一、适用于中国多种地面接收设备的新型数字探空仪（论文文献综述）
袁宇[1]（2021）在《双加热湿度传感器与总辐射传感器设计》文中认为常规无线探空仪通常搭载高精度温度、湿度传感器、气压计等传感器,对大气温度、湿度、压力等因素进行测量。为了克服探空仪出云、入云后,水分子以冰晶或水滴的形式覆盖在湿度传感器表面从而影响湿度测量的精度问题,本文设计了一种双加热湿度传感器;同时,为了研制高精度、低成本的总辐射传感器,本文提出了一种带有铝制防辐射罩的热电型的总辐射传感器设计。通过两种传感器对高空温度、湿度、辐射强度的测量,旨在对常规探空仪上的传感器进行改良的同时,也为日后探空仪出云、入云的判断提供一种新的思路。为了提高高空湿度测量的精度以及响应速度,本文首先设计了一种“Y”型双加热湿度传感器。使用流体动力学方法（CFD）对传感器进行仿真分析。其次利用L-M算法对加热时间进行数据拟合,结果表明,拟合方程的相关系数r2=0.9970,拟合精度较高。同时,本文提出了一种总辐射传感器设计。首先,构建传感器的三维模型,通过流体动力学方法对传感器进行传热分析,初步验证了传感器设计的可行性。接着使用L-M算法对仿真数据进行拟合,结果表明,拟合方程的相关系数r2=0.9989,拟合精度较高,并使用Kalman算法对热电偶测量的温度数据进行滤波处理,结果表明,使用Kalman算法后能有效降低温度测量误差。最后,利用低气压风洞和太阳模拟器搭建了模拟实验平台,对两种传感器分别在地面和模拟高空恶劣环境进行性能测试,将实验值与参考值进行对比。实验结果表明,对于湿度的测量,在地面标准大气压环境下,湿度测量误差平均值为2.40%RH,均方根误差为2.43%RH,测量结果较为准确,相对于地面标准湿度值而言偏干,而在低气压风洞中模拟的高空低压恶劣环境下,测量误差逐渐增大,湿度测量误差平均值为7.94%RH,均方根误差为8.05%RH;对于辐射强度的测量,总体来说,在地面或是模拟高空环境下,辐射强度测量误差相差不大,测量误差的平均值为5.66W/m2,均方根误差为9.89W/m2。经分析,设计的两种传感器均达到预期效果。
方磊[2]（2021）在《基于多旋翼无人机海洋气象数据采集系统设计》文中提出海洋气象数据采集要素主要包括温度、湿度、气压、风速和风向。现有的海洋气象数据采集多以监测站和雷达卫星为主,难以开展监测站以外的精细化气象数据采集工作。现有的GPS下投式探空仪多用于高空气象数据探测,难以满足在海洋方面的数据精度要求,本文基于多旋翼无人机高机动性和易操作等特点,结合GPS测风技术和动态卡尔曼滤波算法设计了一种海洋气象数据采集系统。本文主要内容由以下几个部分组成:（1）基于现有的GPS下投式探空仪技术和GPS测风技术的研究成果和基础理论,本文通过分析GPS在海洋动态定位中存在的测量误差和多路径效应,建立海面动态多路径误差模型和常规测量误差模型,结合交互式多模型算法与卡尔曼滤波算法,提出了一种动态卡尔曼滤波算法,来降低GPS在海洋上定位误差,提高测风算法的计算结果。（2）该系统硬件部分以STM32F030CCT6为控制核心,搭建其外围基本电路,并完成对各个传感器的选型和外部电路设计;软件部分通过keil软件编写各个传感器的通信程序和动态滤波算法的测风程序,并通过通信协议（ASCII）实现与上位机通信。（3）基于LabVIEW软件平台,采用图形化G语言构建气象数据接收、显示、预处理和存储为一体的直观化显示界面,并通过界面运行结果验证上位机的可行性。
丁枫[3]（2021）在《新型云水含量传感器与阵列式球型温度传感器设计》文中指出气象探测对农业生产、防灾减灾、交通与能源安全、国防等领域都具有重要意义,气象传感器是为气候变化观测、数值天气预报等应用提供原始测量数据,在气象行业发挥不可或缺的作用。本文设计了一种可适用于探空仪搭载的“Y”型结构云水含量传感器,用于测量云中液态水含量,针对性解决了传统测量仪器人工操作困难、消耗功率大等问题;本文亦提出了一种阵列式温度传感器,可降低太阳辐射误差,提高温度观测精度,可用于地面气象站或由探空仪搭载进行高空气象观测。本文利用计算流体动力学（CFD）方法,仿真出云水含量传感器加热功率与接触到的液态水含量之间的关系,为保证云水含量传感器的温度控制效果,采用单神经元PID算法对加热元件的温度进行实时调整。为进行实验测试,搭建了一套环境模拟实验平台。结果表明在云水含量为1.0g/m3,云水含量传感器的平均功耗为1.74W。为降低太阳辐射误差,设计了一种阵列式球型温度传感器,无需采用传统的百叶箱或防辐射罩。利用阵列式球型温度传感器各探头之间的辐射误差比值关系,即可推导出环境温度的真实值。提出采用极限学习机（ELM）算法获得该比值与环境因素之间的关系,算法拟合均方根误差为0.0245K,真实测量误差均值为0.145K,均方根误差为0.16K,具有较好的测量精度。
陈银[4]（2021）在《地基微波辐射计质量控制和反演算法研究》文中研究指明地基微波辐射计是基于大气微波遥感技术的气象观测设备,具有校准方法可靠性强、方便携带、可实现自动连续探测、设备安装使用操作简单、时间分辨率高等众多优点。正逐渐成为遥感大气廓线的重要仪器,成为获取大气温湿廓线的一种重要手段,对认识各种尺度的天气演变过程与做好临近天气预报具有重要意义。微波辐射计数据的质量情况影响着业务和科研工作中数据的使用,因此,地基微波福射计数据的质量控制尤为重要,提高微波辐射计观测数据质量及反演精度对气象部门具有重要意义。本文在学习传统的气象质量控制算法和反演算法的基础上,针对该设备数据存在的质量问题进行了深入的探究,提出了在降水条件下的数据质量问题并给予相应的质量控制方法,结合云雷达数据尝试提升在云天下的温湿廓线的反演精度,并评估了中国气象局大气探测试验基地正在运行的两台国产微波辐射计的探测性能,主要研究内容包括:（1）对微波辐射计相关数据资料和算法进行了介绍,主要研究对象为LV1级亮温数据资料和LV2级产品数据资料、探空数据、正演亮温数据、插值算法和回归模型以及BP神经网络。（2）结合地基微波辐射计观测值特点和传统气象质量控制方法研究了地基微波辐射计质量控制算法。尤其针对降水条件下天线罩覆盖水膜对亮温数据造成的影响进行了深入的研究,提出了本文针对降水检查的质量控制方法。确定算法中所需的阈值,通过数据质量评估验证了质量控制方法的有效性。（3）基于云天条件下的温湿廓线反演精度不高的问题对反演算法进行了数据融合研究,建立了一种微波辐射计设备结合云雷达信息反演温湿廓线的BP神经网络算法模型。通过数据评估分析验证了反演算法数据融合的有效性。（4）分析评估了相关气象数据并将算法进行了相关系统应用。从亮温数据的准确性、温湿廓线、水汽密度和积分水汽含量五个方面评估了两台国产微波辐射计的探测性能。并针对探测性能不佳的设备进行了质量控制。对冬奥会微波辐射计进行亮温数据质量控制,满足冬奥气象保障服务需求。不同设备的结果验证了本文算法的有效性和应用于实际业务的可行性。微波辐射计的相关算法均已应用在超大城市观测平台和智能垂直廓线集成控制系统。
