广西人工影响天气装备弹药物联网管理系统设计

利用物联网和数据库,设计开发了针对省、市、县、作业点四级人工影响天气装备弹药物联网管理系统。系统针对广西实际并结合上海物管处对所有弹药进行物联网监控的要求设计了合理的管理流程,系统包括电脑端和手机端两个部分,对装备弹药的采购、运输、管理全程进行在线管理,同时增加了作业人员、站点管理,实现全区人影装备弹药管理规范化、科学化管控。     

物联网在人工影响天气装备弹药管理中的应用

本研究以物联网技术为基础,利用条码、二维码和射频电子标签标识、射频扫码技术、声光电自动感应技术、GPS/GIS技术进行信息采集,建立人工影响天气装备弹药物联网管理系统,实现人工影响天气装备弹药从生产、验收、转运、仓储到发射作业的全程监控。在北京、陕西、贵州、河南4个地区进行试点开发研究,根据有源/无源射频识别(RFID)、二维码/条形码、火箭弹/高炮炮弹以及信息采集技术分别开展不同技术模式的应用试验,将弹药信息按照统一格式汇集至国家级物联网系统,有效提高了全国人工影响天气装备弹药信息采集的准确性和时效性,并结合有效传感器、无线通信技术,解决了大范围内的作业数据自动化采集及地面作业信息实时监控,提高人工影响天气作业安全管理的科技水平和业务信息化现代化程度,对全国开展人工影响天气装备物联网建设工作具有较强的参考价值。     

黑龙江省人工影响天气弹药物联网管理系统设计与应用

1背景和意义现阶段黑龙江省有13个地(市)和8个农垦管局的共2000多个作业点肩负保障粮食生产安全重任,作业装备高炮658个,火箭466部。为了减少冰雹等强对流天气造成的气象灾害损失,地面人影作业次数和用弹量逐年增多。对人雨弹进行传统的纸质管理存在管理与调拨工作效率不高、弹药身份追溯与库存弹药查询工作量大、运输过程无法全程监控等问题。特别是在出现了弹药数量丢失、损坏等情况时对弹药的安全管理提出了更高的要求[1]。     

物联网在安徽省人工影响天气业务中的应用

将物联网技术应用到人工影响天气业务管理中,开发了"基于物联网技术的安徽省人工影响天气智能管理系统"。系统利用物联网技术中的RFID(无线射频识别)技术,集合GPRS、GPS和GIS技术,通过作业现场与指挥中心的实时交互,构建人影业务管理服务平台,实现了对人影信息(人员、装备、弹药、气象信息等)的采集、传输、数据管理及服务的自动化、智能化管理,提高了安全效率和信息化管理水平,在实际业务中发挥了重要的作用。     

人工影响天气弹药储运安全保障探讨

人工影响天气弹药仓储、运输困难严重影响安全作业。以湖南省人工影响天气弹药储运为例,从现代管理技术和机制上探讨人工影响天气弹药储运安全保障措施。结果表明,采用分区划片、区域保障的仓储原则可以解决炮弹火箭弹禁止混存的问题;通过物联网系统建设实现弹药信息化科学管理,通过构建政府主导、军地协同、部门落实的人工影响天气弹药安全保障体系,能适应政府和军区改革。新形势下军地协同保障弹药储运促进了人工影响天气事业的安全发展。     

修正SCIT算法在冰雹识别、跟踪、预警中的应用

冰雹是包头市的重要灾害天气之一,文章以地理信息平台为基础,结合强对流天气监测预报原理,在充分考虑包头地区地理环境和气候背景的前提下,对SCIT算法做了6项修正,研制了包头市冰雹自动识别跟踪预警系统,实现了冰雹的自动识别、跟踪与外推预警,能够精准定位冰雹的落区,将预警预报精细到村镇级别。经2014—2018年发生在鄂尔多斯市和包头市的83次强对流天气过程检验,系统可以及时识别出新生单体,跟踪预警预报的落区与实况对比一致。     

基于雷达回波拼图资料的风暴单体和中尺度对流系统识别、跟踪及预报技术

以中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室的区域雷达组网三维数字产品作为数据输入,在雷达基数据的SCIT(The Strom Cell Identification and Tracking)算法基础上,完成了三维格点风暴单体识别、追踪和预报,用Davis发展的客观诊断评估方法识别雷达拼图资料中的中尺度对流系统,实现了雷达数据的中尺度对流系统识别、跟踪和预报,并利用这两种方法对多个强天气过程进行风暴和中尺度对流系统识别、跟踪及预报.在单雷达区域内用原SCIT和修改后的SCIT算法做了风暴单体定量识别检验.结果表明,(1)修改后的SCIT算法能够实现三维风暴的自动识别、跟踪和预报,在单雷达区域内与原算法识别风暴数量大体相当,中尺度对流系统识别方法能够实现中尺度对流系统的自动识别,并完成跟踪和预报;(2)SCIT算法预报误差较小,中尺度对流系统算法预报误差相对较大,它们的预报误差随时间延长而增大.     

