基于Android的跨平台大气测量设备远程控制系统设计与实现

近年来,使用Android终端进行远程控制在工业控制、核科学技术、物联网等领域有了长足的进步,但是在大气科学领域,目前应用的例子还很少。针对大气科学外场实验对于远程控制的需求,结合Android设备在远程控制方面的优势,提出了一套基于Android的大气测量设备远程控制系统。该系统基于C/S架构,在IOCP模型与TCP Socket的基础上设计了一个较为稳定高效的跨平台通信框架,最终实现了多Android设备对多大气测量设备的远程控制。

国际星载激光大气测量载荷工程进展概述

激光探测技术以其高精度、全天时主动观测、无需地面控制点等优势,改变了传统的遥感观测方式,作为主动或主被动结合的新型遥感手段,丰富了遥感信息,有力地推动了激光大气探测的发展。近年来,随着激光、光学机械加工等技术的发展,大气探测激光雷达的平台也从固定地基式,发展为可移动车载、船载、机载和星载平台。目前,星载大气探测激光雷达主要应用于气溶胶(可悬浮颗粒物)和云的测量、水汽、CO2以及其他污染气体等大气成分测量,以及全球风场(大气动力学行为)的测量。本文分别对这些典型的星载激光大气测量卫星的系统组成、技术参数和应用领域,进行深入剖析,总结星载激光大气测量卫星亟待突破的关键技术,对其发展趋势和进一步的应用前景进行展望。

运载火箭嵌入式大气数据测量系统

针对运载火箭主动飞行段,设计一种适用于球头双锥整流罩的嵌入式大气数据测量系统(flush air data sensing,FADS),并进行运载火箭FADS实施方案和求解精度研究。采用风洞试验手段对迎角误差、侧滑角误差以及形压系数进行标定,结果表明:FADS在飞行Mach数0.4~5.0范围内能够较为准确辨识出实时风场参数变化,攻角、侧滑角测量绝对误差小于0.5°,Mach数测量绝对误差小于0.1,静压相对误差小于5%。嵌入式大气数据测量技术在运载火箭风场实时修正、飞行控制和主动减载等专业领域具有广泛的应用前景。

用Hartmann－Shack波前传感器测量大气湍流特征

建立了一个小型Ｈａｒｔｍａｎｎ－Ｓｈａｃｋ波前传感器来测量大气扰动特征。通过单子孔径的象移和许多间距不同的子孔径之间的象移差测得的到达角起伏的统计值来计算出Ｆｒｉｅｄ参数ｒ０。本文推导了采用不同孔径参数的实验结果，以及波前斜率的功率谱密度。

谈初中物理测量大气压强实验教学

测量大气压强实验是初中物理的重难点,学生在学习这一实验时容易出现逻辑思维不清晰、混淆概念的情况,难以精确把握学习重点,影响课堂教学效率和质量。在这种情况下,学生参与测量大气压强实验教学活动的积极性会比较差。基于此,文章对初中物理测量大气压强实验教学进行探究,分析现阶段初中物理测量大气压强实验教学中存在的问题,并提出实验教学思路。

激光大气主动遥感测量应用综述

文中在简要介绍激光雷达原理及应用的基础上,概述了激光在大气遥感测量方面的应用,最后给出了激光大气遥感测量技术的优点和不足以及对未来发展趋势的展望。

嵌入式大气数据测量系统技术研究进展

针对高超声速飞行器大气数据测量问题,对嵌入式大气数据测量系统(FADS)技术研究背景、发展历程、国内外研究现状等进行了概括。重点围绕FADS关键技术、FADS解算算法及面向FADS/INS组合测量系统信息融合算法方面,对FADS技术进行了深入的剖析。最后,展望了FADS技术未来的发展方向及应用前景。

中波红外整层大气透过率测量及误差分析

为实现中波红外整层大气透过率的现场测量,提高空间目标红外辐射特性测量精度,研究了基于标准红外自然星的大气透过率测量方法。建立了基于Beer定律和Langley-Plot定标原理的测量实验数学模型,搭建了基于1.2m口径地基光电望远镜的测量实验系统。采用了"准实时单点校正""窗口提取"和"信噪比特性曲线"等方法有效降低了红外探测器非均匀性和自然星弥散成像等问题给测量精度带来的影响。最后,分析了测量实验的理论误差。实验数据显示:空间目标大气层外红外辐射照度测量的最大实际误差为16.28%,中波红外整层大气透过率测量的理论误差为11.75%。结果表明:基于标准红外自然星的大气透过率测量方法测量误差小,实验系统对外场观测任务适应性强,为空间目标红外辐射特性的地基测量提供了新的解决方案。

基于Pockels效应的大气电场测量研究

为解决常用场磨式大气电场仪体积大、机械磨损严重、易受电磁干扰、测量带宽窄等问题,在研究分析Pockels效应原理的基础上,提出应用Pockels效应来测量大气电场的方法。对晶体、光源的选择及传感器设计中出现的问题进行了分析,设计了一种基于Pockels效应原理的脉冲电场传感器,该传感系统包括稳定高效的光源、Pockels晶体探头、数据采集及处理电路。通过模拟仿真,说明了这种测量方法是可行的,为进一步研制大气电场测量传感器,提高其性能提供了理论依据。

基于DSP的小型飞行器大气数据测量系统设计

大气数据参数的采集和处理是保证小型飞行器飞行安全的重要因素。文中论述了小型飞行器大气数据测量系统的工作原理,按照功能将系统进行适当划分,采用DSP作为系统载体,构建了完整的数据测量系统。

