新一代数字探空仪生产控制系统的设计

为摆脱我国是世界上唯一仍在使用机械电码式探空仪国家的这一落后局面,达到世界气象组织(WMO)的高空气象探测要求,国家气象局从2003年起对高空气象探测网进行全面更新换代,采用了探测精度高、采样率快、抗干扰能力强的 GTS1型数字探空仪。为保证长期稳定地提供大量的高性能高空气象探测仪器,企业现代高新技术产业化应用现代先进的科学技术和手段,用Visual Basic、Visual C++语言、串口并口通信技术、网络数据库方法设计了数字探空仪生产控制系统, 该系统是为校准探空仪的温度、气压、湿度传感器而设计的一套数据采集、数据处理、数据管理、数据验证的计算机控制系统,保证了产品高效率、高质量的生产制造。     

新一代数字探空仪生产控制系统的设计

为摆脱我国是世界上唯一仍在使用机械电码式探空仪国家的这一落后局面，达到世界气象组织（WMO）的高空气象探测要求，国家气象局从2003年起对高空气象探测网进行全面更新换代，采用了探测精度高、采样率快、抗干扰能力强的GTS1型数字探空仪。为保证长期稳定地提供大量的高性能高空气象探测仪器，企业现代高新技术产业化应用现代先进的科学技术和手段，用Visual Basic、Visual C＋＋语言、串口并口通信技术、网络数据库方法设计了数字探空仪生产控制系统，该系统是为校准探空仪的温度、气压、湿度传感器而设计的一套数据采集、数据处理、数据管理、数据验证的计算机控制系统，保证了产品高效率、高质量的生产制造。     

适用于中国多种地面接收设备的新型数字探空仪

为适应不断发展的高空气象探测业务的需求，笔者在现有国产电子探空仪和相关产品的基础上采用先进器件和技术研制出一种能适用多种地面接收设备的新型数字探空仪。文章重点介绍了这种新型数字探空仪的研制过程，并提供了仪器的考核试验报告。     

高空气象探测中重放球操作及信号重叠处理

L波段雷达高空气象探测中,重放球是影响高空探测质量的因素之一,重放球操作及信号重叠问题一直困扰着高空气象观测员,是影响高空探测质量的难题。基于此,文章结合工作实践总结了一些重放球的操作经验和技巧,为更好的完成高空气象综合探测工作提供参考;其中对信号重叠问题做了重点分析,并提出具体解决方法:即通过调整施放探空仪频率的方法错开两探空仪回答器的发射频率,使L波段雷达只能接收与之对应频率的探空仪回答器发射的频率,此方法从根本上有效解决了重放球引起的信号重叠问题,并在实际工作中得到验证,效果良好;大大提高了高空气象探测业务质量。     

微型气象探空仪的系统设计

研制一种基于GPS和GPRS的微型气象探空仪,介绍了其硬件工作原理和软件设计方案.探空仪以低功耗微处理器LPC932为核心进行温度、湿度、气压等参数的采集,利用GPS定位及测风,通过GPRS无线通讯方式将采集到的气象数据传输到地面监测中心服务器上,采用VC++设计服务器端监测界面,实现采集数据的实时显示、报表打印.经过放飞试验表明:所设计的探空仪能够在空中自动地完成气象数据的采集、处理与传输,方便地实现了大气边界层气象的实时探测.     

影响高空探测质量的原因分析及措施

高空气象探测系统具有较高的探测精度和自动化程度。文章通过对高空探测中影响探测的重放球、迟放球原因的分析,结合工作实践,总结了雷达、计算机、基测箱、探空仪等在运行过程中出现的问题,并提出具体的解决方法,实践证明运行效果显著,为业务人员提供参考。     

中国仪器仪表行业协会奚家成理事长视察天津仪表集团并指导工作

GTS(U)2—1数字式电子探空仪用于探测从地面至高空30km范围内大气温度、压力、湿度的变化，探测技术难度非常高。目前，我国高空探测使用的探空仪以机械式为主，稳定性差，传输方法落后．造成国内探空站60％的台站被国际气象组织(WMO)通报批评。国家气象局在2000年10月份工作会议上提出：要加速研制开发数字式探空仪，以满足我国高空探测业务的需要。     

