GPS气象探空仪原理与工程设计

采用GPS技术实现气象探空是国际上气象探空仪发展的重要趋势，本文主要介绍了GPS探空仪的原理以及在工程实现中一些具体技术问题的解决方法。

子午工程气象火箭探空仪及其探测结果

研发了一种采用GPS体制的气象火箭探空仪,此种探空仪采用超小快速响应型珠状负温度系数热敏电阻温度传感器、压阻式硅气压传感器和GPS接收机.与其他类型的气象火箭探空仪相比,具有温度、气压、密度、风场等气象要素测量准确度高,遥测接收设备简单便携,发射前的准备工作简单,系统可靠性高等优势,并在子午工程发射试验中实现成功测试.

GPS在气象火箭遥测跟踪上的应用

利用GPS全球定位系统、天线云台和宽波瓣天线组成的跟踪系统,研究了接收位置信息与跟踪之间的时间差,气象火箭理论弹道误差导致的中断跟踪,气象火箭探空仪分离后至初次定位前的跟踪,天线云台转到359°位置后反转359°及跟踪过程中跟踪中断后的继续跟踪等关键问题,成功实现了气象火箭探空仪的遥测跟踪.该跟踪系统在子午工程气象火箭试验中得到较好的应用,此种跟踪方式相比传统雷达跟踪方式具有体积小、重量轻、操作简单、成本低、机动性强、跟踪可靠性强等诸多优点,

兼容型探空仪接收机的设计

分析了目前常用的国产GTS1型和芬兰Vaisala公司RS-80型两种1 680 MHz频段气象探空仪,包括数据格式、射频振荡回路、调制方式等。根据探空仪信号特性,比较研究了常用的几种调频解调方法,最终选用移相相乘鉴频解调。基于分数锁相环快速扫频和便于控制的特点,提出了新的频率搜索跟踪方法。采用第一本振固定、第二本振可变的超外差接收机方案,设计了一款新型兼容型接收机,并做出样机,能够接收和跟踪GTS1和RS-80型探空仪的气象信息,各项测试数据达到预期要求。

RS92和CFH对青藏高原大气湿度廓线观测比较分析

为了解青藏高原大气湿度廓线准确测值分布,文中对在西藏拉萨(白天)和林芝(夜间)应用维萨拉RS92气象探空仪(简称:RS92)和与i Met气象探空仪(简称:i Met)所搭配的霜点湿度计(CFH)在线观测的湿度廓线进行比较分析。结果表明,相比于测量性能最优的RS92气压(p)和气温(T)数据,i Met气压对CFH的水汽体积混合比(χ_(V))影响在对流层未超过100μL/L(约2%)、10 km高度以上平均未超过1%;而i Met因T测值偏高使得拉萨和林芝的(液面)相对湿度(RH)在16—18 km高度分别偏低3.2%和4.1%;i Met的T值偏低又使得CFH在6—8 km云层高度的RH测值偏高约10%且RH过饱和次数增加近50%。以RS92的p、T和CFH的露(霜)点温度测值离线计算的大气湿度(RH和χ_(V))廓线为准,在林芝10 km高度以下,RS92经湿度传感器响应时间滞后订正的RH和χ_(V)分别平均偏低0.4±2.8个百分点((0.7±6.3)%)和172±332μL/L((1.8±5.2)%);在拉萨未经订正RS92的RH和χ_(V)则分别平均偏低4±7.4个百分点((5.3±10.4)%)和539±866μL/L((2.7±15.6)%);RS92的χ_(V)值在林芝和拉萨在10—16 km高度分别偏低13±21μL/L((16±25)%)和19±88μL/L((5±33)%);16 km高度以上RS92测值出现伪增湿的现象,不能反映真实大气湿度廓线垂直精细结构变化。研究建议,大气湿度廓线观测应选p、T测量准确的气象探空仪为平台且应避免受太阳辐射加热的影响;10 km高度以下的RS92湿度数据精确度与CFH测值相当,10—16 km的RS92湿度数据订正或未经订正均显著低于CFH测值而不适于做长期趋势分析。

应用于民航空管的TPU莫尔斯译码器

介绍了一种应用于民航空管的气象探空仪TPU莫尔斯译码器的软硬件设计及实现。该译码器的主要功能有 :接收计算机控制命令数据 ;录取探空仪从高空发回的温度、压强和湿度莫尔斯码信号并处理、换算、显示 ;接收数据采集器的三维绝对坐标并经相应算法处理得三维气压坐标 ;通过串口上传三维气压坐标数据到PC机。计算机通过Internet将相应TPU数据实时传到民航空管中心。

北斗导航定位商业路线 欲带动多重市场

半导体行业经历的三次增长分别由PC、互联网,和移动通信带动,业界预测下一阶段的增长将由定位导航应用带动。北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。目前,北斗卫星导航系统已成功应用于诸多领域,产生了显著的经济效益和社会效益。