基于CC1010的智能小球測風(fēng)系統設計

摘要：針對目前在高空風(fēng)測量中使用的普通測風(fēng)經(jīng)緯儀需手工記錄觀(guān)測數據、手工錄入數據計算，整個(gè)測量過(guò)程程序繁瑣，而且需要多名測量員協(xié)同，同步性和實(shí)時(shí)性難以保證，造成較大的誤差和人力損耗，很難保證氣象數據采集和分析的數據準確性和可靠性。本文提出了一種解決上述問(wèn)題的方法并設計了一種新的智能化、應用范圍廣的數字化小球測風(fēng)系統。在測量過(guò)程中只需人工跟蹤測風(fēng)氣球，系統能夠自動(dòng)采集測風(fēng)數據并且自動(dòng)計算測風(fēng)結果。系統包括：電子測風(fēng)經(jīng)緯儀、CC1010數據采集板、FT232RL（USB轉串口芯片）和筆記本計算機。

　　0.引言

　　大氣邊界層是大氣層的底層部分，邊界層的大氣變化對人類(lèi)的社會(huì )活動(dòng)有著(zhù)很大的影響。大氣邊界層的重要性決定了人類(lèi)必須對其進(jìn)行研究，掌握它的特征和變化規律。對于局部區域測風(fēng)經(jīng)常采用的方法是雙經(jīng)緯儀小球測風(fēng)。本文介紹了一種新的智能化、應用范圍廣的數字化小球測風(fēng)系統。

　　1.總體系統設計

　　本系統中將兩個(gè)電子經(jīng)緯儀分別放置在A(yíng)、B兩點(diǎn)，AB′為AB在水平面上的投影稱(chēng)為“基線(xiàn)”，BB′為實(shí)際應用是放置兩臺電子經(jīng)緯儀存在的高度差，P點(diǎn)為測風(fēng)氣球，PA為測風(fēng)氣球在水平面的投影，α、β、γ、δ分別為兩臺電子經(jīng)緯儀測出的氣球的方位角和俯仰角，數據通過(guò)接于電子經(jīng)緯儀RS—232串口的從機（無(wú)線(xiàn)單片機CC1010）用無(wú)線(xiàn)傳輸方式傳送到主機（無(wú)線(xiàn)單片機CC1010）處，主機通過(guò)USB轉串口芯片FT232RL 通過(guò)USB口將數據傳送到上位機（PC機）中，PC機中的應用程序經(jīng)過(guò)數據分析和處理得出當前小球的位置和對應實(shí)時(shí)風(fēng)速和風(fēng)向。

圖1 雙經(jīng)緯儀小球測風(fēng)系統示意圖