基于GPS的高空气象探测地面系统的软件设计与实现

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1、论文题目基于GPS的高空气象探测地面系统的软件设计与实现工程领域软件工程指导教师陈小平高工作者姓名章勇学号2008925040133分类号密级UDC注1学位论文基于GPS的高空气象探测地面系统的软件设计与实现（题名和副题名）章勇（作者姓名）指导教师姓名陈小平高工电子科技大学成都宋建琳高工（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2011论文答辩日期2011学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2011年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号3独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下

2、进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论

3、文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日3摘要摘要基于GPS卫星定位系统的高空气象探测系统是未来高空气象探测的发展趋势，为了满足不断提高的气象观测需求，提高我国气象观测事业的整体水平，应重点发展新一代探空仪系统，对气象传感器、数据处理等关键技术进行改进，使我国的新一代探空系统能够进入世界一流的行列。GPS高空探测系统由GPS探空仪与地面接收处理系统组成。GPS探空测量高空中的GPS、温度、湿度、压力等信息，地面接收处理系统接收该信息并完成解算。本论文正是研究地面接收机将接收到的探空仪调制在射频信号上的PTU和GPS模块的数字信号传送给计算机，计算机收集到这些信息和

4、地面温度、气压、湿度与风资料，完成数据校验及对温、压、湿、测风的处理结果。由于大气环境无法模拟，只能通过放球来进行各种参数的测量。各种传感器如何真实的反映大气环境，得到的数据是否准确、如何进行显示等是我们主要的研究内容。进过研究我们完成的主要内容包括：首先制定适合本系统的通信协议，完成了高空气象探测系统的数据传输与解析；其次进行了各种传感器的选型与标定工作，建立了各种数学模型和算法，使各种传感器较为准确的反映了大气环境；最后完成了高空气象探测系统的显示软件，使各种大气值能够实现实时的数据和曲线显示，通过最小二乘法、差值、滤波等方法使曲线更加平滑、连续、真实。关键词：数据采集，

5、传感器标定，算法优化。I摘要ABSTRACTHigh-altitudemeteorologicalobservationsystembasedonGPS（GlobalPositionSystem）isthefuturedevelopmenttrendofhigh-altitudemeteorologicalobservation.Tostatethegrowingappetiteofmeteorologicalobservation,andimprovethewholelevelofmeteorologicalobservations,weshouldfocusondevel

6、opinganewgenerationofradiosondesystemswithimprovedmeteorologicalsensors,dataprocessingandotherkeytechnology,toreachtheinternationaladcancedlevel.TheGPSaerologicalsoundingsystemiscomprisedofGPSradiosondeandgroundreceiving-processingsystem.TheroleofGPSradiosondeistomeasuretheGPS,temperature,h

7、umidity,pressureandotherinformationinhighaltitude,andtheroleofthegroundreceiving-processingsystemistoreceiveandcaculatethem.ThispaperistostudyhowthegroundreceivertransmitsthereceivingPTU-andGPS-moduledigitalsignalfromGPSradiosondetothecomputer,thenthecom