田野[5]（2020）在《铁路气象中压电式雨量计研究与设计》文中提出铁路是国民经济的大动脉,确保列车行车安全对于保障人民的生产生活具有十分重要的意义。铁路沿线的强降雨会引发洪水、泥石流等严重的自然灾害,对铁路运输会产生极大的安全隐患。铁路部门需要不断强化对铁路沿线暴雨实时准确的监测,加强防范意识,保证铁路线路的安全。现在铁路沿线使用的翻斗式雨量计存在体积大,不方便架设,需要定期维护,低温环境下以及强降雨时测量存在误差较大。而量筒雨量计需要人工计算降雨量,不能满足铁路部门对智能化和实时性的要求。为克服上述雨量计的缺点,本文自主研发一款应用于铁路气象中的压电式雨量计,可以实时准确地完成铁路沿线强降雨的雨量监测,具有体积小、便于架设、无需维护等优点,并且在低温环境下仍可以准确测量。在硬件电路上采用模块化的设计思想,搭建了电荷-电压信号转换电路、归一化放大电路、高低通滤波电路、检波跟随电路和模数转换电路等模块。软件设计上使用MDK5编译软件,开发语言为C语言,并使用广义回归神经网络建立电压和雨量的模型,以及编写加热、通讯等程序模块,完成压电式雨量计系统的设计。由于铁路气象的特殊性,铁路沿线复杂的地形和气候环境,容易对雨量计造成腐蚀和干扰,为保证雨量计可以长期稳定工作,因此对雨量计进行必要的实验测试。首先是对PCB板进行测试,然后将设备与维萨拉雨量计做数据对比分析实验,最后在实验室进行严格EMC试验检测。根据各项测试结果表明,本产品可以满足铁路沿线监测雨量信息的要求。
茆文杰[6]（2020）在《双加热湿度传感器及其校验系统设计》文中研究指明对高空湿度的测量误差进行控制,一直是困扰我国气象高空探测部门的难题。在雨雪环境、入云以及出云后,湿度传感器表面沾附的雨露和结晶等水凝物会导致湿度测量数据高于真实值,引起沾湿误差。为了提升高空湿度测量的精度和响应速度,有必要对高空湿度传感器进行除湿处理。本论文研制了一种双加热湿度传感器,并开发了一套校验系统。该校验系统是一种可对双加热湿度传感器进行地面基测的温湿度环境试验箱进行校验的多路温湿度巡检仪系统。通过对双加热湿度传感器工作特性的详细分析,得知提高湿度传感器加热和散热的速率是提升湿度测量性能最重要的环节。本文利用计算流体动力学（CFD）方法,稳态分析模拟出常用的3种加热方式:使用镍铬合金丝、碳纤维低压加热片和聚酰亚胺加热膜贴在薄型PCB板上。利用瞬态分析分别模拟出升温时间和降温时间特性。在设计多路温湿度巡检仪系统时,为消除温度和相对湿度造成测量湿度的影响,本文以绝对湿度作为湿度参考。本文使用Goff-Gratch方程和相对湿度转换关系以及PSO优化后的BP神经网络算法拟合出环境试验设备内温度和绝对湿度的分布场来校验其参数指标是否合格。通过仿真和研究,分别求解出不同海拔高度和500m W的加热功率下镍铬合金丝、碳纤维低压加热片和聚酰亚胺加热膜3种加热方式的双加热湿度传感器的升温时间、降温时间以及测量周期的时间,表明使用碳纤维低压加热片加热为最优方式。在对所选的德国伟思富奇公司的YGM-C系列的鉴定箱做为温湿度环境试验设备进行校验,所测出的60组数据进行分析和计算,温度场的最大绝对误差为0.07℃,均方根误差为0.041℃;绝对湿度场的最大绝对误差为0.1g/L,均方根误差为0.063g/L,实验结果表明该设备内部的温度场和绝对湿度场分布均匀而且稳定,可作为双加热温湿度传感器的地面基测设备。
沈璐[7]（2020）在《中国59型、GTS1型探空仪的发展研究》文中进行了进一步梳理气象事业发展水平的高低是一个国家现代化水平的重要标志之一。气象观测的正确与否,直接影响整个国民经济的正常运转。气象仪器服务于气象、环保、交通、国防等国家重要部门,在灾害预报中也发挥着巨大作用,为人民财产安全提供了强有力的保障。探空仪是高空气象探测中最主要的仪器,它被探空气球带上高空,利用无线电遥测和定位方法,综合探测从地面至高空30公里范围内的大气温度、相对湿度、气压和风向风速等气象要素,为气象部门天气分析提供依据,是气象综合探测的重要组成部分,在国防建设和经济建设中都发挥着不可替代的作用。20世纪50-60年代,我国优先发展重工业和国防工业,探空仪作为国防业务的重要仪器自然开始受到重视。我国探空仪的发展走的是“引进、仿制、自主研发”的道路,其中,59型探空仪和GTS1型探空仪的成功研制对我国高空气象探测的发展起着里程碑的作用。1963年,我国第一台自主研发的59型转筒式电码探空仪通过生产定型,并在全国气象台站进行了装备,维持了我国三十多年的高空探测业务稳步发展。随着59型电码探空仪的广泛应用,我国建立了全新的、完整的高空探测系统,高空气象探测水平在国际上属于中高水准。2001年,由上海无线电23厂研制的GTS1型数字式探空仪成功通过设计定型,这标志着我国高空探测体制跨过了一个新的里程碑。GTS1型数字式探空仪采用了全电子传感器和副载波二进制数字代码遥测的方法,具有探测精度高、采样速度快、抗干扰能力强等优点,实现了数字化、模块化,整体性能接近20世纪90年代中期世界同类先进水平。建国以来,我国探空仪的发展之路曲折又徘徊。回顾这段历程,我们可以探讨探空仪的发展过程以及各时段的思想、技术、运作机制等综合因素对其发展的影响;同时59型、GTS1型技探空仪的技术更新对气象探测学以及气象服务行业的发展也有着重要作用。本文以59型转筒式探空仪和GTS1型数字探空仪为研究对象,从国内外探空仪的发展背景、国内政治、经济需求等方面具体分析59型、GTS1型探空仪的立项经过、工程实施、技术难题以及探空仪的改型换代对气象探测学、气象服务行业产生的影响。
