一種探空儀測風(fēng)系統(tǒng)及測風(fēng)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種探空儀測風(fēng)系統(tǒng)及測風(fēng)方法，本發(fā)明采用多普勒頻移雙差定速算法來測速，本發(fā)明消除了GPS接收機(jī)或者北斗接收機(jī)固有的誤差，以及環(huán)境中的公共誤差，速度精度滿足要求。本發(fā)明可以減少了戰(zhàn)時GPS衛(wèi)星信號的關(guān)閉的風(fēng)險(xiǎn)，可以隨時采用國產(chǎn)北斗接收機(jī)進(jìn)行替換。
【專利說明】-種探空儀測風(fēng)系統(tǒng)及測風(fēng)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及測試領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種探空儀測風(fēng)系統(tǒng)及測風(fēng)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的探空儀測位置和風(fēng)速的方法是直接對GI^S接收機(jī)下傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析顯 示，該樣十分依賴GI^S接收機(jī)的精度，精度越高的GI^S接收定位越準(zhǔn)確，但是價格也越高，對 于一般的單點(diǎn)定速的GI^S接收機(jī)而言，大約在95%的時間內(nèi)定速精度可達(dá)0. 2m/s。在國內(nèi) 北斗衛(wèi)星組網(wǎng)完成的大背景下，W后北斗接收機(jī)將會全面替代GI^S接收機(jī)，本發(fā)明所采用 的定速算法對低成本的GI^S接收機(jī)或者北斗接收機(jī)而言，能夠大幅度的提高控空儀的定速 精度，并且本發(fā)明兼容北斗接收機(jī)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)成本和精度矛盾，精度的提高W犧牲成本為代價，本發(fā)明在原有低成本 的基礎(chǔ)上采用多普勒頻移雙差定速算法，精度能夠大幅提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中問題，本發(fā)明提供了一種探空儀測風(fēng)系統(tǒng)，其包括探空儀和 地面站，探空儀包括導(dǎo)航信號接收模塊、PTU模塊；地面站包括地面天線、頻率調(diào)制FM接收 機(jī)及工控機(jī)；
[0005] 探空儀上的導(dǎo)航信號接收模塊接收衛(wèi)星發(fā)送的信號與PTU模塊輸出的數(shù)據(jù)合路 編帖，W頻移鍵控FSK方式調(diào)制到載波器上經(jīng)功率放大器放大后通過天線發(fā)送至地面；
[0006] 地面天線接收到信號后，經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)信號器放大后，送到頻率調(diào)制FM接收機(jī)， FM接收機(jī)對信號進(jìn)行變頻，數(shù)據(jù)解調(diào)和處理，得到導(dǎo)航信息中的定位定速信息和數(shù)據(jù)，同 時地面的基準(zhǔn)信號接收機(jī)也接收衛(wèi)星信號，基準(zhǔn)信號接收機(jī)與探空儀上的導(dǎo)航信號接收機(jī) 同型號；兩組數(shù)據(jù)由工控機(jī)進(jìn)行處理，解算出風(fēng)數(shù)據(jù)，通過對氣象數(shù)據(jù)的濾波、糾錯、插值處 理，最后計(jì)算輸出用戶所需要的氣象數(shù)據(jù)。
[0007] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)航信號接收模塊為GI^S信號接收機(jī)或者北斗信 號接收機(jī)。
[000引作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述載波器及天線的頻率為400MHz。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，得到導(dǎo)航信息中的定位定速信息和數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)為： 壓力、溫度、濕度。
[0010] 一種利用上述任意一項(xiàng)的探空儀測風(fēng)系統(tǒng)的測風(fēng)方法，步驟如下：
[0011] 步驟1、判斷衛(wèi)星數(shù)據(jù)有效標(biāo)志，有效則進(jìn)行下一步，無效則置返回標(biāo)志為無效，并 返回；
[0012] 步驟2、選擇第一顆星數(shù)據(jù)為基星：
[0013] 基準(zhǔn)站觀測的基星的多普勒頻移值為'Z$fe，其余衛(wèi)星的頻移值為'z^^se，
[0014] 流動站的基星的多普勒頻移值為巧；6/，其余衛(wèi)星的頻移值為Z心f^
[0015] 計(jì)算雙差多普勒頻移觀測量

【權(quán)利要求】
1. 一種探空儀測風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于：其包括探空儀和地面站，探空儀包括導(dǎo)航信號 接收模塊、PTU模塊；地面站包括地面天線、頻率調(diào)制FM接收機(jī)及工控機(jī)； 探空儀上的導(dǎo)航信號接收模塊接收衛(wèi)星發(fā)送的信號與PTU模塊輸出的數(shù)據(jù)合路編幀， 以頻移鍵控FSK方式調(diào)制到載波器上經(jīng)功率放大器放大后通過天線發(fā)送至地面； 地面天線接收到信號后，經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)信號器放大后，送到頻率調(diào)制FM接收機(jī)，F(xiàn)M接 收機(jī)對信號進(jìn)行變頻，數(shù)據(jù)解調(diào)和處理，得到導(dǎo)航信息中的定位定速信息和數(shù)據(jù)，同時地面 的基準(zhǔn)信號接收機(jī)也接收衛(wèi)星信號，基準(zhǔn)信號接收機(jī)與探空儀上的導(dǎo)航信號接收機(jī)同型 號；兩組數(shù)據(jù)由工控機(jī)進(jìn)行處理，解算出風(fēng)數(shù)據(jù)，通過對氣象數(shù)據(jù)的濾波、糾錯、插值處理， 最后計(jì)算輸出用戶所需要的氣象數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探空儀測風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于：所述導(dǎo)航信號接收模塊 為GPS信號接收機(jī)或者北斗信號接收機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探空儀測風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于：所述載波器及天線的頻 率為 400MHz。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探空儀測風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于：得到導(dǎo)航信息中的定位 定速信息和數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)為：壓力、溫度、濕度。
5. -種利用權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)的探空儀測風(fēng)系統(tǒng)的測風(fēng)方法，其特征在于：步 驟如下： 步驟1、判斷衛(wèi)星數(shù)據(jù)有效標(biāo)志，有效則進(jìn)行下一步，無效則置返回標(biāo)志為無效，并返 回； 步驟2、選擇第一顆星數(shù)據(jù)為基星：

【文檔編號】G01S19/52GK104503000SQ201410775770
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】寇義民, 劉寬俊, 何峰, 李春, 潘樂, 尚華, 于小龍, 王剛, 黃旭 申請人:深圳航天東方紅海特衛(wèi)星有限公司