国内电子探空仪的发展及使用方法探讨

文章通过对国内电子探空仪换型前后的观测结果进行比较,分析新老两代探空仪的区别,从中得出制约高空气象探测质量提高的关键问题,并有针对性地提出解决问题的相应方法和注意事项。     

GTS1型数字探空仪信号突失的原因分析

GTS1型数字探空仪在正常的探测过程中由于受到自身或外界因素的影响,瞬间没有任何信号进入,示波器显示4条亮线满格,雷达开始乱转并报警,这种现象视为探空仪信号突失.信号突失会严重影响高空气象观测业务质量考核中的探空高度、测风高度、重放球和错情率等各项指标.探空仪信号突失,在探测中常常会遇到,既使有多年工作经验的探测员也难避免,文章结合本站建站以来4年的观测记录,对GTS1型数字探空仪在探测中信号突失的原因进行分析并提出了解决办法,以达到预防并减少突失现象的发生和提高业务质量的目的.     

浅析GTS1型数字探空仪信号突失的影响因子

GTS1型数字探空仪在探测过程中由于自身质量或外界因素的影响,雷达与探空仪瞬间通信中断,雷达示波器显示4条亮线饱和,天线随机转动寻找目标并报警,即出现探空仪信号突失。信号突失会严重影响高空气象观测业务质量考核中的探空高度、测风高度、重放球和错情率等各项指标。结合乐亭高空站2010—2016年的观测记录,对GTS1型数字探空仪在探测中信号突失的原因进行分析并提出了解决办法,以达到预防并减少突失现象的发生和提高业务质量的目的。     

用雷达高度反算的气压值与GZZ2型探空仪实测气压值的比对试验结果与分析

用雷达高度反算的气压值与ＧＺＺ２型探空仪实测气压值的比对试验结果与分析中国白城兵器试验中心张玉存空军气象学院廖仿玉中国白城兵器试验中心殷玉有引言在高空气象探测中，以雷达高度反算气压值，是个诱人的课题。如果此方案可行，探空仪将大大简化，对于电子探空仪来...     

谐波分析及交流比较的高空温度探测方法研究

针对高空环境下温度变化快、外界高频噪声和高斯白噪声影响大、电路板走线对温度传感器基值有影响的3个问题,研究了一种基于谐波分析测量及交流比较的高空温度探测方法。设计了直径为2.5μm,纯度为99.999%,长度为4 cm的铂电阻丝作为温度敏感单元。采用交流比较法温度测量方法能够有效提高信号的信噪比,消除了零点漂移及温度漂移,解决了由于电路板走线引起的温度传感器基值偏大的问题;用谐波分析法对温度数据进行处理,能够滤除A/D产生的量化噪声,减小了高空环境下的高频噪声及高斯白噪声对测量的干扰,依据MATLAB对该法进行仿真实验,获得理想的测量效果。将谐波分析法及交流比较法用于高空探空仪的高空温度探测,设计了高空探空仪,并进行了地面及高空实验,从而验证该方法的有效性与科学性。     

远程气象探测系统设计与实现

大气参数是大气科学各种理论研究的基础,其最直接的测量方式就是通过雷达或无线电经纬仪进行高空探测,但是,这些设备存在探测距离有限、不能空投、不能多个探空仪同时探测等缺点。文章介绍了一种远程综合探测系统的设计方案与实现方法。该系统具备远程自动探测能力,能实现远程监测、高度可控、定点投送功能,并具备完善的数据处理和气象辅助决策功能。通过对远程综合探测系统的试验和仿真,验证了其功能和性能达到了设计要求。     

高科技战争对高空气象探测装备的需求分析

本文针对高科技战争对高空气象探测装备提出的更高要求,介绍了高空气象探测技术、主要装备以及我国高空气象探测装备的发展现状,阐述了高空气象探测装备在军事活动中的重要地位,指出了现有高空气象探测装备在战时的安全性问题,分析了高科技战争对高空气象探测系统的要求。     

高空气象探测测风计算方法

针对高空气象探测雷达测风传统计算方法存在数据使用率低、算法误差大、测量精度不高、风速为零时风向不定和风向过"北"难以处理的缺点,提出了将风矢量在规定时段内进行矢量平均求取风向、风速值的新算法;针对高空气象探测传统雷达采样低,在求取规定高度层的风向风速值时需要用到内插的实际情况,提出了用曲线拟合内插替代原有的线性内插法的新观点.计算表明,通过算法的改进提高了数据利用率,解决了风速为零风向不定、风向过"北"的技术难点,内插误差也得以减小,数据精度优于传统方法计算的精度,能更好地反映高空气象的真实情况,对于气象台站实施高空气象探测业务有较强的指导性,具有很高的实用价值.     

