專利名稱：一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)方法以及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)距離區(qū)域性的氣象自動探測方法以及對應(yīng)的氣象引導(dǎo)系統(tǒng)，屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
空降空投是將人員和物資快速地部署到地面交通工具難以到達地區(qū)的有效手段之一。近年來，在汶川地震、舟曲泥石流災(zāi)害以及頻繁發(fā)生的化工廠爆炸以及有毒氣體泄漏等事故災(zāi)難中，救災(zāi)物資、器械甚至搶險人員往往通過空投或空降的方式到達災(zāi)害發(fā)生區(qū)域。然而，由于空投地區(qū)氣象因素的影響，尤其是風(fēng)向風(fēng)速，時常造成空投物資偏離目標(biāo)，使救災(zāi)物資不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，而且，強烈的氣流變化還會威脅空降救援人員的生命安全。 由此可見，小區(qū)域范圍內(nèi)的氣象參數(shù)，如水平風(fēng)向風(fēng)速、海拔高度、大氣壓力和溫濕度等氣象信息是保證人員和物資準(zhǔn)確空投的必要參數(shù)。在空降空投的氣象參數(shù)中，海拔高度3000米范圍內(nèi)，水平面風(fēng)向、風(fēng)速信息是空投空降的關(guān)鍵氣象因子，直接關(guān)系到空降空投準(zhǔn)確性和安全性?，F(xiàn)階段，對局部區(qū)域上空水平面風(fēng)向風(fēng)速的觀測方法主要有兩種，一是通過事先派遣的氣象引導(dǎo)分隊，攜帶氣象觀測設(shè)備，如氣球或雷達，對探測區(qū)域上空氣象參數(shù)進行測量，然后由引導(dǎo)人員使用通信設(shè)備將氣象信息通報給空降空投指揮中心。這種觀測方法的優(yōu)點是時效性和準(zhǔn)確性都比較高，但是，在危險地區(qū)，該方法難以保障觀測人員的生命安全。二是由固定氣象站對當(dāng)?shù)氐臍庀筮M行觀測，該方法測量的精度與氣象站到空投空降場的距離有關(guān)，氣象站距離空降場越遠(yuǎn)，精度越差，而且，氣象站缺乏移動性，該方法也不適宜危險地區(qū)氣象的觀測。風(fēng)向風(fēng)速測量技術(shù)主要包括衛(wèi)星、雷達、氣象站、機械渦輪式測量和超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量等。遙感氣象衛(wèi)星在大氣層外觀測地球上空的氣象信息。這種方法適用于大范圍氣象預(yù)報，對小范圍內(nèi)風(fēng)向風(fēng)速觀測的精度差，難以得到每100米各分層水平面風(fēng)向風(fēng)速信息， 不能滿足空降空投任務(wù)的要求。氣象測風(fēng)雷達通過發(fā)射微波無線電信號，通過對其反射波的分析，能夠探測10 100公里外區(qū)域上空的大氣信息。通過雷達測量風(fēng)向風(fēng)速，其精度比較高，也可觀測每100 米各分層水平面的風(fēng)向風(fēng)速。但是雷達設(shè)備體積比較大，機動性差，難以適應(yīng)復(fù)雜地區(qū)的氣象觀測。機械渦輪式風(fēng)速儀工作原理是在風(fēng)力的作用下，渦輪葉片繞軸旋轉(zhuǎn)，葉片轉(zhuǎn)速跟風(fēng)力大小成正比，轉(zhuǎn)速通過電觸點或光觸電觸發(fā)，輸出矩形波，并由計數(shù)器計算轉(zhuǎn)速，通過相應(yīng)算法計算風(fēng)速。風(fēng)向的計算則是通過在尾部的尾翼，隨風(fēng)向的變化，使中軸的旋轉(zhuǎn)，通過傳感器與電子羅盤，輸出風(fēng)向。機械渦輪測風(fēng)儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、測速范圍大，相關(guān)的技術(shù)也較為成熟，產(chǎn)品較多，多用于地面氣象站的風(fēng)向風(fēng)速測量。但是這種方法主要應(yīng)用于固定水平面的風(fēng)向風(fēng)速測量，當(dāng)安裝平面姿態(tài)不穩(wěn)定，產(chǎn)生傾斜或翻滾時，測量結(jié)果容易受機械磨損影響，數(shù)據(jù)誤差較大，而且該方法需要一定大小的啟動風(fēng)速，當(dāng)在風(fēng)速較小的情況下進行測量，其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與可靠性都比較差。超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量，是利用聲波傳輸特性來測量風(fēng)向風(fēng)速。