一種機(jī)載人工影響天氣綜合顯控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)載人工影響天氣領(lǐng)域，涉及一種機(jī)載人工影響天氣綜合顯控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人工影響天氣工作的深入開(kāi)展需要對(duì)空中云水資源的宏微觀(guān)物理特征進(jìn)行探測(cè)和研究，為了科學(xué)地、定量地、客觀(guān)地掌握大氣中水汽含量、水汽輸送、粒子轉(zhuǎn)化等物理特性，科學(xué)家們不斷地將各種先進(jìn)的大氣探測(cè)設(shè)備(即各種專(zhuān)業(yè)的傳感器)安裝到飛機(jī)上進(jìn)行入云探測(cè)，以便認(rèn)識(shí)和掌握大氣的宏微觀(guān)物理特性。為了提高機(jī)載人影作業(yè)系統(tǒng)的安全性、可靠性及有效性，中國(guó)氣象局人影中心提出研制機(jī)載云宏觀(guān)探測(cè)分析系統(tǒng)。為此，需要進(jìn)行深入研究，以滿(mǎn)足發(fā)展需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](—)發(fā)明目的
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種集數(shù)據(jù)采集、顯示、記錄和分析于一體的機(jī)載人工影響天氣綜合顯控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)既能為機(jī)上作業(yè)人員提供實(shí)時(shí)的相關(guān)信息，又能為作業(yè)后的數(shù)據(jù)分析提供可靠依據(jù)。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種機(jī)載人工影響天氣綜合顯控系統(tǒng)，其包括:設(shè)置在飛機(jī)上的云宏觀(guān)成像裝置、大氣組合探頭、北斗端機(jī)，以及集成在機(jī)載顯控臺(tái)上的任務(wù)控制模塊、視頻管理模塊、氣象數(shù)據(jù)分析模塊、北斗通信模塊、地理信息模塊、作業(yè)信息管理模塊和常用信息顯示模塊；
[0007]所述云宏觀(guān)成像裝置包括設(shè)置在駕駛艙外部的前視高清相機(jī)、設(shè)置在飛機(jī)下方的下視高清相機(jī)、以及設(shè)置在飛機(jī)兩翼的左翼標(biāo)清相機(jī)、右翼標(biāo)清相機(jī)，前視、下視高清相機(jī)用于采集飛機(jī)飛行過(guò)程視頻，左翼、右翼標(biāo)清相機(jī)用于采集飛機(jī)作業(yè)視頻；
[0008]所述大氣組合探頭用于采集大氣物理信息；
[0009]所述北斗端機(jī)用于和北斗通信模塊進(jìn)行通信以及對(duì)飛機(jī)進(jìn)行定位；
[0010]所述任務(wù)控制模塊用于管理電源，與各個(gè)機(jī)載裝置相連，使用戶(hù)能夠按需選擇為某個(gè)機(jī)載裝置加電、下電；當(dāng)意外斷電或者程序異常退出時(shí)，硬件裝置可以按順序下電；
[0011]所述視頻管理模塊連接云宏觀(guān)成像裝置，接收云宏觀(guān)成像裝置傳送的視頻數(shù)據(jù)流，用于解析、顯示及存儲(chǔ)飛機(jī)作業(yè)飛行過(guò)程中的視頻信息，機(jī)上作業(yè)人員通過(guò)前視、下視高清視頻觀(guān)測(cè)云宏觀(guān)信息，通過(guò)左、右標(biāo)清視頻監(jiān)測(cè)飛機(jī)作業(yè)情況；
