基于海洋气象漂流浮标的动态测风技术研究

利用海洋气象漂流浮标对海洋风数据进行观测具有成本低、可抛弃性的优势,然而,海洋气象漂流浮标在海上动态观测环境中传感器倾角不断变化且改变速度不确定,引起了较大的测量误差;针对这一问题,搭建了模拟海洋动态环境的测风实验平台,选用FT742-SM型超声波测风传感器对风速风向数据进行测量,并利用欧拉角模型和四元数模型对测风传感器姿态变化时的三个倾角进行解算;通过多次实验数据对比分析,发现传感器俯仰角θ和横滚角γ对风速风向测量影响最大,进而提出了多变量拟合的方法对所测风速风向数据进行误差补偿,补偿后的数据准确性得到了较大的提升;最后,结合真风订正算法设计了漂流浮标测风算法总流程,为后续的海洋气象漂流浮标测风提供了很好的参考价值。

基于光频梳的太赫兹通信高阶调制信号处理

本文针对太赫兹无线通信的特点选取350GHz作为载频,16QAM的调制信号,使得数据传输速率达到了80 Gbit/s。在此基础上,测试了不同的输入光功率,并对太赫兹信号解调结果的误差进行向量幅度分析,实验结果显示在输入光功率为11dBm时生成的太赫兹信号最优。最后比较了不同光源方案对生成太赫兹信号的影响,结果显示采用光频梳方案,可以减少太赫兹通信信号的相位噪声和数字信号处理的时间,增强太赫兹信号的实时信号处理能力。

隐藏吸引子混沌系统及其电路实现

本文提出了一个新颖的无平衡点的三维混沌系统,首先对其对称性、耗散性、吸引子的存在性、0-1测试和功率谱进行分析研究,然后创建了该三维混沌系统的SPICE模拟电路,Matlab仿真结果和SPICE电路仿真相同,从而证明了该无平衡点的系统的正确性和可实现性。

一个新的三维混沌系统及其线性反馈同步

提出了一个含立方项的新三维连续自治混沌系统,该系统包含3个参数。其中前两个方程各含有一个非线性乘积项,第三个方程包含一个立方项。对新混沌系统的平衡点稳定性、功率谱、Lyapunov指数与维数、Poincare截面等的基本动力学特性进行分析,理论上证明了系统的混沌特性。最后进行混沌系统的线性反馈同步控制,得到控制参数的选取对同步时间的影响。因为系统的理论分析和数值仿真一致,从而证明了该系统产生混沌的能力,为进一步研究混沌系统在保密通信和信息处理等领域的应用与优化提供了理论基础。

基于NAS的非结构化数据分布式存储系统设计

随着气象事业发展,非结构化数据海量增长,针对传统非分布式、直联式存储方式支撑能力受限问题及对存储系统需要支持大容量、集中管理、高可扩展性、高可靠性的新需求出发,利用网络附加存储,采用分布式架构、堆叠组网冗余和纠删码冗余保护机制、运用NFS、CIFS、FTP等协议,搭建一个分布式架构集群存储系统,通过分布式文件系统对外提供统一网络存储空间,通过CIFS、NFS、FTP三种方式实现文件共享。解决旧系统存储能力不足、动态扩展性差、效率不高、可靠性和安全性低的问题,进一步提升重庆气象数据云平台基础支撑能力。

Share Nothing分布式气象数据存储处理系统的设计与实现

随着气象观测、预报和服务业务的快速发展,气象资料的种类和数据量日益增多,数据写入频率越来越高,对气象数据存储处理系统提出极大挑战,进一步提升CIMISS数据管理和服务能力的需求变得日益迫切。为解决存储处理系统动态扩展能力不足、吞吐与并行计算效率低下的问题,采用一系列Share Nothing分布式集群设计,包括Share Nothing分布式架构、分布式数据库、NAS存储技术等搭建可动态扩展的Share Nothing分布式气象数据存储处理系统。实践证明,该方案设计能够满足当今气象结构化数据和非结构化数据对存储能力、并发响应能力的需求,通过动态扩展可便捷适应未来气象业务发展对数据存储和应用等服务能力不断增加的需求,具备气象现代发展进程中气象数据存储处理系统高吞吐量、可动态横向扩展、高稳定性、高可靠性的特性。

基于GIS的FY3 TOU臭氧总量产品验证分析查询系统

风云三号(FY-3)是中国的第二代极轨气象卫星,其星载遥感仪器探测全球资料的能力大大提高。目前,FY-3卫星臭氧总量产品已实现业务化生成,并且在多个应用领域中取得成功。然而,对于FY-3臭氧总量产品的精度评估分析还没有一个通用型的验证软件,能够快速获取全球任意区域的FY-3臭氧总量产品的精度。利用GIS地理信息系统和数据库技术进行FY-3臭氧总量产品验证分析软件的设计,基于地基观测数据和Aura OMI卫星臭氧数据,完成FY-3卫星臭氧总量产品与地基和星基的对比分析,实现FY-3卫星臭氧总量产品检验的自动化,为今后开展类似卫星臭氧产品的验证提供便捷平台。