超聲波在空氣中傳播速度受到空氣流速，即風(fēng)速的影響，順風(fēng)時傳播速度快，逆風(fēng)時則慢，利用超聲波傳播的時差特性，可以對風(fēng)向風(fēng)速進行測量。超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀設(shè)備輕便，儀器沒有轉(zhuǎn)動部件，因而也不存在機械的磨損，能夠克服機械式測風(fēng)儀轉(zhuǎn)軸磨損而引起的測量誤差，能夠測量任意方向、任意角度風(fēng)速分量，啟動風(fēng)速比較小。英國GILL公司和德國德圖公司都有相應(yīng)的超聲波風(fēng)速風(fēng)向產(chǎn)品投產(chǎn)使用，但是，在國內(nèi)，超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量技術(shù)還不成熟，缺乏實用性產(chǎn)品。超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀也需要水平面支撐，當(dāng)水平面變化時，由于測量數(shù)據(jù)不能反映水平面真實風(fēng)向風(fēng)速，容易產(chǎn)生誤差。與機械渦輪測風(fēng)儀類似，超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀也不能直接應(yīng)用于空中不同層次風(fēng)向風(fēng)速的測量。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提出一種空投式空降空投氣象自動引導(dǎo)系統(tǒng)。本發(fā)明是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)方法以及系統(tǒng)，利用本發(fā)明的方法以及系統(tǒng)裝置，可以在空降過程中進行水平面風(fēng)速、風(fēng)向、 大氣壓力和地理位置等氣象參數(shù)的測量，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸給100公里以外飛機上的接收機，使后續(xù)空投飛機可以分析氣象數(shù)據(jù)，調(diào)整飛行路行，準(zhǔn)確、快速地進行空降、空投。一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)方法，利用由測量裝置、中繼裝置及接收裝置組成的移動通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于包括有下列步驟步驟1、在飛行器上同時空投測量裝置和中繼裝置；步驟2、測量裝置在空降過程定距離測量包括水平風(fēng)向風(fēng)速、溫濕度、海拔高度、大氣壓的氣象數(shù)據(jù)并將其發(fā)送給中繼裝置；步驟3、中繼裝置將步驟2接收的氣象數(shù)據(jù)整理打包后轉(zhuǎn)發(fā)至飛行器上的接收裝置；步驟4、接收裝置對步驟3接收到的氣象數(shù)據(jù)進行氣象分析整理并據(jù)此引導(dǎo)空降空投。所述的步驟3包括有下述子步驟步驟3-1、測量裝置申請無線信道的使用權(quán)；步驟3-2、在獲得無線信道的使用權(quán)后，測量裝置向中繼裝置發(fā)送一個RTS幀，請求與中繼裝置進行通信連接；步驟3-3、中繼裝置接收到測量裝置的RTS請求后，向測量裝置發(fā)送CTS 命令幀；步驟3-4、如果測量裝置沒有接收到中繼裝置發(fā)出的CTS命令幀，則返回重新執(zhí)行步驟3-2 ；步驟3-5、測量裝置接收到中繼裝置發(fā)出的CTS命令幀后，開始向中繼裝置發(fā)送數(shù)據(jù)；步驟3-6、中繼裝置在收到測量裝置發(fā)來的數(shù)據(jù)，并且檢驗數(shù)據(jù)正確后，向測量裝置發(fā)送ACK數(shù)據(jù)確認(rèn)幀；步驟3-7、測量裝置在收到中繼裝置發(fā)來的ACK數(shù)據(jù)確認(rèn)幀后，測量裝置與中繼裝置之間完成一次數(shù)據(jù)傳輸。所述步驟3-1包括有下述子步驟步驟3-1-1、在測量裝置準(zhǔn)備與中繼裝置通信前，先在通信頻道上進行載波監(jiān)測，偵聽信道是否空閑；步驟3-1-2、當(dāng)測量裝置檢測到信道空閑時，不立即發(fā)送數(shù)據(jù)，采用“二進制指數(shù)退避算法”延時一段退避時間，啟動退避計數(shù)器，開始遞減計數(shù)；步驟3-1-3、如果檢測到信道被占用，則暫停退避計數(shù)器，并保持計數(shù)器的值不變，并繼續(xù)偵聽信道是否空閑；步驟3-1-4、當(dāng)重新檢測到信道空閑時，退避計數(shù)器在原先計數(shù)值的基礎(chǔ)上再遞減計數(shù)；步驟3-1-5、當(dāng)測量裝置的退避計數(shù)器的計數(shù)值減到零時，測量裝置即獲得了無線信道的使用權(quán)。