用于气象探测的低辐射误差温度传感器设计

为了降低太阳辐射对温度传感器测量精度的影响,提出了一种低辐射误差温度传感器设计。该传感器系统包括不同涂层外壳的铂电阻探头、信号调理电路、嵌入式处理系统及误差修正算法构成。在不同太阳辐射强度下,利用不同涂层传感器的温升比值不变,推算出真实的大气温度。采用计算流体动力学方法(CFD)仿真计算出的辐射温升比值为2.31,实测比值为2.23。实验结果表明,通过低辐射误差温度传感器推算的温度值与真实大气温度值误差在0.09~0.26℃之间。与传统气象站使用的温度传感器相比,这种低辐射误差温度传感器具有精度高、响应速度快、体积小等优点。     

一种自然通风防辐射罩的设计与研究

为了降低太阳直接辐射、散射辐射、下垫面反射辐射等对现有气象站中温度传感器的影响,本文设计了一种多导管式球形防辐射罩。首先对防辐射罩外形结构进行设计;然后通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法对风速、太阳辐射强度、太阳高度角等不同环境参数下传感器的辐射误差进行量化;接着,采用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)算法训练预测模型;最后,利用外场辐射误差实验平台对其辐射屏蔽效果及算法预测精度进行验证。实验结果表明,辐射误差精度可降至0.05 ℃量级。可见,此防辐射罩降低辐射效果显著。     

误差分离技术中传感器安装角误差补偿的研究

用三传感器误差分离技术测量形状误差时,对传感器间的安装角度要求很严。本文对安装角误差进行补偿的计算方法,可大大降低对传感器间安装角的精确性要求,并可通过计算机确定修正补偿系数,从而提高了测量精度。     

基于 SVR的传感器静态误差修正

为了提高传感器的稳定性和目标参量的测量精度,本文提出了一种基于支持向量机回归估计（SVR）的传感器静态误差修正方法。仿真实验结果表明,该方法能有效降低压力传感器的灵敏度温度系数,提高压力的测量精度。其相对温度变化的稳定性明显优于传统的传感器静态误差修正方法。     

基于惯性测量单元旋转的陀螺漂移估计和补偿方法

陀螺仪的漂移误差是影响惯性导航系统的姿态测量精度的重要因素。常用的陀螺漂移估计及航向角误差修正方法需要用磁强计或GPS等外部传感器的辅助数据来实现,存在室内、磁干扰等环境下应用受限的问题。对此该文提出了惯性测量单元旋转的改进方法。该方法在测量过程中对陀螺仪施加独立于物体运动的特定旋转,通过旋转前后不同姿态下陀螺仪和加速度计输出的倾角数值,得到惯性测量单元漂移估计。实验表明,该估计算法可有效地提高航向角的测量精度。     

热敏电阻温度传感器的优化设计

本文讨论了减小热敏电阻温度传感器非线性测温误差的方法和参数计算公式。从整机出发,研究了传感器误差和成本费用的优化分配。经过优化设计,提高了传感器整机精度,同时又扩展了测温范围。     

FBG传感器温度性能及温度补偿实验

FBG温度传感器可以用于测温,在其他参量监测中,还用它作温度补偿.本文对FBG及其传感器的温度性能进行实验研究,旨在研究FBG传感器的温度灵敏度及提高温度补偿精度的方法.结果表明:从实验中得到的温度灵敏度与理论分析结果非常吻合;使用低膨胀材料做工作片基底,用高膨胀材料做补偿片基底,可以有效地减小温度补偿误差,提高测量精度.     

温度传感器非线性校正系统设计

传感器是工业自动化生产中不可或缺的重要组成部分,从其诞生至今已得到了长足的发展。随着工业化水平的提高,控制系统对传感器的测量精度要求日益提高。提出了一种基于BP神经网络的温度传感器校正系统的设计方法,使用Atmega单片机作为平台,采用BP神经网络,对温度传感器的测量结果进行非线性校正,以提高传感器的测量精度。该方法具有实现简单,成本较低的特点。     

蓝宝石光纤温度传感器的非线性误差分析与校正

近年来光纤辐射温度传感器得到了较广泛的应用，这种方法基于黑体辐射原理，为了解决测量中存在非线性误差问题，分析了光纤黑体辐射温度传感器的原理和非线性误差的来源，给出了测量电路的组成，并利用标准铂一铑热电偶进行温度校正，校正后的测量结果能够满足实际测量需要。     

光纤比色测温传感器的原理及设计

文章阐述了辐射测温中比色测量的基本原理,在此基础上提出了一种适用于燃气轮机工作温度测量的新型光纤温度传感器的结构设计和工作原理;论述了运用比色测量法可全面克服系统中的光路振动、解决光纤温度传感器中的不稳定问题,提高了系统的温度精度和稳定性;给出了用比色法光纤温度测量的实验结果,证明了理论研究的正确性。     