杨天民[8]（2020）在《基于静压头和硅铝异质结阵列的压力测量系统研究》文中认为随着市场需要日益增长和行业标准逐渐提高,人们对MEMS压阻式压力传感器的性能要求也水涨船高。传统的压阻式压力传感器存在精度较低、温漂较高、灵敏度偏低以及易受到风速效应影响等缺点。基于高灵敏异质结阵列和静压头装置的恒温压力测量系统为解决上述问题提供了一种解决方案。为此,本文针对性设计与研究了带静压头和恒温控制功能的MEMS硅铝异质结阵列压力传感器测量系统。首先,设计了一种带温度补偿结构的硅铝异质结阵列压力传感器,其单个硅铝异质结由掺杂硅和金属铝接触形成。通过理论推导阐述了硅铝异质结阵列具有增强的压阻效应。结合ANSYS有限元应力仿真与理论计算,着重对异质结阵列压力传感器的灵敏度和信噪比进行了研究,优化了阵列传感器的结构和掺杂浓度。根据优化结果设计了阵列传感器版图和相应制作工艺流程,进而完成了阵列传感器加工和芯片的恒温控制封装。其次,设计了一种带温度控制系统的静压头装置,以削弱自然风速风向所带来的气压测量干扰。基于Fluent软件开展CFD模拟仿真,对静压头结构参数进行优化设计,并重点探讨了海拔高度、风速和风向角度对静压效果的影响。利用3D打印加工制作了静压头实物,通过实验验证了静压头装置的静压和恒温防结冰效果。然后,完成了阵列压力测量系统的软硬件设计。系统硬件以STM32F407微处理器为主控芯片,可对温度和压力信号进行采集和处理,并通过PID算法控制加热电路实现系统恒温效果。系统软件基于RT-Thread操作系统实现信号采集、恒温控制、传输通信等多线程操作。通过网络通信和Win Form上位机实现测量系统的人机交互功能。针对近地面探空无人机应用平台,拓展了远距离数据传输、卫星定位、位姿获取等配套功能。最后,对硅铝异质结阵列压力传感器进行了系统的实验测试和温度补偿效果分析。实验结果表明:在-20℃到50℃范围内,在10～370k Pa压力量程内,阵列传感器恒温效果明显,结合硬件温度补偿和恒温控制的传感器的灵敏度为0.251m V/V/k Pa,热灵敏度漂移系数为1.52×10-2%FS/℃。通过函数校正法补偿,可有效降低传感器的非线性误差、迟滞误差和重复性误差,经补偿后阵列传感器综合精度可达2.49%FS。本文通过软硬件补偿和恒温设计,利用静压头提高了传感器的测量精度,降低了温度漂移影响,为基于硅铝异质结构的高性能压力传感器的研究提供了有益参考。
孙星[9]（2019）在《基准探空温度传感器设计》文中进行了进一步梳理高空大气温度的精确观测对天气预报和全球气候变化研究至关重要。基准探空温度传感器作为高空大气温度测量标准,其测量精度需提升至0.1K量级。而探空温度传感器进行高空大气温度探测时易受太阳辐射、长波辐射等因素影响。太阳辐射作为传感器测量误差的主要来源,其辐射误差数值可达3K量级。为降低探空温度传感器的太阳辐射误差,本文研制了一款具有低辐射误差特性的铂丝温度传感器,设计了一套高精度温度采集与数据通信系统。利用计算流体动力学（CFD）方法对铂丝传感器的一种传统探头结构和一种改进探头结构进行仿真分析,发现改进结构的铂丝传感器具有较低的太阳辐射误差,验证了传感器设计的合理性。通过CFD方法对新型结构的铂丝传感器进行数值计算,采用准牛顿法和极限学习机算法分别对仿真数值结果进行拟合,通过对比拟合精度,发现基于极限学习机算法的太阳辐射误差修正方程具有更好的效果。搭建了一套基于低气压风洞和太阳模拟器的高空环境模拟实验平台对修正方程的准确性进行验证,得出太阳辐射误差修正方程的修正值与实验值之间的均方根误差为0.147K。为验证铂丝传感器的低辐射误差特性,采用珠状热敏电阻与其进行对比试验。实验结果表明,在太阳高度角和海拔高度变化范围分别为0°60°和10km32km时,新型结构的铂丝传感器的辐射误差数值普遍比与珠状热敏电阻的辐射误差数值要小。其差值的平均值为-0.148K,均方根误差为0.077K。说明铂丝传感器在降低辐射误差上具有较好的性能。本文设计的具有低辐射误差特性的新型结构铂丝探空温度传感器,与传统探空温度传感器相比,具有精度高、辐射误差小等优点,达到了设计要求,配合高精度温度采集系统,可有效提高高空大气温度探测精度。
胡全辉[10]（2019）在《基于超声波的风速风向仪研究与设计》文中研究说明近年来随着我国“一带一路”战略的推进,海洋成为了我国战略发展的重要组成部分,如何加强我国海洋监控能力成为了目前我国海洋研究的重点内容。海上风速、风向是海洋气象观测的重要组成部分。由于海洋环境伴随着高湿度、高盐份、高腐蚀性等特点,传统的机械式测风装置会显现出一定的局限性,主要体现在易磨损、精度低、迟滞性增强、维护成本高等方面。为避免传统测风仪的缺点,本文设计并研发了一款基于超声波的风速风向仪,利用超声波信号在风环境中传播速度的矢量叠加原理,选择时间差的方法测量出风速风向。本课题中硬件部分遵循模块设计原则,选择STM32F103处理器作为本设备的主控芯片,设计搭接了电源电路、超声波换能器驱动电路、信号放大电路、滤波比较电路、通讯电路、加热电路、陀螺仪校准电路等各类电路模块,捕捉不同环境下的超声波信号,采用时差法原理进行风速、风向的确定。软件开发环境为Keil uVision5,开发语言为C语言,融合了风速风向获取软件、加热控制软件、通讯软件、陀螺仪校准软件等在内的主要软件模块,完成对仪器整机的开发,实现海上风速风向的测量功能。考虑到海上环境的复杂性,舰船晃动和海水腐蚀会对风速风向仪造成一定的影响,对系统部件采取防护和抗干扰措施,提高设备寿命和数据准确度。最后对系统进行电路板外观测试、信号测试、以及风洞试验和EMC检测,通过各项测试可知、本款产品能适用于海上环境的风速风向数据的测量。
二、适用于中国多种地面接收设备的新型数字探空仪（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、适用于中国多种地面接收设备的新型数字探空仪（论文提纲范文）
（1）双加热湿度传感器与总辐射传感器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 探空仪简介与国内外研究现状 |
| 1.3 双加热湿度传感器国内外研究现状 |
| 1.4 总辐射传感器国内外研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第二章 传感器物理模型的建立与计算流体动力学分析 |
| 2.1 双加热湿度传感器的选型与工作原理 |
| 2.2 CFD与FLUENT介绍 |
| 2.3 双加热湿度传感器模型建立与传热分析 |
| 2.3.1 双加热湿度传感器的结构设计 |
| 2.3.2 双加热湿度传感器的模型建立 |
| 2.3.3 双加热湿度传感器的网格划分 |
| 2.3.4 双加热湿度传感器的传热分析 |
| 2.4 总辐射传感器的器件选型与工作原理 |
| 2.5 总辐射传感器模型建立与传热分析 |
| 2.5.1 总辐射传感器的结构设计 |
| 2.5.2 总辐射传感器的模型建立 |
| 2.5.3 总辐射传感器的网格划分 |
| 2.5.4 总辐射传感器的传热分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 硬件电路设计 |
| 3.1 系统电源的设计 |