實現(xiàn)上述方法的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)系統(tǒng)，由測量裝置、中繼裝置和接收裝置組成移動通信網(wǎng)絡(luò)，所述的測量裝置包括有第一控制單元，風(fēng)速風(fēng)向測量和校正模塊，第一存儲器、第一 GPS、第一通信移動模塊、大氣壓力與海拔高度測量模塊、溫濕度測量模塊，第一電源供電模塊；其中，風(fēng)向風(fēng)速測量與校正模塊、第一存儲器、第一移動通信模塊、溫濕度測量模塊、第一 GPS以及大氣壓與海撥測量模塊均連接到第一控制單元；第一電源供應(yīng)模塊同其它模塊均有連接進行供電。所述的中繼裝置包括天線、第二控制單元、第二存儲器、第二移動通信模塊、功率放大器、第二 GPS、第二電源供應(yīng)模塊；第二移動通信模塊、第二存儲器和第二 GPS模塊均連接到第二控制單元；第二電源供應(yīng)模塊同第二控制單元、第二存儲器、第二移動通信模塊、功率放大器、第二 GPS均有連接進行供電。所述的測量裝置與所述的中繼裝置通過發(fā)射和接收實現(xiàn)信號連通，所述的中繼裝置和所述的接收裝置通過發(fā)射和接收實現(xiàn)信號連通。所述的風(fēng)速風(fēng)向測量和校正模塊包括東西南北方向上對稱放置的兩對超聲波換能器模塊、三維羅盤、第三控制單元、支持裝置；兩對超聲波換能器模塊和三維羅盤均與第三控制單元相連；三維羅盤位于超聲波換能器模塊的中心原點位置，其北向指示點指向南北縱軸線的北向。所述第三控制單元包括兩對超聲波換能器模塊的聲波和電波轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換單元、聲波的發(fā)送和接收的傳送單元、聲波傳輸時間測量的測量單元，三維羅盤方位角、俯仰角、翻滾角的測量控制單元，合成風(fēng)速風(fēng)向并且進行校正的計算單元。所述測量裝置中的第一移動通信模塊與所述的中繼裝置中的第二移動通信模塊在數(shù)據(jù)通信過程中具有相同頻率；
所述第一移動通信模塊、第二移動通信模塊具有433MHz、868MHz、915MHz三個可選擇頻率。所述的測量裝置與所述的中繼裝置采用星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成移動通信網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明所涉及的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)系統(tǒng)，所述測量裝置的數(shù)量為 5-20 個。本發(fā)明的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)方法以及系統(tǒng)具有如下優(yōu)點
1、采用本發(fā)明的氣象參數(shù)測量裝置，可以探測空降空投場地上空局部水平風(fēng)速風(fēng)向、 大氣壓力、溫濕度等氣象參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)傳遞到100公里以外、攜帶物質(zhì)或人員的后續(xù)飛機，后續(xù)飛機可以通過分析這些氣象數(shù)據(jù)，調(diào)整飛行路線，準(zhǔn)確、快速地進行空降、空投。2、采用本發(fā)明的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)方法，時效性強，機動性高，適合復(fù)雜地理環(huán)境的氣象觀測。


圖1本發(fā)明的測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2本發(fā)明的中繼裝置結(jié)構(gòu)示意圖3本發(fā)明的風(fēng)速風(fēng)向測量與校正模塊的電子結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4本發(fā)明的風(fēng)速風(fēng)向測量與校正模塊的結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖5超聲波換能器模塊測得的風(fēng)向的方位角β示意圖；圖6三維羅盤方位角示意圖； 圖7三維羅盤的俯仰角和翻滾角示意圖； 圖8本發(fā)明的測量裝置的工作流程圖； 圖9本發(fā)明采用的傳輸控制幀格式； 圖10本發(fā)明采用的數(shù)據(jù)幀格式；
圖11采用本發(fā)明裝置進行測量的水平風(fēng)向風(fēng)速分布示意圖.