沙尘天气的危害及防治对策

分析了沙尘天气的类型,研究了沙尘天气的特点以及沙尘天气的危害,对沙尘天气的预报提出了建设性意见,并提出了沙尘暴的防治对策。     

2009年6月两次强对流天气的对比分析

 基于中尺度自动站、雷达拼图资料,分析了2009年6月两次典型强对流天气过程的大风变化,阐述了多普勒雷达拼图的水平结构特点,并对两次天气过程进行了对比研究。结果表明,① 第1次强对流过程8～10级大风的站点数远小于第2次的站点数;第1次过程在沿淮淮北多数地区出现大风,分布范围较小;第2次过程在大别山区、皖南山区之外的全省多数地区出现大风,分布范围大得多。② 第1次强对流天气过程风速变化主要表现为一个峰值,第2次过程却在北部地区有2个峰值。③ 第1次过程主要由一次雷达回波过境造成,第2次过程则由两次雷达回波过境造成;第1次过程有一次回波单体合并现象,第2次过程有两次回波单体合并现象,合并之后对流单体得到加强。     

谈高空气象测报质量

介绍了高空气象测报的意义,对高空气象测报工作者如何做好本职工作进行了探讨。     

山西高速公路沿线大雾天气特征及预报服务

根据山西省高速公路沿线17个气象站1971年—2000年气候资料,分析了大雾的地域分布及其天气气候特征,并在此基础上将各路段的大雾天气划分为不同的预报服务期和不同的预报服务路段,为高速交通气象服务提供了有力的依据。     

长治市冰雹天气的气候特征分析

针对长治市在1980—2003年发生的冰雹灾害天气,从时间尺度、时空地理分布、月年际变化、冰雹源地、冰雹主要影响路径以及降雹关键日等方面进行了分析,为冰雹灾害天气预报提供了可靠的气候背景。另外对500hPa天气图进行了分析,给出了长治降雹的3种(冷槽型、冷涡型、西北气流型)天气形势。应用最优子集回归法对500hPa,850hPa图上高空指标站温度、温度露点差、风向、风速进行定量化选取,给出了冰雹灾害天气预报的某些参数及综合性预报指标。     

数据仓库技术在天气预报中的研究探讨

数据仓库技术是一种在天气预报中采用的新方法,首先对数据仓库技术进行了简要概述,进一步结合气象数据特点和天气预报业务特点,对数据仓库技术在天气预报中的应用前景和设计要点进行了的探讨.     

On the development of the GRAPES――A new generation of the national operational NWP system in China

Numerical weather prediction (NWP) has become one of the most important means for weather fore-casts in the world. It also mirrors a nation's comprehensive strength in meteorology. In 2000, China Meteorological Administration (CMA) established the National Innovative Base for Meteorological Numerical Prediction in the Chinese Academy of Meteorological Sciences (CAMS), to work on developing a new generation of the national operational NWP system――Global/Regional Assimilation and PrEdiction System (GRAPES), to enhance meteorological services in China in the new century. In recent years, the GRAPES has witnessed a fast development. The GRAPES has been set up as an integration of the model framework, data assimilation, regional and global NWP system, which can be commonly used for both operation and research. In this paper, a brief review is made for illustrating the GRAPES system, including the advanced designs of the GRAPES, its diverse applications in multifields, and efficiencies of the regional and global GRAPES in operational applications based on hindcast results.     

On the development of the GRAPES——A new generation of the national operational NWP system in China

Numerical weather prediction （NWP） has become one of the most important means for weather forecasts in the world. It also mirrors a nation＇s comprehensive strength in meteorology. In 2000, China Meteorological Administration （CMA） established the National Innovative Base for Meteorological Numerical Prediction in the Chinese Academy of Meteorological Sciences （CAMS）, to work on developing a new generation of the national operational NWP system-Global/Regional Assimilation and PrEdiction System （GRAPES）, to enhance meteorological services in China in the new century. In recent years, the GRAPES has witnessed a fast development. The GRAPES has been set up as an integration of the model framework, data assimilation, regional and global NWP system, which can be commonly used for both operation and research. In this paper, a brief review is made for illustrating the GRAPES system, including the advanced designs of the GRAPES, its diverse applications in multi-fields, and efficiencies of the regional and global GRAPES in operational applications based on hindcast results.     

吕梁市2008年1月11日至22日降雪天气过程分析

从环流背景、影响系统、物理量场等方面对吕梁市2008年1月11日至22日连阴降雪天气过程进行了综合分析,提出了有利于产生连阴降雪天气的环流背景以及预报同类天气的着眼点。     

“20110629”云南特大区域性冰雹天气过程分析

综合利用1°×1°NECP再分析资料、MM5数值模拟资料、多普勒雷达资料和闪电资料,对2011年6月29日发生在云南的特大区域性冰雹天气过程进行动力诊断、雷达回波和地闪特征分析.研究结果表明:此次天气过程是西北气流携带冷平流与西移的热带低压外围高能高湿气流相互作用先后触发的一个中-γ尺度对流风暴和中-β尺度的飑线造成的.侵入的东北风与西北风发生碰撞、辐合促进了对流的发展;冰雹发生前中低层有对流不稳定能量的聚积,对流系统发展到成熟阶段时对流不稳定能量达到峰值;垂直风切变的加强使得高低层发生能量交换,激发对流不稳定能量的释放,促使强对流天气的爆发,垂直上升运动最大值的高度在冰雹临近时高于0℃层高度,利于冰雹天气的形成;冰雹发生前500 hPa有冷平流输送,存在"冷心"结构,冰雹临近时"冷心"高度有明显上升;风暴的整个生命史具有非常低的地闪频数;风暴在成熟期,正地闪有一个突然集中发生的阶段,正地闪的百分比明显增加,对应着地面强天气的发生.