| 3.1.1 模拟电源的设计 |
| 3.1.2 数字电源的设计 |
| 3.2 主控制器的选型及最小系统的设计 |
| 3.2.1 主控制器的选型 |
| 3.2.2 主控制器最小系统设计 |
| 3.3 温度采集与加热电路设计 |
| 3.3.1 温度采集电路设计 |
| 3.3.2 加热电路的设计 |
| 3.4 通信电路的设计 |
| 3.4.1 串口通信电路设计 |
| 3.4.2 LoRa无线通信电路设计 |
| 3.5 PCB布局 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 系统软件设计 |
| 4.1 系统软件开发环境的介绍 |
| 4.2 温度采集程序设计 |
| 4.3 湿度采集程序设计 |
| 4.4 太阳辐射测量程序设计 |
| 4.5 AD7794与LoRa模块的配置 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 传感器误差修正算法 |
| 5.1 L-M误差修正算法 |
| 5.1.1 L-M算法的原理 |
| 5.1.2 L-M算法修正辐射误差 |
| 5.1.3 L-M算法对加热时间的拟合 |
| 5.2 Kalman滤波算法修正测温误差 |
| 5.2.1 Kalman算法原理 |
| 5.2.2 Kalman算法对测温误差的修正 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 实验与数据分析 |
| 6.1 铂电阻标定实验 |
| 6.2 模拟实验平台的搭建 |
| 6.3 实验数据分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）基于多旋翼无人机海洋气象数据采集系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多旋翼无人机在海洋应用方面的发展现状 |
| 1.2.2 GPS下投式探空仪的研究现状 |
| 1.2.3 动态测风优化算法研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容和结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 海洋气象数据采集系统的总体设计 |
| 2.1 系统总体设计需求分析 |
| 2.2 系统设计性能指标 |
| 2.3 系统设计的主要理论基础 |
| 2.3.1 气象数据采集和处理原理 |
| 2.3.2 系统动态测风原理 |
| 2.3.3 风速风向算法 |
| 2.4 系统设计主要工作 |
| 2.5 系统功能性测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 动态测风优化算法设计 |
| 3.1 GPS动态定位误差 |
| 3.1.1 常规测量误差 |
| 3.1.2 多路径误差 |
| 3.2 主要误差源建模 |
| 3.2.1 常规测量误差建模 |
| 3.2.2 多路径误差建模 |
| 3.3 GPS动态定位优化算法 |
| 3.3.1 标准卡尔曼滤波 |
| 3.3.2 交互式多模型卡尔曼滤波算法 |
| 3.3.3 GPS下投式探空仪动态模型 |
| 3.3.4 GPS测量模型 |
| 3.4 试验仿真及分析 |
| 3.4.1 多路径误差结果 |
| 3.4.2 转移概率结果分析 |
| 3.4.3 卡尔曼滤波结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 系统硬件设计 |
| 4.1 多旋翼无人机平台设计 |
| 4.2 GPS下投式探空仪设计 |
| 4.2.1 主控模块设计 |
| 4.2.2 传感器模块设计 |
| 4.2.3 电源模块设计 |
| 4.2.4 通信模块 |
| 4.3 GPS下投式探空仪外形结构及实物展示 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统软件设计 |
| 5.1 GPS下投式探空仪应用程序设计 |
| 5.1.1 主控程序 |
| 5.1.2 GPS接收机数据读取 |
| 5.1.3 动态测风优化算法运算流程 |
| 5.1.4 通信协议数据包格式 |
| 5.2 上位机软件设计 |
| 5.2.1 上位机设计总体框架 |
| 5.2.2 登录界面模块设计 |
| 5.2.3 系统控制模块设计 |
| 5.2.4 数据采集模块 |
| 5.2.5 GPS下投式探空仪三维运动轨迹显示模块 |
| 5.2.6 气象数据波形显示模块 |
| 5.2.7 上位机设计界面展示 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 系统性能测试 |
| 6.1 实物测试 |
| 6.1.1 测试前的准备工作 |
| 6.1.2 系统实物测试 |
| 6.2 测试结果分析 |
| 6.2.1 气象数据波形显示结果分析 |
| 6.2.2 探空仪运动轨迹结果分析 |
| 6.2.3 动态测风优化算法的可行性分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）新型云水含量传感器与阵列式球型温度传感器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 云水含量传感器简介及国内外研究现状 |
| 1.3 温度传感器简介及国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 传感器设计及仿真分析 |
| 2.1 新型云水含量传感器设计 |
| 2.1.1 云水含量传感器材料选型 |
| 2.1.2 云水含量传感器工作原理 |
| 2.2 阵列式球型温度传感器设计 |
| 2.2.1 温度传感器结构设计 |
| 2.2.2 温度传感器工作原理 |
| 2.3 计算流体动力学简介 |
| 2.3.1 热分析原理 |
| 2.3.2 热传递方式简介 |
| 2.3.3 计算流体动力学仿真步骤介绍 |
| 2.4 阵列式球型温度传感器有限元分析 |
| 2.4.1 温度传感器模型建立 |
| 2.4.2 温度传感器流固耦合数值计算 |
| 2.4.3 温度传感器仿真结果分析与研究 |
| 2.5 新型云水含量传感器有限元分析 |
| 2.5.1 云水含量传感器模型建立 |
| 2.5.2 云水含量传感器流固耦合数值计算 |