人工影响天气专用装备物联网关键技术研究与应用

本文介绍了人工影响天气(以下简称人影)物联网技术体系架构组成和人影作业装备弹药安全管理主要业务环节,讨论了条形码、二维码、RFID等标签技术在人影物联网应用适用领域,分析指出做好人影设备标记与识别、采集传输和信息融合处理等关键技术,可以满足人影作业信息化需求,减少基层业务人员工作量,有效提高人影业务安全监管能力。     

物联网技术在广东人工影响天气安全管理中的应用

为加强人工影响天气的安全管理,建立完善的人影火箭弹监控管理机制,有效降低风险隐患,引入信息化物联网理念,通过二维码识别、4G通信、GPS与GIS等技术,建设广东人影物联网火箭弹管理系统。该系统的实现对广东省人影火箭弹各使用环节进行信息自动采集和跟踪,确保人影火箭弹的规范化、信息化管理,有效提高全省人影作业安全管理的科技水平,在实际业务运行中取得了较好的效果。     

贵州人工影响天气作业弹药精细化管理新模式

弹药的安全是人影安全管理工作的重中之重.传统粗放的管理方式已与不断发展的人影事业越来越不相适应.贵州省人影办立足于全省人影管理实际需求和业务发展需要,与成信瑞迪公司联合设计开发了“贵州省人工影响天气作业指挥与信息共享平台”,结合物联网有关技术,对人影专用弹药进行精细化、智能化的管理,探索建立管理新模式.     

集值系统的辨识、控制及应用

本文总结了近年来关于集值系统的研究工作:在辨识方面,从不同的系统结构、不同的噪声情况和不同的集值情形等方面进行了深入的研究,针对性地提出了参数解耦、比例满秩输入设计、联合可辨识、经验分布函数、递推投影辨识等有效的辨识方法,得到了一系列重要结果;在适应控制方面,都实现了一类集值增益系统的适应跟踪控制;在同步控制方面,提出了双时间尺度同步算法和递推投影同步算法,实现了二值量测下的多个体同步控制;在应用方面,分别将集值辨识应用到复杂疾病建模和雷达目标识别问题中,构造了新的、更为有效的统计验证方法,在低信噪比下将识别率提高了10%.     

深圳市人工影响天气地空通讯系统的设计和"通讯盲区"的解决办法

深圳市结合实际,选取数字电台作为主通讯方式,在飞机和地面指挥中心之间上下传输GPS定位、气象资料、视频图像等数据,实时跟踪、指挥飞机飞行作业.针对无线电波受高大建筑物影响问题,采用CDMA网络和动态域名技术,实现通讯方式互补,达到高低空通讯无缝隙衔接,以低成本、简单方法解决了低空"通讯盲区"问题,实现飞机作业全程、实时指挥.     

人工影响天气中雷达回波跟踪方法及其应用

基于最大相关系数的雷达回波跟踪方法(TREC),实现了对选定雷达回波区的连续跟踪,使用阳江、深圳、广州、梅州、韶关几部雷达站点的拼图CAPPI格点数据资料,对该连续跟踪方法进行跟踪效果分析。结果表明:对于一般的积层混合云,在一定时间内,利用TREC方法连续跟踪效果较好,随着时间推移,跟踪速度稳定性变差,导致效果逐渐变差。将该连续跟踪方法应用于北京的一次人工影响天气作业过程,使用雷达CAPPI格点数据资料对人工影响天气作业区的回波进行跟踪,从而可以确定不同时刻人工影响天气作业云区所在的位置,同时计算了跟踪到的区域内大于不同给定反射率因子阈值的像素点面积和VIL总量,为此次人工影响天气作业效果评估提供了依据。     

黑龙江气象档案管理系统设计

黑龙江气象管理系统在现有的历史气象资料数字化处理的基础上,把扫描到的数字化图像以及数据成果实现计算机检索,进一步提高气象档案的信息资源整合程度与共享能力,大幅度提升气象档案信息对国家安全与可持续发展的支撑和保障能力。同时利用新一代信息识别技术,实现档案馆库房自动化、智能化管理,使档案库房的安全保护从被动人工管理向现代化、科学化和人性化管理迈进。     