其中
1、測量裝置；
1-1、風(fēng)速風(fēng)向測量和校正模塊
1-3、第一存儲器；
1-5、第一通信移動模塊；
1-7、溫濕度測量模塊；
2-1、天線；
2-3、第二存儲器； 2-5、第二 GPS ； 2-7、功率放大器； 3.1、第一超聲波探頭 4.1、第二超聲波探頭 5.1、第三超聲波探頭 6.1、第四超聲波探頭； 8、三維羅盤； β 風(fēng)向白妨働； θ三維羅盤測得的俯仰角；
2、中繼裝置；
1-2、第一控制單元； 1-4、第一 GPS ；
1-6、大氣壓力與海拔高度測量模塊
1-8、第一電源供電模塊；
2-2、第二控制單元； 2-4、第二移動通信模塊； 2-6、第二電源供電模塊；
3、第一超聲波換能器模塊；
4、第二超聲波換能器模塊
5、第三超聲波換能器模塊；
6、第四超聲波換能器模塊；
7、第三控制單元； 9、支撐裝置；
α 3隹卿隱妨働； 7三維羅盤測得的翻滾角。
具體實施例方式本發(fā)明所涉及的一種空降空投氣象引導(dǎo)系統(tǒng)由多個測量裝置與中繼裝置組成無線移動自組織網(wǎng)絡(luò)，采用降落傘對測量裝置和中繼裝置進行空投，在海拔3000米范圍內(nèi)、 測量裝置可以實現(xiàn)在降落過程中進行垂直距離每100米水平面的風(fēng)向風(fēng)速、溫濕度和大氣壓等氣象數(shù)據(jù)的測量，測量裝置射頻通信半徑在1公里范圍內(nèi)。中繼裝置可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)測量裝置所測量的數(shù)據(jù)至到100公里以外的接收機，中繼裝置在傘降落地后也可以作為后續(xù)飛機空降空投的參考定位點。測量裝置構(gòu)造如圖1所示，測量裝置包括第一控制單元1-2，風(fēng)速風(fēng)向測量和校正模塊1-1，第一存儲器1-3、第一 GPS 1-4、第一通信移動模塊1-5、大氣壓力與海拔高度測量模塊1-6、溫濕度測量模塊1-7、第一電源供電模塊1-8。其中，風(fēng)向風(fēng)速測量與校正模塊 1-1、溫濕度測量模塊1-7、第一GPS 1-4以及大氣壓與海撥高度測量模塊1-6通過串口連接到第一控制單元1-2 ；第一移動通信模塊1-5通過高速同步串行口接口 SPI與第一控制單元1-2連接。第一控制單元1-2，風(fēng)速風(fēng)向測量和校正模塊1-1，第一存儲器1-3、第一 GPS 1-4、第一通信移動模塊1-5、大氣壓力與海拔高度測量模塊1-6、溫濕度測量模塊1-7均同第一電源供應(yīng)模塊1-8相連接，第一電源供應(yīng)模塊1-8對以上模塊進行供電。大氣壓與海撥高度測量模塊1-6中的海拔高度測量采用以大氣壓力為參變量的海拔高度傳感器，每100 米高度的誤差范圍不大于5米。測量裝置的風(fēng)向風(fēng)速測量與校正模塊主要包括三個部分，即兩對超聲波換能模塊 3、4、5、6、三維羅盤8、第三控制單元7，風(fēng)速風(fēng)向測量與校正模塊的電子結(jié)構(gòu)如圖3所示，兩對超聲波換能模塊3、4、5、6和三維羅盤8和第三控制單元7相連，第三控制單元7負(fù)責(zé)啟動南北、東西兩個不同方向上超聲波換能器模塊的工作，控制著他們的工作模式，即發(fā)射或接收，測量超聲波在南北、東西兩個相互垂直方向上的來回傳播時間。第三控制單元還負(fù)責(zé)啟動三維羅盤工作，并接收三維羅盤的測量數(shù)據(jù)。本發(fā)明的風(fēng)向風(fēng)速測量模塊的結(jié)構(gòu)圖參見圖4，兩對超聲波換能模塊3、4、5、6和三維羅盤8放置于一個支撐裝置9上，第三控制單元7放置在支撐裝置9的下方。一對超聲波換能模塊的超聲波探頭，即第一超聲波探頭3. 1 和第二超聲波探頭4. 1固定在支撐裝置平面上設(shè)定的南北方向縱軸上，縱軸正向指向正北方；另一對超聲波換能模塊的超聲波探頭，即第三超聲波探頭5. 1和第四超聲波探頭6. 1 則固定在東西方向橫軸上，橫軸正向指向東方。南北的第一超聲波探頭3. 1、第二超聲波探頭4. 1，東西的第三超聲波探頭5. 1、第四超聲波探頭6. 1均呈對稱放置，兩對超聲波探頭間彼此之間的距離均為d厘米，南北、東西方向的超聲波探頭的方向交匯點為坐標(biāo)原點。三維羅盤8的北向指示點B在南北方向縱軸上，方向指向北向第一超聲傳感器模塊3。本發(fā)明所涉及的風(fēng)向風(fēng)速測量與校正模塊進行風(fēng)速測量以及校正的工作過程以及原理可以描述如下
風(fēng)向m測量機: 用超聲行測量_，在 ^青況下，超聲波傳播■是一定的，而 風(fēng)