| 2.5.3 云水含量传感器仿真结果分析与研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 硬件电路设计 |
| 3.1 电源电路设计 |
| 3.1.1 数字电源设计 |
| 3.1.2 模拟电源设计 |
| 3.2 微控制器最小系统设计 |
| 3.2.1 主控制器选型 |
| 3.2.2 微控制器供电部分 |
| 3.2.3 晶振电路部分 |
| 3.2.4 初始化电路部分 |
| 3.2.5 调试电路部分 |
| 3.3 温度数据采集电路设计 |
| 3.3.1 温度传感器电路设计 |
| 3.3.2 信号采集电路 |
| 3.4 加热控制电路设计 |
| 3.4.1 控制模块器件的选型 |
| 3.4.2 PWM加热电路 |
| 3.5 通信电路设计 |
| 3.5.1 串口通信电路设计 |
| 3.5.2 LoRa无线通信电路设计 |
| 3.6 PCB的布局布线 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 系统软件设计 |
| 4.1 主控制器程序开发软件概述 |
| 4.2 硬件系统程序设计 |
| 4.2.1 高精度信号采集模块 |
| 4.2.2 温度控制模块 |
| 4.3 温度测量算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 算法设计及分析 |
| 5.1 单神经网络PID算法 |
| 5.1.1 传统PID算法 |
| 5.1.2 单神经元自适应PID算法 |
| 5.1.3 单神经元的PID控制器权值调整规则 |
| 5.1.4 单神经元PID算法仿真 |
| 5.2 极限学习机(ELM) |
| 5.2.1 极限学习机算法简介 |
| 5.2.2 极限学习机算法拟合数据分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 实验设计与数据分析 |
| 6.1 温度传感器标定实验 |
| 6.1.1 铂电阻标定实验 |
| 6.1.2 铂丝传感器标定实验 |
| 6.2 太阳辐射模拟平台搭建 |
| 6.2.1 风洞实验平台 |
| 6.2.2 光照模拟器 |
| 6.3 阵列式球型温度传感器实验数据分析 |
| 6.4 新型云水含量传感器实验数据分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）地基微波辐射计质量控制和反演算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 1.4 论文组织安排 |
| 第二章 资料与方法 |
| 2.1 资料介绍 |
| 2.1.1 微波辐射计数据 |
| 2.1.2 探空数据 |
| 2.1.3 正演亮温数据 |
| 2.2 插值算法 |
| 2.2.1 一维最近邻插值 |
| 2.2.2 一维线性插值 |
| 2.2.3 一维非线性插值 |
| 2.2.4 三次样条插值 |
| 2.3 回归模型 |
| 2.3.1 参数回归模型 |
| 2.3.2 非参数回归模型 |
| 2.3.3 半参数回归模型 |
| 2.3.4 一元非参数回归模型 |
| 2.3.5 最小二乘法 |
| 2.4 BP神经网络 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 数据质量控制与效果分析 |
| 3.1 亮温数据质量控制方法设计 |
| 3.1.1 逻辑检查 |
| 3.1.2 最小变率检查 |
| 3.1.3 降水检查 |
| 3.1.4 一致性判别检查 |
| 3.1.5 极值检查 |
| 3.1.6 偏差订正 |
| 3.2 产品数据质量控制方法设计 |
| 3.2.1 极值检查 |
| 3.2.2 时间一致性检查 |
| 3.2.3 垂直一致性检查 |
| 3.3 质量评估方法和指标 |
| 3.3.1 亮温数据通过率 |
| 3.3.2 亮温数据可用率 |
| 3.3.3 亮温数据准确性 |
| 3.3.4 温湿廓线通过率 |
| 3.3.5 温湿廓线准确性 |
| 3.4 亮温数据质量控制效果分析 |
| 3.4.1 亮温数据通过率 |
| 3.4.2 亮温数据可用率 |
| 3.4.3 亮温数据准确性 |
| 3.4.4 亮温数据质控效果总结 |
| 3.5 产品数据质量控制效果分析 |
| 3.5.1 温湿廓线通过率 |
| 3.5.2 温湿廓线准确性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 反演算法数据融合研究 |
| 4.1 主被动联合反演 |
| 4.1.1 设备简介 |
| 4.1.2 数据预处理 |
| 4.2 神经网络训练 |
| 4.2.1 训练数据 |
| 4.2.2 训练过程 |
| 4.2.3 反演过程 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.4 个例分析 |
| 4.4.1 低云情况 |
| 4.4.2 中云情况 |
| 4.4.3 高云情况 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 测试数据评估与算法应用 |
| 5.1 微波辐射计测试方案 |
| 5.1.1 标准辐射源简介 |
| 5.1.2 测试方案与指标 |
| 5.1.3 国产1 号设备结果分析 |
| 5.1.4 国产2 号设备结果分析 |
| 5.1.5 关于国产2 号设备的质控应用 |
| 5.1.6 测试方案总结 |
| 5.2 亮温质控算法冬奥会应用 |
| 5.2.1 数据通过率 |
| 5.2.2 数据可用率 |
| 5.2.3 冬奥会质控算法总结 |
| 5.3 综合质量控制算法效果分析 |
| 5.4 超大城市观测平台算法应用 |
| 5.4.1 项目背景 |
| 5.4.2 算法应用 |
| 5.5 IPC智能垂直廓线集成系统算法应用 |
| 5.5.1 项目背景 |
| 5.5.2 算法应用 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 基本情况 |
| 攻读硕士学位期间课程学习情况 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（5）铁路气象中压电式雨量计研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 常见雨量计介绍 |