台风螺旋带回波识别追踪及结构分析技术应用

通过浙江省雷达基数据3-D数字组网和时空同化处理,利用回波自动识别、跟踪、定量估测降水等方法,实现对台风螺旋带回波的识别与追踪预报。为适应台风暴雨的强对流回波团的识别,充分考虑了螺旋带中尺度对流群系统性移向趋势。对交叉相关法进行改进、用矩心跟踪法进行强对流回波团的跟踪,再结合浙江省自动雨量站实时数据,应用最佳概率窗求得最配合的Z—I关系,进行动态降水量估测,经过变分订正后,最终用外推方法作出0-1小时的降水临近预报。同时,利用台风旋转环流的特点,用GBVTD方法对台风中心、旋转环流结构作快速诊断分析,以满足临近预报服务的需求。     

基于Web的测报业务学习在线效果评判(考试)系统

业务管理人员如何利用Internet、Web作为新的载体,对基层台站进行无纸化、规模化、集约化的业务测试、考试并进行评判管理的模式进行了探索和技术上的实现。结合所用的开发工具(ASP,Access)对问题的识别、理解和对需求信息的综合分析,建立实现目标软件的物理模型,确定构成软件系统的元素,并将功能和信息结构分配到这些系统元素中,从而通过Web、程序编程等,实现远程测试、评判基层测报业务人员业务素质的目的。     

新一代天气雷达三维组网产品在人工防雹的应用

基于冰雹云的雷达三维拼图反射率分布形态特征,提出在人工影响防雹作业中识别冰雹云的6个候选指标,分别是组合反射率、云回波顶高、最大反射率回波顶高、垂直累积液态水含量、垂直累积液态水含量密度以及垂直累积液态水含量跃增值。基于新一代天气雷达组网数据应用风暴跟踪(SCIT)算法实现风暴跟踪并计算部分指标,形成模糊逻辑判断方法,确定防雹作业区域。结果表明,应用该方法对北京、江西的多个降雹个例进行三维风暴单体的冰雹云识别试验,对比地面降雹观测数据,计算多个个例模拟命中率77%,误报率26%,空报率22%。考虑组合反射率三维形态分布特征的模糊逻辑法可以较好地识别大部分可作业冰雹云,跟踪模拟效果较好,有利于在人工影响防雹作业中的有效应用。     

风暴的自动识别、跟踪与预报

利用多普勒雷达体扫描资料对风暴进行实时地自动识别、跟踪、结构分析和临近预报。风暴的识别基于某个连续区域的体积和雷达反射率大于给定的体积阈值和反射率阈值;用矩心跟踪法匹配相邻两时刻的风暴,对风暴的合并与分裂进行了处理;根据风暴在过去各个时刻的中心位置和体积,利用最小二乘法进行线性外推来预报其在下一时刻的位置和面积。结果表明本方法能较好地识别、跟踪和警戒强对流性天气。     

CINRAD/SA雷达两种识别跟踪产品的评估分析

以中国气象局气象探测中心提供的2007--2008年灾害性天气个例档案为基础,对CINRAD／SA雷达风暴识别跟踪和中气旋产品做了定量评估,同时就评估结果与美国同类产品做了对比。结果表明,风暴识别与跟踪产品基本能满足临近预报的需要,但存在漏识别和错误跟踪现象,且30min以后单体位置预报误差较大。中气旋产品评估结果与美国产品差异不大,基本能自动识别风暴涡旋,但存在漏报,且虚警率较高。     

河南省人工影响天气一体化智能业务系统设计思路

河南省人工影响天气(以下简称人影)一体化智能业务系统是在河南人影综合分析和指挥系统(CPAS_HN)的基础上,利用云平台、大数据等技术开发的具有河南特色的人影一体化智能业务系统。根据人影五段实时业务要求,该系统完善了数据采集存储模块、作业条件潜力预报模块、作业条件预警模块和飞机作业跟踪指挥模块,增加了作业过程和作业计划模块和人工防雹系统应用集成及作业效果分析评估功能;升级了地面作业信息管理和作业站点信息管理两个模块;实现了省级人影产品共享发布功能;并通过3G/4G等多种通讯方式,实现了省、市、县人影指挥中心与作业点外场人员之间的信息快速传递。该系统包括8个分系统:人影综合处理分析和指挥系统(CPAS_HN)、产品共享发布系统、综合业务信息管理系统、手机APP系统、地面作业空域申报系统、高炮/火箭安全射界图设计系统、数据产品和业务系统监控系统、作业效果分析评估系统,并与河南省人工防雹系统和人影作业装备弹药物联网管理系统无缝连接,大幅度提升了全省人影作业装备弹药作业指挥的效率与作业实施的及时性和安全性。