探空仪探测高度的影响因子分析

高空气象观测业务质量考核包括观测质量、探空平均高度、测风平均高度、重放球率和系统故障率等五项内容。气球施放高度是高空气象探测五项业务考核指标之一。文章主要从气球的贮存环境、使用方法、探空仪前期准备、天气状况、装备保障及资料处理等几个方面对探空高度的影响进行分析,提出相应的防预措施和方法,从而提高探空气球的施放高度。     

GZZ─5型单测温电子探空仪

ＧＺＺ─５型单测温电子探空仪上海无线电二十三厂杨家安目前国内探空仪基本上都是使用ＧＺＺ—２型电码式探空仪、它是利用非电量的电测法来探测高空大气温度、湿度、气压的变化，用此变化量来调制发射机使其发出莫尔斯电码，为地面设备所接收处理。随着我国电子工业的不...     

面向气象探空的微型热敏电阻设计及性能研究

针对高空气象探测用温度传感器存在响应时间长、测温精度差以及辐射误差大等现状，研制了一种封装体积小、响应速度快、抗辐照能力强的温度传感器。采用固相法制备了Mn-Ni-Cu-Fe-O基片状热敏电阻，尺寸分别为0.4 mm×0.4 mm×0.25 mm与0.6 mm×0.6 mm×0.25 mm。在片状热敏电阻敏感元表面依次沉积绝缘膜和铝金属反射薄膜。结果表明，研制的热敏电阻在-80℃～60℃范围内，其阻值范围分别为1 000 kΩ～4.2 kΩ与375 kΩ～1.6 kΩ;热耗散系数为1.034 mW/℃,响应时间为0.63 s。利用太阳光模拟器对热敏电阻进行太阳辐射测温误差研究，在100 W/m²的辐照强度下测温误差最小为0.22℃。该热敏电阻有望应用在高空气象探测的探空仪中。     

GTS12、GTS13与GTS1数字探空仪观测数据对比分析

文章利用邢台高空探测站仪器换型平行观测期间获得的对比观测资料,对数字探空仪GTS13、GTS12与现用数字探空仪GTS1的位势高度平均差值与温度平均差通过绘制图表的形式进行分析。结果表明:GTS13在100hPa以下高度无明显系统差异,GTS12在400hPa以下高度系统差异不明显;两套新型探空仪系统差异20:00明显小于08:00,说明系统之间的差异与观测时间有直接关系;由于厂家不同,探空仪的原材料和制作工艺的不同也造成了观测数据的差异性。     

我国探空仪发展历程的回顾与前景展望

探空仪是“支柱”气象仪器之一。要求精度高，可靠性高，能在恶劣天气和广阔的压。温、湿度范围内工作。它是一种功能齐全的无线电遥测仪器，但却是一次性使用仪器。鉴于气象历史资料要求有良好的可比性，因此，不希望获取高空气象资料的探空仪频繁更换，引入“系统误差”。况且探空仪换代是一项系统工程，供需双方都需花费巨大人力物力，除非所用的探空仪已不能满足要求，并且，新型探空仪的开发已有“质”的飞跃时，才会实现改型换代。所以，一代产品要维持二三十年，从工业角度看，这是探空仪进行“规模生产”的有利条件，适宜于专业化生产，作为“看家”产品。当然，探空仪也只有实现了“规模生产”，技术经济指标才能达到要求。从另一方面来说，探空仪开发取得“质”的飞跃，不可能从天上掉下来，必需持之以恒地进行科研开发，追踪世界先进技术。而这些科研开发工作，特别是敏感元件的开发，是长期的，要经过许多级“阶梯”，才能实现“质”的飞跃的目标。而且，还需要与需方的迫切换代要求相交会，才能解决换代中的一切技术与经济方面的复杂问题，才有实现换代的可能性。工业部门的努力，才有可能得到回报。历史证明，这是整整一代人的时间。不言而喻，这意味着几乎在一代人的时间内，工业部门所