称重降水传感器与翻斗雨量传感器的降水量对比分析

为了更好地利用降水观测数据,充分发挥新型观测设备的优势,本文通过对黄冈地面观测站的两种观测仪器(DSC3型称重式降水传感器、SL3-1型翻斗式雨量传感器)观测得到的降水数据对比分析,发现存在其偏差,总结出为了使降水量出现的偏差、人工观测的弊端尽量缩小、减少,日常维护观测仪器就显得尤为重要,从而提高观测工作质量,完善无人自动化观测能力。     

SL3-1型雨量传感器主要故障及处理方法浅析

本文以目前常用的SL3-1双翻斗雨量传感器为例,就雨量传感器常见故障进行分析,找出处理方法,供观测业务人员在工作中作参考,以确保仪器的正常运行,保证气象观测数据的准确性。     

SL3-1翻斗式雨量传感器测量不确定度的评定

由于人们对雨量被测量及其影响因子的认知水平不充分,测量手段不完善,测量结果以一定的概率落在某个区间内。为确保雨量传感器测量值的准确可靠,依据《测量不确定度评定与表示》(JJF1059.1-2012)规范要求,按照JJG(气象) 005-2015 《自动气象站翻斗式雨量传感器检定规程》,使用省级314.16mL标准玻璃量器为标准器的JJS2型雨量校准仪,以SL3-1翻斗式雨量传感器为研究对象,通过实验数据分析及验证,雨量校准仪对雨量传感器进行重复检定,建立雨量传感器的不确定度评定数学模型,寻找出对雨量传感器数据测量结果产生明显影响的不确定度因素,计算出A类和B类两种不确定度分量值,得出SL3-1雨量传感器扩展不确定度为0.16mm,并通过10台雨量传感器进行验证,本文评定的扩张不确定度准确、可信,并对福建省后续开展雨量传感器检定和校准结果具有较高的参考和指导价值,可以提高检定结果准确性。     

JDZ02-1型翻斗式雨量传感器的应用分析

本文以JDZ02-1型翻斗式雨量传感器与雨量筒人工观测值进行对比分析得出一些认识。     

实测降水与自动站降水的对比分析

自动与人工两种雨量观测由于观测方式和仪器构造的不同所获得的雨量数据存在差异。从仪器原理和实际应用两个方面对自动雨量传感器数据误差存在原因进行比较分析,从中找出原因,从而减少误差,保证两种观测方式所取得的观测数据具有代表性、准确性、比较性,为天气预报、气象信息、气候分析等提供可靠的依据。     

基于相控阵雷达的区域站雨量质控方法研究

为提高站点雨量数据的准确性,提出了一种基于相控阵雷达的区域自动站雨量质量控制方法,结合区域自动站和X波段双偏振相控阵雷达对雨量数据的精准质控来提高设备的维护效率,降低疑误数据对预报人员的干扰。在对厦门市一次天气过程的实验分析得出,该模型能够及时对疑误站点进行识别,有效改善了区域站降水数据的观测质量。     

称重式降水传感器测量误差变化研究

为研究自动气象站称重式降水传感器测量误差的变化规律,提出了一种通过依次添加砝码准确模拟降水量,从而实现现场校准的方法。对2019—2021年传感器现场校准数据进行统计,基于历史校准数据设计了一种计算称重式降水传感器偏离程度及其变化趋势的方法,根据历史校准数据得到传感器偏离程度变化模型。结果表明,现阶段传感器测量误差范围及观测数据质量整体受控可控,总体偏离程度为标准值的2.1%,且逐年增长0.1%。该研究可为气象传感器的测量误差预测、寿命预测提供参考。     

新型SL3-1双翻斗型雨量传感器口径圈过早腐蚀的失效分析(英文)

对一种新型双翻斗型雨量传感器用口径圈过早发生腐蚀失效进行了全面、系统的分析.为找出其失效起因和失效机理,一系列表征分析手段用于该口径圈的材质检验及宏微观表面形貌分析.结果表明:材质本身存在的缺陷以及因加工引起的表面镀层不均匀是引发该新型口径圈过早腐蚀失效的主要原因.最后,针对上述结论对该失效提出了相应的解决建议.     

基于无线传输的分布式室内空气质量监测系统

针对现有室内空气质量检测仪无法满足大型建筑室内空气质量多点及实时监测要求的缺陷,设计了一种基于无线传输的分布式室内空气质量监测系统。该系统采用单主机和多分机结构,以STC12C5A32S2单片机为控制核心,通过将SHT10温湿度传感器和QS-01空气质量传感器相结合测量空气质量指数,并使用nRF905无线通信模块实现主机与各分机之间的数据通信和监控,特别适合于大型商场、娱乐场所以及工业场所的空气质量分布式、实时监测。     

基于GSM模块的水文测报系统的设计与实现

历年来,暴雨洪灾、风潮频频发生,给国民经济和人民生命财产带来巨大威胁。因此,水文实时测报成为预防灾难的重要手段之一。本文设计的水文测报系统是基于增强型51单片机控制GSM模块向主机发送雨量、水位、进库容量或入库容量等信息。通过连接翻斗式雨量传感器反复的试验,证明该系统的实时性强、可靠性高,有利于进行应用推广和科学管理。     

用线性加速度计测量定轴回转系统状态的理论研究

为了克服定轴回转系统状态测量方案需要传感器种类多、数据处理复杂等缺陷,研究了微型双轴线性加速度计测量系统状态的方案.通过建立单片双轴微型线性加速度计在安装角度有误差、敏感轴非严格正交情况下的测量方程,给出了利用高精度角度传感器测量数据对测量方程中参数进行辨识的方法,从而导出了由两个线性加速度计的测量数据解算系统状态的计算公式.推导过程表明,传感器的固有误差和安装误差可以用高精度角度传感器的测量数据修正,系统的状态可以由两个双轴微型线性加速度计的测量数据解算得到.与传统方法相比,该方法具有传感器种类少、成本低、实时性好的优点.     

