车用红外感雨器的设计

设计了一种车用红外感雨器。该感雨器系统以高亮度红外发光二极管作为光源照射汽车挡风玻璃，以Motorola公司的MC68HC908SR12单片机为控制核心，利用其10位的A／D转换器，完成对挡风玻璃上雨点及水的散射信号的探测采样。通过其PWM端口输出不同占空比的脉冲信号，通过滤波平滑后可转换为相应的直流电平控制雨刮器的转速。     

伦茨伺服控制器的功能及其在CINRAD/SB中的应用

介绍新一代多普勒天气雷达CINRAD/SB伺服系统的基本工作原理和伦茨伺服控制器的功能及应用,总结该雷达出厂调试、整改、业务试运行、业务运行过程中出现的技术问题及相应的解决方法。采用半闭环控制方案,通过适当控制传动链精度解决精度定位,采用现场总线[1](CANControllerAreaNetwork)解决通讯和控制,利用伺服控制器的“内部跳闸”功能解决现场总线的自动复位,利用伺服控制器自身的功能解决工作方式切换。经现场测试该雷达方位角和俯仰角的闭环控制精度均优于0·1°,伺服系统能按照指令准确切换各种体扫模式(VCP11、VCP21、VCP31)和接收各种指令。现场实测数据和业务运行效果均表明该系统的设计是成功的。     

新一代多普勒天气雷达广东省区域拼图初探

介绍了利用广东省四部新一代多普勒天气雷达(CINRAD/SA)的产品数据进行区域拼图的基本方法和功能,给出了该拼图系统的各项技术参数,同时介绍了其在区域灾害性天气监测和预警中的应用。     

低空急流的单多普勒速度特征

对低空急流的单多普勒天气雷达径向速度图像进行数值模拟，并利用合肥多普勒天气雷达的观测资料，对2000年6月24—27日安徽省境内发生的暴雨过程进行了分析。结果表明：不论风向如何变化，低空急流的多普勒正负速度区关于显示中心成对称分布，从多普勒速度的零速度线分布可以得到实际风场的风向廓线。在多普勒速度图上，安徽淮北地区暴雨过程主要发生在正负速度中心的中心轴的左侧200km范围内。低空西南急流的维持，为暴雨的产生和维持提供了充足的水汽。     

作物花粉自动采集传感器的研制与定标

作物花粉自动采集传感器通过ARM（advanced RIS Cmachines）控制简易机械臂操作采样平台上的载玻片捕获空气中自由扩散的花粉粒子,并将载玻片置于生物显微镜下,通过CMOS（complementary metal-oxide-semiconductor）视频传感器将生物显微镜生成的光学图像转换成数字图像,经嵌入式ARM单片机计算处理并存储。利用外场实测资料和标准医用血球计数板,对仪器进行几何尺度标定及载玻片拍摄抽样定标。仪器光学放大倍数F定为328,视场真实面积S为1.516mm2,当拍摄抽样数N为50次时,花粉密度相关系数大于95%。当抽样精度一定,花粉浓度大时,可适当减少抽样数目。体积较小的水稻花粉需要拍摄抽样40次,而体积较大的玉米花粉则需要拍摄抽样80次。因系统几何失真引起的光学放大倍数F随显微视场半径变化,使得实测取样面积误差最大可达13.75%。     

嵌入式技术在水稻花粉图像自动采集中的应用

传统监测采集水稻花粉的方法所需的工作量非常大,而且不能获得安全评估模型所需的水稻花粉时空分布精度的实测资料.为此研制出一种便携式的既不干扰花粉的自然沉降,又可以实时获得当前空间水稻花粉浓度的水稻花粉图像自动采集仪.仪器以ARM芯片为核心构建的嵌入式Linux平台为基础,外部扩展了Camera、SD存储卡和步进电机等设备,满足了实验所需的基本功能.水稻花粉图像自动采集仪完全模仿人工采集花粉数据的过程,不会破坏花粉在空间的分布情况,可以准确获得水稻花粉的空间实时分布.仪器采集的水稻花粉空间分布数据完全符合了安全评估所需,丰富了水稻花粉扩散模型数据库的资料,节省了人力资源,为转基因水稻安全性监测和评估提供了有力的帮助.     

变分多普勒雷达分析系统对北京一次强降水过程的短时预报能力初探

利用四维变分多普勒雷达资料分析系统对2008年7月30日北京一次强降水过程反演得到的风场和微物理场进行分析,针对本过程中东段回波减弱消散、强降水区的确定、降水回波的转向几个短时临近预报关键点进行讨论,得出如下初步结论：1）在东段降水回波减弱消散前的12～24min,其对应的4．7km高度扰动温度场正值区出现“u”形中空结构,甚至在中空结构中有负值区出现,同时1．7km高度垂直速度场有上升气流与下沉气流分离的现象;2）如果4．7km高度扰动温度场的相对大值区在某地区持续时间较长（2h左右）或者某区域扰动温度迅速增加且出现大值中心（大于2oC）并维持,那么该区域未来1～2h内出现较强降水的可能性较大;3）降水回波的转向是受到1．7km高度在密云、平谷境内出现的反气旋型环流西部气流的引导,而该环流的出现则是北京西部持续强降水区的辐合上升气流在中高层水平输送到北京东部的密云、平谷境内并在该处形成下沉辐散的反气旋型环流反作用于降水回波所致,环流的形成早于回波转向约1h。     

多普勒雷达低空大风轴线自动识别方法的探讨

运用Matlab软件模拟低空大风区的径向速度,提取速度场的结构特征,再根据这些特征研究低空大风轴线自动识别方法,并完成相应的探测识别模块的工程设计。对2003年7月10日安徽省一次伴随低空急流的强降水的多普勒天气雷达资料进行自动识别试验,并与经验判断结果进行对比分析,结果表明该模块有较好的识别能力,可以直观地得到低空大风轴线的位置。     

利用雷达回波垂直廓线估测地物阻挡区域层状云降水的技术研究

将雷达50 km探测半径的可视范围分为4个区域,分别获取平均反射率因子垂直廓线,确定与对应区域的雨量计匹配最佳的平均反射率因子廓线上的Z值;同时获取雷达波束被阻挡地区各雨量计高空平均反射率因子垂直廓线,并寻找该廓线与可视区域内的平均反射率因子垂直廓线相关性最好的廓线,以及被阻挡区域的Z值对应的最佳匹配高度上的Z值,对其进行降水估计。采用安徽合肥雷达站和雨量计站点资料进行试验,并进行误差分析,结果表明：利用最佳匹配方法得出的平均反射率因子垂直廓线上的Z值对雷达波束被阻挡区域的降水估计效果有一定改进。     

用相关法估测CAPPI等高面上的TREC风

使用雷达资料,运用相关法估测CAPPI(constant altitude plan position indicating,等高平面位置显示)上的TREC(tracking radar echoes by correlation)风,根据雷达在两个观测时间的数据,估算CAPPI上的水平流场,从而外推整个回波场的运动走向.经输入台风、暴雨、晴空边界层的回波个例试验,结果表明有助于短时天气预报.在TREC应用于晴空回波时,根据当地实际情况,通过适当改动相关系数的阈值可以消除杂波产生的对TREC矢量的干扰.