| 1.3.1 翻斗式 |
| 1.3.2 虹吸式 |
| 1.3.3 超声波式 |
| 1.3.4 红外式 |
| 1.3.5 电容式 |
| 1.4 课题来源及研究目标 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究目标 |
| 1.5 本文写作组织与架构 |
| 第二章 雨量计原理介绍 |
| 2.1 压电材料选型介绍 |
| 2.1.1 压电材料 |
| 2.1.2 压电陶瓷片的选择 |
| 2.2 压电式测量原理介绍 |
| 2.2.1 压电传感器 |
| 2.2.2 广义回归神经网络 |
| 2.3 技术路线 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 压电式雨量计硬件设计 |
| 3.1 硬件系统整体架构设计 |
| 3.2 主控电路设计 |
| 3.3 供电电路设计 |
| 3.3.1 24V转±5V电源电路 |
| 3.3.2 5V转3.3V电源电路 |
| 3.4 信号处理电路设计 |
| 3.4.1 电荷-电压信号转换电路 |
| 3.4.2 归一化放大电路 |
| 3.4.3 滤波电路 |
| 3.4.4 检波跟随电路 |
| 3.4.5 AD转换电路 |
| 3.5 加热电路设计 |
| 3.6 通讯电路设计 |
| 3.7 系统可靠性设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 压电式雨量计软件设计 |
| 4.1 软件开发环境介绍 |
| 4.2 系统软件整体架构设计 |
| 4.3 雨量测量软件设计 |
| 4.4 加热电路驱动软件设计 |
| 4.5 通讯模块软件设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 压电式雨量计调试以及测试分析 |
| 5.1 电路板调试 |
| 5.1.1 PCB板测试 |
| 5.1.2 电路板信号测试 |
| 5.2 数据对比分析验证 |
| 5.3 电磁兼容性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者攻读硕士学位期间获得的成果 |
| 附录 |
（6）双加热湿度传感器及其校验系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 探空仪的结构特点与性能基测 |
| 1.3 双加热湿度传感器国内外研究现状 |
| 1.4 多路温湿度巡检仪的发展与现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第二章 双加热湿度传感器支架的结构设计与CFD建模 |
| 2.1 双加热湿度传感器的工作流程 |
| 2.2 双加热湿度传感器物理模型的建立及求解参数的设定 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 硬件电路设计 |
| 3.1 双加热湿度传感器电路设计 |
| 3.2 多路巡检仪电路设计 |
| 3.3 PCB的布局布线 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统软件设计 |
| 4.1 实时操作系统的移植与实现 |
| 4.2 主控制器的开发工具和环境介绍 |
| 4.3 双加热湿度传感器系统软件设计 |
| 4.4 多路温湿度巡检仪系统软件设计 |
| 4.5 传感器温度数据处理算法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 CFD仿真与实验结果分析 |
| 5.1 双加热湿度传感器CFD仿真结果与分析 |
| 5.2 巡检仪系统的BP神经网络和粒子群算法拟合结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）中国59型、GTS1型探空仪的发展研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 绪论 |
| 1.选题依据与研究意义 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.2 研究意义 |
| 2.国内外相关研究概述 |
| 2.1 科学仪器史的发展 |
| 2.2 气象仪器的发展 |
| 2.3 探空仪的发展 |
| 3.研究方法与主要内容 |
| 3.1 研究方法 |
| 3.2 主要研究内容 |
| 4.论文的创新之处 |
| 第一章 建国以来气象仪器的发展 |
| 1.1 建国初气象仪器的初步发展 |
| 1.1.1 观测方法的统一 |
| 1.1.2 地面观测仪器 |
| 1.1.3 高空探测仪器 |
| 1.1.4 气象仪器的检定 |
| 1.2 改革开放后气象仪器的快速发展 |
| 1.2.1 地面观测仪器 |
| 1.2.2 高空探测仪器 |
| 1.3 探空仪的发展 |
| 1.3.1 探空仪简介 |
| 1.3.2 国外探空仪 |
| 1.3.3 中国探空仪 |
| 第二章 59型探空仪的研制 |
| 2.1 仿制苏式探空仪 |
| 2.1.1 背景 |
| 2.1.2 探空仪的型号选择 |
| 2.1.3 试制仿苏式P3-049探空仪 |
| 2.2 59型探空仪的研制 |
| 2.2.1 研制背景 |
| 2.2.2 59型探空仪的研发 |
| 2.2.3 59型探空仪的整顿与定型 |
| 2.2.4 59型探空仪与国外探空仪的比较 |
| 2.3 59型探空仪的使用反馈 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 GTS1型探空仪——新世纪的改型换代 |
| 3.1 59型探空仪的落后 |
| 3.2 电子探空仪的研究 |
| 3.2.1 仿制PK3-1型电子探空仪 |
| 3.2.2 GZZ3型电子探空仪 |
| 3.2.3 GZZ3-1型改进 |
| 3.2.4 GZZ7型电子探空仪 |
| 3.3 GTS1型数字探空仪的诞生 |
| 3.3.1 国际通报 |
| 3.3.2 研讨与决策 |
| 3.3.3 选择与试验 |
| 3.4 GTS1型数字探空仪的基本原理和关键技术 |
| 3.4.1 工作原理 |
| 3.4.2 传感器的关键技术 |
| 3.4.3 探空仪的转换器和发射机 |