浅析三种常用雨量计误差

目前气象常用的雨量计有双翻斗遥测雨量计（SL2-1型雨量传感器）、虹吸式雨量计和雨量器等几种类型。根据各种雨量计的测量原理,分析了不同降水情况下所产生的误差的原因。分析发现测量误差有两方面,一是由于仪器本身的性能差异和不可避免的故障造成较大的测量误差,二是降雨强度突然变化和自然条件产生的影响造成误差。所以,雨量计产生的测量误差是不可避免的。文章提出增加备份仪器、分析每一种因素引起的误差及如何减小误差,为降水测量分析提供参考和帮助。     

基于目标相对位置的多传感器数据关联及传感器偏差估计（英文）

多传感器数据关联是现代多传感器系统中的一个重要问题.多传感器数据关联即是确定不同传感器系统观测到的若干测量信号是否来源于同一个目标.传统的数据关联方法通过形成关联矩阵,来求取关联矩阵的最优解,但是容易受到传感器性能的影响.为了降低传感器性能对关联结果的影响,提出了一种新的通过采用比较传感器测量信号之间的相对位置并提取相对位置模式的方法来获得不同传感器系统对应的目标匹配对的方法,并给出了一种改进的适用于传感器目标信号关联的匹配算法.这种方法充分利用了测量信号之间相对位置的内在特性.仿真结果表明传感器偏差对于采用相对位置进行数据关联的方法基本没有影响,并且这种方法整体性能上有所提升.     

基于MS5540C的无人机高度传感器设计

飞行高度是无人机飞行控制中重要的控制参数.针对传统高度测量系统的缺陷,设计并实现了具有温度补偿功能的高度传感器.该高度传感器具有体积小、质量轻、数据稳定、响应速度快等优点,特别适合微小型无人机的使用.经过某小型无人机飞行试验,该传感器完全可以达到精确测量飞行高度的要求.     

浅析虹吸雨量计和自动雨量传感器误差的原因

介绍了虹吸雨量计和自动雨量传感器原理和使用的主要内容,不少观测员在实际的工作中,经常会遇到虹吸雨量计和自动雨量传感器有误差的问题,笔者通过对吴桥县气象局自动站与人工观测降水量记录统计、对比分析,发现自动站观测雨量与人工观测雨量存在一些偏差,结合多年的工作实践经验,对雨量观测中应注意的事项进行分析,以期为地面测报工作提供参考。要分析误差偏大的原因,应该从以下几方面来考虑和解决。     

基于多传感器抗差融合的UKF弹道跟踪算法

弹道跟踪测量过程中,由于环境的复杂性和测量机制自身的问题,测量数据不可避免存在异常值等.传统的加权观测融合估计算法往往直接对来自各个传感器的测量数据进行处理,忽略了数据质量问题对滤波精度的影响.为解决此问题,在加权观测融合算法的基础上引入抗差估计理论,根据观测融合值与融合预测值,计算测量融合残差向量、抗差权重因子和融合观测向量等价协方差阵,实现了异常值的实时分离与修正,解决了融合过程中由于测量数据存在污染导致弹道数据处理精度下降的问题.同时引入平方根滤波思想,避免了常规UKF中误差协方差矩阵非正值引起的滤波散度问题.仿真结果表明该算法估计精度高,计算负担小,能有效地减小测量误差对弹道定轨精度的影响.     

地面风传感器智能防冻装置设计与应用检验

我国大部分地区寒冷季节,地面自动气象站风传感器容易冻结,影响观测数据质量,尤其偏远无人值守的区域站,维护保养困难很大,影响时间长.为解决这一问题,提出了 一种风传感器防冻结装置的技术思路,从智能防冻装置的结构、功能模块以及智能加热控制等方面开展设计试验.结合外场一次冻雨天气过程的试验,采用CIMISS数据应用检验.结果...     

数据融合技术在车辆动态称重系统中的应用

为了提高车辆动态称重的抗干扰能力,设计了包含压力传感器和加速度传感器的称重板,并依据此系统的结构和特点,提出了三种数据融合计算方法:同一传感器多测量周期的数据融合、同类传感器的多传感器数据融合和异类传感器数据融合,以保证参数检测的可靠性和准确性。试验证明,该系统的测量精度较高,并能满足系统的实时性要求。     

考虑自支持度和互支持度的多传感器一致性测度算子

针对传感器观测结果可能存在虚假甚至错误信息从而影响数据融合估计的问题,研究了一种度量多传感器观测结果一致性的测度算子.在进行数据融合估计之前,首先对多传感器的观测结果进行一致性检验,从而识别并剔除失效传感器的观测结果,最终获得一致性估计.该一致性测度算子基于Hampel粗差鉴别思想,同时考虑传感器的自支持度和传感器之间的互支持度,经过综合后给出传感器观测结果的一致性测度信息.仿真实验结果表明,该方法简单有效,能够准确识别传感器的虚假和错误观测结果,剔除失效传感器,同时能够给出传感器观测结果的质量评价,为数据融合估计提供可靠的一致性传感器组.     

目标对载机准确定位的数据融合方法的分析

主要研究在机载光电跟踪系统中，红外传感器和传统的雷达传感器测量信息的融合c基于Kalman滤波的数据融合理论，建立目标对载机准确定位的物理模型和极坐标下的数学模型，研究观测值加权融合算法、观测状态向量合并和状态估值融合反馈3种算法，并进行了协方差分析比较，通过仿真实验表明：观测值加权融合算法的性能更优于其它两种算法。