時，超聲波傳播的搬會疊加上蘭麗時，職__ =
，逆風(fēng)時，
，因此逆風(fēng)傳播時間相對較長。
風(fēng)向風(fēng)速測量模塊在空投下降過程中，因受到外界環(huán)境的影響，很難保持支撐平面平行與水平面和縱軸指向正北方。 本發(fā)明利用超聲波與風(fēng)速之間的關(guān)系，當(dāng)測量裝置在下降時，測量裝置的風(fēng)向風(fēng)速測量與校正模塊進行開始啟動工作，測量風(fēng)速時，可以測量獲得設(shè)置其中的南北、東西正交方向兩對超聲波探頭之間超聲波的來回傳播的時間tl2、t21、t34和t43，其中南北方向上的第一超聲波探頭、第二超聲波探頭之間所測得的超聲波傳播時間分別為tl2、t21，東西方向上的第三超聲波探頭、第四超聲波探頭之間所測得的超聲波傳播時間分別為t34和
t43，由公式
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)方法，利用由測量裝置、中繼裝置及接收裝置組成的移動通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于包括有下列步驟步驟1、在飛行器上同時空投測量裝置和中繼裝置；步驟2、測量裝置在空降過程定距離測量包括水平風(fēng)向風(fēng)速、溫濕度、海拔高度、大氣壓的氣象數(shù)據(jù)并將其發(fā)送給中繼裝置；步驟3、中繼裝置將步驟2接收的氣象數(shù)據(jù)整理打包后轉(zhuǎn)發(fā)至飛行器上的接收裝置； 步驟4、接收裝置對步驟3接收到的氣象數(shù)據(jù)進行氣象分析整理并據(jù)此引導(dǎo)空降空投。
2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)方法，其特征在于所述的步驟3包括有下述子步驟步驟3-1、測量裝置申請無線信道的使用權(quán)；步驟3-2、在獲得無線信道的使用權(quán)后，測量裝置向中繼裝置發(fā)送一個RTS幀，請求與中繼裝置進行通信連接；步驟3-3、中繼裝置接收到測量裝置的RTS請求后，向測量裝置發(fā)送CTS命令幀； 步驟3-4、如果測量裝置沒有接收到中繼裝置發(fā)出的CTS命令幀，則返回重新執(zhí)行步驟3-2 ；步驟3-5、測量裝置接收到中繼裝置發(fā)出的CTS命令幀后，開始向中繼裝置發(fā)送數(shù)據(jù)； 步驟3-6、中繼裝置在收到測量裝置發(fā)來的數(shù)據(jù)，并且檢驗數(shù)據(jù)正確后，向測量裝置發(fā)送ACK數(shù)據(jù)確認(rèn)幀；步驟3-7、測量裝置在收到中繼裝置發(fā)來的ACK數(shù)據(jù)確認(rèn)幀后，測量裝置與中繼裝置之間完成一次數(shù)據(jù)傳輸。
3.如權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)方法，其特征在于所述步驟 3-1包括有下述子步驟步驟3-1-1、在測量裝置準(zhǔn)備與中繼裝置通信前，先在通信頻道上進行載波監(jiān)測，偵聽信道是否空閑；步驟3-1-2、當(dāng)測量裝置檢測到信道空閑時，不立即發(fā)送數(shù)據(jù)，采用“二進制指數(shù)退避算法”延時一段退避時間，啟動退避計數(shù)器，開始遞減計數(shù)；步驟3-1-3、如果檢測到信道被占用，則暫停退避計數(shù)器，并保持計數(shù)器的值不變，并繼續(xù)偵聽信道是否空閑；步驟3-1-4、當(dāng)重新檢測到信道空閑時，退避計數(shù)器在原先計數(shù)值的基礎(chǔ)上再遞減計數(shù)；步驟3-1-5、當(dāng)測量裝置的退避計數(shù)器的計數(shù)值減到零時，測量裝置即獲得了無線信道的使用權(quán)。
4.實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)系統(tǒng)，由測量裝置、中繼裝置和接收裝置組成移動通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述的測量裝置(1)包括有第一控制單元(1-2)，風(fēng)速風(fēng)向測量和校正模塊(1-1)， 第一存儲器(1-3)、第一 GPS(1-4)、第一通信移動模塊(1-5)、大氣壓力與海拔高度測量模塊(1-6)、溫濕度測量模塊(1-7)，第一電源供電模塊(1-8)；其中，風(fēng)向風(fēng)速測量與校正模塊(1-1)、第一存儲器(1-3)、第一移動通信模塊(1-5)、溫濕度測量模塊(1-7)、第一 