[0012]所述氣象數(shù)據(jù)分析模塊連接大氣組合探頭，接收大氣組合探頭傳送的氣象數(shù)據(jù)流，用于解析、顯示及存儲(chǔ)大氣綜合組合探頭獲取的氣象數(shù)據(jù)，解析后的氣象數(shù)據(jù)用于繪制作業(yè)云宏觀(guān)圖；
[0013]所述北斗通信模塊連接北斗端機(jī)，與北斗端機(jī)之間互傳短報(bào)文通信，并接收北斗端機(jī)的定位信息，用于解析、顯示及存儲(chǔ)定位信息，并實(shí)現(xiàn)空地通信；
[0014]所述地理信息模塊連接北斗通信模塊，根據(jù)北斗通信模塊解析的定位信息描繪作業(yè)飛行軌跡；
[0015]所述作業(yè)信息管理模塊連接北斗通信模塊和氣象數(shù)據(jù)分析模塊，根據(jù)北斗通信模塊解析的定位信息以及氣象數(shù)據(jù)分析模塊解析的氣象數(shù)據(jù)生成作業(yè)云宏觀(guān)圖、電子飛行記錄;
[0016]所述常用信息顯示模塊連接北斗通信模塊，用于提供常用的飛行信息，方便機(jī)上作業(yè)人員快速準(zhǔn)確地了解當(dāng)前的飛行位置、與目的地的距離以及剩余飛行時(shí)間。
[0017]其中，所述大氣組合探頭獲取的氣象數(shù)據(jù)包括液水含量、溫度、濕度、經(jīng)度、瑋度、高度、水平風(fēng)速、垂直風(fēng)速、飛機(jī)姿態(tài)。
[0018]其中，所述地理信息模塊描繪的作業(yè)飛行軌跡包含省份邊界、地形、地貌多種信息，支持按比例縮放，飛行軌跡可存儲(chǔ)、查詢(xún)及回放。
[0019]其中，所述作業(yè)信息管理模塊生成的作業(yè)云宏觀(guān)圖的橫軸為時(shí)間，縱軸為飛行高度；生成的電子飛行記錄包括飛行目的、航線(xiàn)、登機(jī)人員、地面概況、飛行時(shí)間、0°層高度、作業(yè)概況及作業(yè)航跡圖。
[0020](三)有益效果
[0021]上述技術(shù)方案所提供的機(jī)載人工影響天氣綜合顯控系統(tǒng)，集成了大氣綜合氣象測(cè)量、北斗端機(jī)、云宏觀(guān)成像以及空地通信等多種硬件設(shè)備，利用大氣組合探頭采集大氣物理信息，利用云宏觀(guān)成像裝置采集作業(yè)視頻信息，利用北斗通信衛(wèi)星與地面指揮中心進(jìn)行信息交互，利用綜合顯控模塊顯示、記錄并分析采集到的各類(lèi)數(shù)據(jù)，最終生成作業(yè)云宏觀(guān)圖和電子飛行記錄，既能為機(jī)上作業(yè)人員提供實(shí)時(shí)的相關(guān)信息，又能為作業(yè)后的數(shù)據(jù)分析提供可靠依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是機(jī)載人工影響天氣綜合顯控系統(tǒng)的組成示意圖；
[0023]圖2是機(jī)載人工影響天氣綜合顯控系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)圖；
[0024]圖3是電子飛行記錄外觀(guān)圖；
[0025]圖4是機(jī)載人工影響天氣綜合顯控實(shí)施方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明機(jī)載人工影響天氣綜合顯控系統(tǒng)集成了大氣綜合氣象測(cè)量、北斗端機(jī)、云宏觀(guān)成像以及空地通信等多種硬件設(shè)備，利用大氣組合探頭采集大氣物理信息，利用云宏觀(guān)成像裝置采集作業(yè)視頻信息，利用北斗通信衛(wèi)星與地面指揮中心進(jìn)行信息交互，利用綜合顯控模塊顯示、記錄并分析采集到的各類(lèi)數(shù)據(jù)，最終生成作業(yè)云宏觀(guān)圖和電子飛行記錄。
