用远程控制机外信号源的方法快捷高效的开展雷达标定工作。具体方法有：1、web远程控制方法,2、telnet远程控制方法,3、Windows程序控制方法,4、Linux程序控制方法,5、手机APP控制方法等。在新一代天气雷达系统标定业务实践中,可以根据需要选择使用其中的几种方法,以便高效的开展雷达系统标定工作。根据多个新一代天气雷达站巡检和标定业务中实际使用情况,结果表明新一代天气雷达机外信号源远程控制技术和方法可以减少雷达系统标定业务工作劳动量,提高了工作效率,可以为全国其他新一代天气雷达站提供参考和借鉴。。     

新一代天气雷达开关及触发器组件快速检修系统设计

针对新一代天气雷达发射机开关和触发器组件故障频发,维修时效长,难度大等特点,提出了一种能够快速、便捷、高效、安全的新一代天气雷达开关和触发器组件关键芯片自动快速检测系统设计方案。该自动检测系统采用了机外脱机测试方法从而保证了雷达设备和人身的安全。该自动检测系统采用了发光二极管指示灯输出测试结果的自动快速测试方式,保证了雷达修复的较短时效。该自动检测系统直接测试雷达开关和触发器组件内部电路板常用关键芯片,而不是更换整个笨重的分机组件备件,从而使得维修新一代天气雷达故障变得便捷高效。新一代天气雷达开关和触发器快速检修系统研制完成后在多个台站得到了试用,试用实例结果表明其效果良好,可以给全国其他新一代天气雷达站快速维修新一代天气雷达提供借鉴和参考。     

基于GIS的远程雷达预警气象系统的开发与设计

远程雷达预警气象系统是结合北海多普勒天气雷达的气象要素数据,借助GIS、人工智能技术,根据报警条件定制提供个性化气象服务方案,达到直观、便捷、高效、智能的目的。本文探讨了远程雷达预警气象系统如何为短时临近预报人员、雷达监测人员、需要短临服务的单位、业务主管领导、人工影响天气作业人员提供其最为关心的气象灾害预警服务提供依据,在手机上浏览所有气象原始、加工处理后的天气图、雷达资料,称之为“掌上的雷达站”,手机版的预警系统,提供个性化服务,把雷达气象信息运用得淋漓尽致,发挥气象服务到极致。     

基于Labview的雷达发射机磁控管老炼系统设计

为了提高雷达发射机磁控管老炼测试的效率和自动化水平,加强磁控管合理的检测和老炼,设计了一种基于Labview的雷达发射机磁控管老炼测试系统。该系统主要由多功能嵌入式工控机、动态信号采集卡、脉冲调制器、定向耦合器、功率计、频谱分析仪、等效负载等组成,系统利用Labview实现磁控管信号实时采集,并进行数据显示、分析、处理和对比,自动监测磁控管的实时状态。这种基于Labview的雷达发射机磁控管老炼系统,可以直接操作上位机,不用到现场,保证了操作人员的人身安全,对于保持磁控管的稳定运行,确保发射机正常工作有了更加重要的保障。     

自动气象站质量控制系统中覆盖软件的设计与实现

区域气象自动站收集降水数据的质量,直接决定着气象预警的漏警与虚假概率,但是仅依靠自动站间采集数据的时空相关性难以准确验证数据的有效性。通过天气雷达对降水滴谱的分析可以对自动站数据进行校验。但是,雷达站的系统异构性和地理环境的复杂性使其难以判定所覆盖的气象站,易产生错误校验。结合天气雷达的层体扫模式和雷达波束的遮挡模型,构建了雷达站与自动气象站点的覆盖匹配算法,基于该算法实现的自动站与雷达站匹配软件可有效的实现雷达站与自动站配对,从而为对自动站降水数据进行校验提供基础保障。     

天气雷达的远程监控与诊断技术

作为一种大型复杂电子设备,气象雷达的维护急需从传统的技术专家现场维护,转变到借助现代发达的网络技术和电子信息处理技术的远程维护处理技术.本文提出了一种解决方法.可以通过在本地、远程实时在线监控雷达工作状态,并根据监控信息.给出智能故障诊断技术,同时以多媒体技术实现远程的故障诊断会商,故障监控中心帮助雷达站排除故障.通过这种处理方式,降低了维护成本,提高了工作效率,保障了气象雷达正常工作.     

天气雷达的远程监控与诊断技术

目前,人们的生产生活与自然气象息息相关,气象雷达的作用越来越大,必须时刻保证其正常可靠运行。因此天气雷达的日常维护工作显得尤为重要。本文主要提出了一种远程监控方法,可以通过在本地、远程实时在线监控雷达的工作状态,实现远程监控。该方法可以降低气象设备的维护成本,提高工作效率,进一步保障气象设备正常工作。     

基于CPCI总线的雷达发射机自动测试系统的设计

为实现某型雷达发射机系统的在线实时监测,以CPCI总线和CPCI模块化仪器为基础,实现了发射机自动测试系统的硬件平台;采用LabWindows/CVI和数据库实现了测试系统的软件设计,完成对雷达发射机的各关键工作参数的实时监测和分析,达到了对雷达发射机系统工作状态实时监测的目的;经测试表明,该系统使用方便,工作稳定,测试精度较高,为发射机的正常工作和及时检测维修提供了保障,具备一定的实用性和推广价值.     