GPS (1-4)以及大氣壓與海撥測量模塊(1-6)均連接到第一控制單元(1-2)；第一電源供應(yīng)模塊(1-8)同其它模塊均有連接進行供電；所述的中繼裝置(2)包括天線0-1)、第二控制單元0-2)、第二存儲器0-3)、第二移動通信模塊(2-4)、功率放大器(2-7)、第二GPS( 2-5)、第二電源供應(yīng)模塊；第二移動通信模塊0-4)、第二存儲器(2- 和第二 GPS (2-5)模塊均連接到第二控制單元0-2)； 第二電源供應(yīng)模塊0-6)同第二控制單元0-2)、第二存儲器0-3)、第二移動通信模塊 0-4)、功率放大器0-7)、第二 GPS (2-5)均有連接進行供電；所述的測量裝置與所述的中繼裝置通過發(fā)射和接收實現(xiàn)信號連通，所述的中繼裝置和所述的接收裝置通過發(fā)射和接收實現(xiàn)信號連通。
5.如權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述的風(fēng)速風(fēng)向測量和校正模塊(1-1)包括東西南北方向上對稱放置的兩對超聲波換能器模塊(3、4、5、6)、三維羅盤(8)、第三控制單元(7)、支持裝置(9)；兩對超聲波換能器模塊(3、4、5、6)和三維羅盤(8)均與第三控制單元(7)相連；三維羅盤(8)位于超聲波換能器模塊(3、4、5、6)的中心原點位置，其北向指示點指向南北縱軸線的北向。
6.如權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述第三控制單元(7)包括兩對超聲波換能器模塊的聲波和電波轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換單元、聲波的發(fā)送和接收的傳送單元、聲波傳輸時間測量的測量單元，三維羅盤方位角、俯仰角、翻滾角的測量控制單元，合成風(fēng)速風(fēng)向并且進行校正的計算單元。
7.如權(quán)利要求4或5所述的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述測量裝置中的第一移動通信模塊(1-5)與所述的中繼裝置中的第二移動通信模塊(2-4)在數(shù)據(jù)通信過程中具有相同頻率。
8.如權(quán)利要求7所述的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述第一移動通信模塊(1-5)、第二移動通信模塊(2-4)具有433MHz、868MHz、915MHz 三個可選擇頻率。
9.如權(quán)利要求4、5、6、7、8任一項所述的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述的測量裝置與所述的中繼裝置采用星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成移動通信網(wǎng)絡(luò)。
10.如權(quán)利要求4、5、6、7、8、9任一項所述的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述測量裝置的數(shù)量為5-20個。
全文摘要
本發(fā)明公開一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)方法以及系統(tǒng)，其系統(tǒng)由測量裝置、中繼裝置及接收裝置組成的移動通信網(wǎng)絡(luò)，其中氣象參數(shù)測量裝置，可以探測空降空投場地上空局部水平風(fēng)速風(fēng)向、大氣壓力、溫濕度等氣象參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)傳遞到100公里以外、攜帶物質(zhì)或人員的后續(xù)飛機，后續(xù)飛機可以通過分析這些氣象數(shù)據(jù)，調(diào)整飛行路線，準(zhǔn)確、快速地進行空降、空投。采用本發(fā)明的一種應(yīng)用于空降空投的氣象引導(dǎo)方法，時效性強，機動性高，適合復(fù)雜地理環(huán)境的氣象觀測。
文檔編號G08C17/02GK102385072SQ20111023063
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者卜方玲, 孫灝, 徐新, 田貿(mào), 陳芳麗, 項宏宇 申請人:武漢大學(xué)