| 3.4.4 探空仪的技术指标 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 GTS1型数字探空仪的性能评估 |
| 4.1 性能评估方法 |
| 4.2 GTS1型、59型、RS80型探空仪误差对比 |
| 4.2.1 100hPa位势高度误差情况 |
| 4.2.2 100~30hPa厚度误差情况 |
| 4.3 GTS1型探空仪的使用反馈和影响 |
| 4.3.1 GTS1型探空仪的使用反馈 |
| 4.3.2 GTS1型探空仪对气象学的影响 |
| 第五章 结语 |
| 参考文献 |
| 附录一 李吉明工程师访谈录 |
| 附录二 李敏娴老师访谈录 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（8）基于静压头和硅铝异质结阵列的压力测量系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 MEMS压阻式压力传感器国内外发展现状 |
| 1.3 传感器补偿技术发展现状 |
| 1.3.1 压力传感器温度补偿技术发展现状 |
| 1.3.2 压力传感器风速补偿技术发展现状 |
| 1.4 近地面中低空气压测量技术 |
| 1.5 本文研究内容与章节安排 |
| 第二章 MEMS硅铝异质结阵列压力传感器理论分析与结构设计 |
| 2.1 MEMS压阻传感器工作原理 |
| 2.1.1 传统硅压阻传感器工作原理 |
| 2.1.2 硅铝异质结工作原理 |
| 2.2 传感器基本特性 |
| 2.2.1 静态特性 |
| 2.2.2 温度漂移 |
| 2.3 硅铝异质结阵列传感器结构设计 |
| 2.3.1 传感器芯片设计 |
| 2.3.2 阵列传感器应变薄膜设计 |
| 2.3.3 阵列传感器硅杯窗口设计 |
| 2.4 硅铝异质结阵列传感器有限元分析 |
| 2.4.1 结构建模及网格划分 |
| 2.4.2 应力仿真分析 |
| 2.4.3 信噪比及灵敏度分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 MEMS硅铝异质结阵列压力传感器工艺流程与封装设计 |
| 3.1 掩膜版图设计 |
| 3.2 工艺流程设计 |
| 3.3 芯片封装与校验 |
| 3.4 芯片恒温控制封装设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 带温控静压头CFD仿真与实验验证分析 |
| 4.1 静压头模型与仿真 |
| 4.1.1 系统模型设计与CFD研究流程 |
| 4.1.2 几何建模及网格划分 |
| 4.1.3 Fluent仿真及后处理 |
| 4.2 CFD仿真结果及分析 |
| 4.2.1 CFD风速仿真 |
| 4.2.2 结构参数优化 |
| 4.2.3 其他因素仿真 |
| 4.3 实验测试与分析 |
| 4.3.1 风速静压实验 |
| 4.3.2 风向静压实验 |
| 4.3.3 CFD仿真与实验对比 |
| 4.4 静压头温度仿真与实验 |
| 4.4.1 静压头温度场仿真 |
| 4.4.2 温度控制防结冰实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 阵列传感器测量系统硬件设计 |
| 5.1 硬件设计框架及平台 |
| 5.1.1 系统设计框架 |
| 5.1.2 硬件设计平台 |
| 5.2 模拟电路设计 |
| 5.2.1 MEMS压力信号调理电路 |
| 5.2.2 温度传感器电路 |
| 5.2.3 A/D转换电路 |
| 5.3 隔离电路设计 |
| 5.4 数字电路设计 |
| 5.4.1 MCU电路设计 |
| 5.4.2 通信电路 |
| 5.4.3 无人机应用平台配套电路 |
| 5.5 加热驱动电路设计 |
| 5.6 PCB layout设计 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 阵列传感器测量系统软件设计 |
| 6.1 测量系统软件设计方案 |
| 6.2 RT-Thread软件平台搭建 |
| 6.2.1 RT-Thread操作系统介绍 |
| 6.2.2 RT-Thread内核移植 |
| 6.3 基于RT-Thread的软件工作流程 |
| 6.4 信号采集设计 |
| 6.5 PID恒温控制设计 |
| 6.5.1 PID控制算法 |
| 6.5.2 恒温控制程序设计 |
| 6.6 其他软件功能设计 |
| 6.6.1 GPS定位获取 |
| 6.6.2 探空仪姿态获取 |
| 6.7 网络通信设计 |
| 6.7.1 基于TCP协议的网络通信 |
| 6.7.2 多线程并发服务器搭建 |
| 6.7.3 通信协议格式 |
| 6.8 无线通信设计 |
| 6.9 上位机设计 |
| 6.10 本章小结 |
| 第七章 系统实验测试及结果分析 |
| 7.1 硅铝异质结阵列压力传感器芯片测量 |
| 7.1.1 测量平台搭建 |
| 7.1.2 传感器静态特性测量 |
| 7.1.3 传感器温度漂移特性测量 |
| 7.1.4 稳定性测试 |
| 7.2 温度补偿压力测试 |
| 7.2.1 恒温系统测试 |
| 7.2.2 温度补偿输出测试及数据标定 |
| 7.3 函数校正法补偿 |
| 7.3.1 补偿原理 |
| 7.3.2 函数校正法补偿结果分析 |
| 7.4 实验结果对比 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（9）基准探空温度传感器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外探空温度传感器太阳辐射误差研究现状 |
| 1.3 国内外探空温度传感器简介 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 探空温度传感器设计与计算流体动力学分析 |
| 2.1 探空温度传感器材料选型 |
| 2.2 探空温度传感器结构设计 |
| 2.3 计算流体动力学分析 |
| 2.3.1 CFD与 FLUENT介绍 |
| 2.3.2 传感器模型建立 |
| 2.3.3 网格划分 |
| 2.3.4 流固耦合分析 |
| 2.3.5 太阳高度角和太阳方位角对辐射误差影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 硬件电路设计 |