[0028]具體地，參照?qǐng)D1所示，本實(shí)施例機(jī)載人工影響天氣綜合顯控系統(tǒng)包括設(shè)置在飛機(jī)上的云宏觀(guān)成像裝置、大氣組合探頭、北斗端機(jī)，以及集成在機(jī)載顯控臺(tái)上的任務(wù)控制模塊、視頻管理模塊、氣象數(shù)據(jù)分析模塊、北斗通信模塊、地理信息模塊、作業(yè)信息管理模塊和常用信息顯示模塊。
[0029]其中，所述云宏觀(guān)成像裝置包括設(shè)置在駕駛艙外部的前視高清相機(jī)、設(shè)置在飛機(jī)下方的下視高清相機(jī)、以及設(shè)置在飛機(jī)兩翼的左翼標(biāo)清相機(jī)、右翼標(biāo)清相機(jī)，前視、下視高清相機(jī)用于采集飛機(jī)飛行過(guò)程視頻，左翼、右翼標(biāo)清相機(jī)用于采集飛機(jī)作業(yè)視頻。
[0030]所述大氣組合探頭用于采集大氣物理信息。
[0031]所述北斗端機(jī)用于和北斗通信模塊進(jìn)行通信以及對(duì)飛機(jī)進(jìn)行定位。
[0032]所述任務(wù)控制模塊用于管理電源，與各個(gè)機(jī)載裝置相連，使用戶(hù)能夠按需選擇為某個(gè)機(jī)載裝置加電、下電；當(dāng)意外斷電或者程序異常退出時(shí)，硬件裝置可以按順序下電。
[0033]所述視頻管理模塊連接云宏觀(guān)成像裝置，接收云宏觀(guān)成像裝置傳送的視頻數(shù)據(jù)流，用于解析、顯示及存儲(chǔ)飛機(jī)作業(yè)飛行過(guò)程中的視頻信息，機(jī)上作業(yè)人員通過(guò)前視、下視高清視頻觀(guān)測(cè)云宏觀(guān)信息，通過(guò)左、右標(biāo)清視頻監(jiān)測(cè)飛機(jī)作業(yè)情況。
[0034]所述氣象數(shù)據(jù)分析模塊連接大氣組合探頭，接收大氣組合探頭傳送的氣象數(shù)據(jù)流，用于解析、顯示及存儲(chǔ)大氣綜合組合探頭獲取的氣象數(shù)據(jù)，解析后的氣象數(shù)據(jù)是作業(yè)云宏觀(guān)圖的重要數(shù)據(jù)來(lái)源。常用的氣象數(shù)據(jù)包括液水含量、溫度、濕度、經(jīng)度、瑋度、高度、水平風(fēng)速、垂直風(fēng)速、飛機(jī)姿態(tài)等。
[0035]所述北斗通信模塊連接北斗端機(jī)，與北斗端機(jī)之間互傳短報(bào)文通信，并接收北斗端機(jī)的定位信息，用于解析、顯示及存儲(chǔ)定位信息，并實(shí)現(xiàn)空地通信。因?yàn)楸倍诽炀€(xiàn)能夠同時(shí)接收GPS和北斗兩種信號(hào)，所以該模塊能同時(shí)解析、顯示及存儲(chǔ)GPS、北斗兩種定位信息，解析后的定位信息是作業(yè)云宏觀(guān)圖和地理信息的重要數(shù)據(jù)來(lái)源。另外，利用北斗短報(bào)文通信功能可將飛機(jī)位置和部分氣象數(shù)據(jù)下傳至人影指揮中心，使得地面人員知悉飛機(jī)當(dāng)前位置及作業(yè)飛行情況。
[0036]所述地理信息模塊連接北斗通信模塊，根據(jù)北斗通信模塊解析的定位信息描繪作業(yè)飛行軌跡，地圖包含省份邊界、地形、地貌等多種信息，支持按比例縮放，飛行軌跡可存儲(chǔ)、查詢(xún)及回放。
[0037]所述作業(yè)信息管理模塊連接北斗通信模塊和氣象數(shù)據(jù)分析模塊，根據(jù)北斗通信模塊解析的定位信息以及氣象數(shù)據(jù)分析模塊解析的氣象數(shù)據(jù)生成作業(yè)云宏觀(guān)圖(見(jiàn)圖2)、電子飛行記錄(見(jiàn)圖3)。作業(yè)云宏觀(guān)圖的橫軸為時(shí)間，縱軸為飛行高度，主要用來(lái)記錄作業(yè)飛行過(guò)程中關(guān)鍵點(diǎn)的相關(guān)信息，比如:入云、出云、作業(yè)開(kāi)始、作業(yè)結(jié)束的時(shí)間、位置及