新一代天气雷达二次产品浏览系统设计与实现

系统以新一代天气雷达二次产品为数据源,通过一套完善的后台分发系统和前台网站系统,实现了对雷达二次产品的网内共享和在线浏览。前台网站为用户提供了单屏、双屏、四屏、列表等丰富的浏览模式,并采用＂网页图像缓冲技术＂,实现了雷达二次产品的在线动画。使预报员可以清楚的掌握某个时间段上,雷达回波的演变过程,为准确把握天气的演变提供保障。系统以C/S结构开发后台分发系统,以B/S结构搭建前台网站系统,最大限度发挥了网络技术在数据共享方面的作用,实现了雷达产品的网内浏览,发挥了气象广域网的优势。     

基于Android智能终端的区域自动站巡检维护系统设计与实现

为提高气象装备保障水平，解决传统设备保障时，调试工具笨重、转换线复杂多样，调试软件参数和设备调试命令繁多，设备状态信息无法全面掌握等带来的维修工作费时费力，效率低等难题，基于Android和蓝牙技术研制一套集自动站设备检测与调试、数据查询及站点管理为一体的自动气象站设备巡检维护系统。系统采用模块化设计，Java、C++语言编写，界面设计简洁，清晰，可实现对现有自动气象站设备站点信息、采集信息及运行状态的全面监控，方便业务人员进行站点设备调试、维修及信息查询，为自动站设备维护人员提供快速、便捷设备维修支撑。系统运行于移动便携Android智能终端，操作简单、携带方便，满足自动站现场维修工作需求，有效的提高自动站保障效率，减少工作量。     

基于TS101平台的气象雷达解距离模糊算法实现

信号处理器是气象雷达的重要组成部分,可实现各种算法来提取气象信息,因此开发新一代气象雷达信号处理器具有重要意义.该信号处理系统采用AD公司的TigerSHARC系列芯片TS101,本文介绍基于该DSP芯片的信号处理器硬件设计以及气象雷达信号处理算法的软件流程.使用表明,该气象雷达信号处理器有很强的运算能力,能实现较为复杂的解距离模糊算法,并且具有很好的处理效果.     

自动气象站现场温度校准系统的设计及实现

自动气象站校准存在校准不方便、受人为因素影响大等问题,在研究分析目前自动气象站温度校准情况的基础上,设计了自动气象站现场温度校准系统。通过基准源的稳定处理、数字电源与模拟电源的相互隔离、芯片间的信号传输抗干扰处理和软硬件滤波等措施,降低了测温时的干扰,提高了自动气象站温度校准系统标准器的精度。同时,设计了上位机软件,实现了对校准数据的自动存储处理、图形显示和报表的打印等功能,提高了校准速率,避免了人工处理数据带来的误差。经实验验证,系统可用于对自动气象站测温部分现场校准。     

液压支架试验台升降平台计算机控制系统的设计

为了提高液压支架试验台控制系统的性能,提出了一种液压支架试验台升降平台计算机控制系统的设计方案,详细介绍了该系统各个子系统即液压泵站控制子系统、升降平台四缸同步控制子系统和插拔销控制子系统的硬件及软件设计,并给出了该系统的人机交互界面。实际应用表明,该系统能够很好地完成液压支架试验台升降平台的计算机控制。     

地面气象观测站运行监测与控制系统设计

地面气象观测站是一种重要的气象探测设施,由主采集器、分采集器、各种传感器以及供电系统等构成,能够自动观测气温、湿度、气压、风速、风向、雨量等地面气象观测要素;为提升地面气象观测站运行状态监测及时性和丰富程度,实现远程电源控制,研究并设计一套地面气象观测站运行监测与控制系统;系统由站端控制器以及上位机软件组成,以树莓派为核心完成站端控制器硬件设计开发,基于python语言完成上位机软件以及控制器程序设计开发;对系统可靠性、功耗进行测试;测试结果表明：系统对自动站运行状态的成功获取率在99.5%以上,并对运行状态异常具有较好的识别能力;控制器平均值为3.9 W,接入常见的8要素地面气象观测站功耗占比为5.6%,电池供电情况下对蓄电池续航时间影响不大,但在低功耗气象站中使用时应考虑更换更大容量的电池;该系统可进一步提升地面气象观测站运行质量,降低维修保障人员工作强度。     

天气雷达故障测试平台远程控制软件设计

针对天气雷达故障测试平台缺乏远程控制手段而导致使用具有局限性的问题,开发了可远程控制此平台的软件;基于天气雷达故障测试平台内置示波器、功率计、频谱仪、信号源4种仪表的参数设置需求和板卡驱动方式,软件采用了标准C/S架构的设计方法,由用户层、驱动管理层、仪表驱动层三部分组成;在驱动管理层中,着重研究了天气雷达指标测量的流程、调用驱动的接口以及测量数据的处理方法;使用该软件远程控制天气雷达故障测试平台进行了天气雷达指标的测量,测量结果表明远程测量值与现场测量值的误差极小;软件具备一定的可靠性,可投入天气雷达故障诊断和定标使用.     

高频海态雷达软件无线电接收机的设计

针对现有高频海态雷达均为探测不同距离海域而专门设计，功能单一、通用性差的特点，提出了应用软件无线电技术开发新一代高频地波雷达接收机的思想，即在一通用硬件平台上，尽量通过软件方式来实现不同距离海域探测。结合高频地波雷达的波形体制扣当前器件发展水平，提出了基于VXI总线、“一次混频，高中频采样”的多通道数字接收机结构，详细介绍了其中部分关键技术，包括模拟前端、A／D带通采样、数字下变频等的器件选型以及参数设计等。实践表明，发展新的软件化高频地波雷达的理论扣技术条件均已成熟，它所具有的开放性扣灵活性，能更好地满足21世纪海洋环境动力学参数研究的需要。