| 3.1 系统电源设计 |
| 3.1.1 数字电源设计 |
| 3.1.2 模拟电源设计 |
| 3.2 主控制器最小系统设计 |
| 3.2.1 主控制器选型概述 |
| 3.2.2 电源部分 |
| 3.2.3 时钟部分 |
| 3.2.4 复位电路 |
| 3.2.5 调试电路 |
| 3.3 高精度温度和辐射强度采集电路设计 |
| 3.4 通信模块电路设计 |
| 3.4.1 串口通信电路设计 |
| 3.4.2 无线通信模块电路设计 |
| 3.4.3 北斗定位模块电路设计 |
| 3.5 PCB的布局布线 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 系统软件设计 |
| 4.1 主控制器程序开发环境介绍 |
| 4.2 硬件系统程序设计 |
| 4.3 传感器温度数据处理算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 太阳辐射误差修正算法 |
| 5.1 拟牛顿法-BFGS |
| 5.2 极限学习机(ELM) |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 实验与数据分析 |
| 6.1 温度传感器标定实验 |
| 6.1.1 铂电阻标定实验 |
| 6.1.2 铂丝传感器标定实验 |
| 6.2 高空环境模拟实验平台搭建 |
| 6.2.1 低气压风洞 |
| 6.2.2 太阳模拟器 |
| 6.2.3 太阳辐射强度测量设备 |
| 6.3 实验数据分析 |
| 6.4 珠状热敏电阻实验数据对比分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于超声波的风速风向仪研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题来源及研究目标 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.4 本文写作组织与架构 |
| 第二章 系统基本原理介绍 |
| 2.1 超声波换能器介绍 |
| 2.1.1 超声波介绍 |
| 2.1.2 超声波换能器的选择 |
| 2.2 常见超声波测风方法介绍 |
| 2.2.1 互相关法 |
| 2.2.2 频率差法 |
| 2.2.3 相位差法 |
| 2.3 时差法分析 |
| 2.3.1 时差法测量原理 |
| 2.3.2 信号传播路径的选取 |
| 2.4 技术路线 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 系统硬件电路设计 |
| 3.1 硬件系统整体架构设计 |
| 3.2 主控电路的设计 |
| 3.3 电源电路设计 |
| 3.3.1 24 V转12V稳压电路设计 |
| 3.3.2 24 V转±5V电源电路设计 |
| 3.3.3 5 V转3.3V电源电路设计 |
| 3.4 超声波信号发射电路的设计 |
| 3.4.1 发射信号选通电路设计 |
| 3.4.2 超声波换能器驱动电路设计 |
| 3.5 超声波信号接收电路的设计 |
| 3.5.1 接收信号选通电路设计 |
| 3.5.2 信号放大电路设计 |
| 3.5.3 带通滤波电路设计 |
| 3.5.4 信号整流及反相电路设计 |
| 3.5.5 信号比较电路设计 |
| 3.6 姿态校准电路设计 |
| 3.7 系统加热电路设计 |
| 3.8 系统通讯电路设计 |
| 3.8.1 RS-232 通讯电路设计 |
| 3.8.2 RS-485 通讯电路设计 |
| 3.9 系统可靠性设计 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 系统软件设计 |
| 4.1 软件开发环境介绍 |
| 4.2 系统软件整体架构设计 |
| 4.3 风速风向测量软件设计 |
| 4.3.1 换能器收发控制过程实现 |
| 4.3.2 信号传播时间的获取 |
| 4.3.3 风速风向数据的计算 |
| 4.4 姿态校准的实现 |
| 4.5 加热电路控制软件的设计 |
| 4.6 通讯模块软件设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 系统调试以及测试分析 |
| 5.1 电路板调试 |
| 5.1.1 电路板初始测试 |
| 5.1.2 电路板信号测试 |
| 5.2 风洞试验测试 |
| 5.3 电磁兼容性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 作者攻读硕士学位期间获得的成果 |
| 附录 |
四、适用于中国多种地面接收设备的新型数字探空仪（论文参考文献）
- [1]双加热湿度传感器与总辐射传感器设计[D]. 袁宇. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [2]基于多旋翼无人机海洋气象数据采集系统设计[D]. 方磊. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [3]新型云水含量传感器与阵列式球型温度传感器设计[D]. 丁枫. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [4]地基微波辐射计质量控制和反演算法研究[D]. 陈银. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [5]铁路气象中压电式雨量计研究与设计[D]. 田野. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [6]双加热湿度传感器及其校验系统设计[D]. 茆文杰. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [7]中国59型、GTS1型探空仪的发展研究[D]. 沈璐. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [8]基于静压头和硅铝异质结阵列的压力测量系统研究[D]. 杨天民. 南京信息工程大学, 2020
- [9]基准探空温度传感器设计[D]. 孙星. 南京信息工程大学, 2019(03)
- [10]基于超声波的风速风向仪研究与设计[D]. 胡全辉. 南京信息工程大学, 2019(04)