基于光学成像的大气颗粒物浓度测量方法研究

本文研究用面阵感光器件CCD/CMOS分光谱通道成像远距离物体,利用大气及其悬浮物的瑞利散射及其在成像过程中的前向干扰信息测量大气悬浮颗粒物浓度和粒径分布。大气颗粒物造成远景物体模糊,边缘和物体图像的高频成份衰退,改变了图像像素的频谱分布;气溶胶造成自然光散射增强了前景亮度。通过测定图像中物体高频成分损失或频谱改变量,以及测定图像中空气的亮度值两种方法,结合日高等参数确定颗粒物浓度。利用R、G、B及IR通道测定值,可确定悬浮物粒径分布情况。读出数字图像成像参数,可直接利用拍摄焦距、物高、像高等数字值确定照片上的物体距离。

一种智能大气数据测量系统的设计与实现

大气数据测量系统是飞行器的重要组成部分,为飞行控制系统提供高度和速度等重要的信息源,设计了一种采用硅压阻传感器和DSP技术实现的大气数据测量系统,建立了系统的数学模型,提出了系统的组成方案,给出了系统的工作原理图和部分硬件电路图等,对系统的误差源进行了分析和消除,最后对系统进行了具体实现;该系统已投入使用,实践表明,其测量精度高(气压高度精度可达5 m)、可靠性高、智能化程度较高。

激光雷达测量大气温度的傅里叶分析方法

在对流层(小于12km),由于大气中气溶胶的存在,传统的利用大气中瑞利散射光谱测量大气温度的方法具有一定的局限性。借助傅里叶分析方法对不同高度的大气后向散射光谱通过碘吸收池所产生的不同透过率曲线进行处理,同时考虑了对流层中气溶胶的影响,可得到对流层中不同高度、不同大气后向散射比条件下的温度轮廓线。

用水测量大气压强的研究

自制仪器,解决了利用水测量大气压强存在的突出问题。实验具有器材易得、操作简单、测量精确的特点。将实验中存在的水蒸气压产生的测量误差作为实验教学中的误差教学资源进行开发和利用,拓宽了实验的教学功能,对大气压强探究性教学提供了可借鉴的方法。

大气环境测量仪器1000系列

本文概述了岛津制作所最新开发的测量大气环境的１０００系列测量仪器：ＦＬＡＤ－１０００二气化友分析仪，ＣＬＡＤ－１０００氮氧化物分析仪，ＵＶＡＤ－１０００臭氧分析仪，这些仪器分别采用紫外荧光法，化学发光法及紫外光吸收原理，与过去所采用湿式分析法的自动化仪器不同，可以不使用溶液，而利用污染物的光学性质进行测定，即干式自动测量仪器。

一种用于天文台选址的气象参数和大气湍流测量系统

本文提出一种用ＶＦＣ（电压－频率变换器）进行模数转换的气象参数和温度脉动测量系统．系统安装在云南天文台高美古观测站一２７ｍ高铁塔上，包括三层金属丝温度脉动传感器和温度、湿度、气压、风速、风向传感器．用计算机选通多路开关，８２５３计数器对脉冲信号计数，实时测量和显示数据．成本低，能保证长距离数据采集的精度．

面向大气背景测量卫星的任务规划问题——建模及求解方法

研究了面向大气背景测量试验的卫星任务规划问题。采用长短期相结合的规划方式,建立了基于模型预测控制的滚动规划模型,运用禁忌搜索算法进行求解。最后实例验证了方法的有效性;为此类卫星的研制提供了重要的借鉴意义。

用增量的累积量方法测量大气风场

为了在非平稳、非线性条件下能得到真实风场的良好估计,提出了一种用空间分布天线(SA)雷达信号的增量累积量测量大气风场参数的方法。该方法基于结构函数方法,利用高阶累计量在信息处理中的特性,用零延迟的增量累计量求解平均水平风速等具体参量,并在大气散射模型基础上对增量累积量方法进行了数值模拟,得出了同理论分析一致的结果。分析和计算表明,该方法完全适用于局地平稳条件,可以减小风场参量估计对天线间距的敏感度;阶数k≥3时,对高斯噪声有很强抑制;同时可以得到风场参量的高阶估计,这是普通的二阶方法(如全相关分析、全谱分析)不具备的。

基于头锥外形的嵌入式大气数据测量系统研究

基于一种头锥外形对超声速飞行嵌入式大气数据测量系统进行了原理、仿真及试验研究。结果显示,FADS测量结果较好的考虑了实时风场变化的飞行来流参数,马赫数测量偏差小于3%,攻角、侧滑角测量偏差小于1°。嵌入式大气数据测量技术在临近空间飞行器飞行控制、吸气式发动机控制和高精度气动辨识等专业领域具有广泛的应用前景。

大气参数廓线测量系统的设计与实现

在激光工程以及天文台选址中,需要对大气湍流以及风、温度和气压等大气参数廓线作深入定量的研究。本文以激光大气传输理论的研究为背景,针对大气中的风、湍流廓线测量方面存在的测量精度问题,对大气参数廓线测量系统的工作原理以及大气湍流测量原理进行了研究并设计出这一系统的实现方案。实验结果表明该系统的可靠性高且易于控制,并且具有较高的灵敏度和测量精度,有较好的实用价值。