一種大氣水汽測(cè)量?jī)x的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣象探測(cè)技術(shù)，尤指一種大氣水汽測(cè)量?jī)x。
【背景技術(shù)】
[0002]大氣水汽監(jiān)測(cè)是進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)特別是強(qiáng)降水預(yù)報(bào)的重要指標(biāo)。通過導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演大氣水汽，可提供高時(shí)、空分辨率的大氣水汽數(shù)據(jù)。
[0003]目前，利用導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)反演大氣水汽的技術(shù)已趨于成熟，使用該技術(shù)進(jìn)行大氣水汽含量探測(cè)是在大氣水汽含量敏感區(qū)域建設(shè)導(dǎo)航衛(wèi)星大氣水汽監(jiān)測(cè)站(簡(jiǎn)稱:大氣水汽監(jiān)測(cè)站)。圖1為大氣水汽監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖。如圖1所示，大氣水汽監(jiān)測(cè)系統(tǒng)至少包括:一個(gè)或一個(gè)以上大氣水汽監(jiān)測(cè)站和中央數(shù)據(jù)服務(wù)器。
[0004]其中，大氣水汽監(jiān)測(cè)站至少包括導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)、自動(dòng)氣象站、系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)傳輸裝置。
[0005]其中，導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)，用于接收全球定位系統(tǒng)(GPS，Global Posit1ningSystem)信號(hào)；在系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)的控制下每隔預(yù)設(shè)時(shí)間將預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)(如半小時(shí)或一小時(shí))接收到的GPS信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)傳輸裝置；
[0006]自動(dòng)氣象站，用于獲取溫度和氣壓，在系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)的控制下每隔預(yù)設(shè)時(shí)間將預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)獲得的溫度和氣壓發(fā)送給數(shù)據(jù)傳輸裝置；
[0007]數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于接收來自接收機(jī)的GPS信號(hào)，接收來自自動(dòng)氣象站的溫度和氣壓，將接收到的GPS信號(hào)、溫度和氣壓發(fā)送給中央數(shù)據(jù)服務(wù)器；
[0008]系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)，用于控制導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)每隔預(yù)設(shè)時(shí)間將預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)接收到的GPS信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)傳輸裝置，控制自動(dòng)氣象站每隔預(yù)設(shè)時(shí)間將預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)獲得的溫度和氣壓發(fā)送給數(shù)據(jù)傳輸裝置。
[0009]其中，中央數(shù)據(jù)服務(wù)器，用于接收來自各大氣水汽監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)傳輸裝置的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的GPS信號(hào)、溫度和氣壓；根據(jù)接收到的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的每一個(gè)GPS信號(hào)、溫度和氣壓采用雙差法計(jì)算大氣水汽監(jiān)測(cè)站天頂方向大氣對(duì)流層總延遲(ZTD，Zenith Total Dalay)；根據(jù)計(jì)算得到的大氣水汽監(jiān)測(cè)站的大氣對(duì)流層總延遲量和接收到的溫度和氣壓反演得到大氣水汽監(jiān)測(cè)站天頂方向的大氣水汽含量，即預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的大氣水汽含量的平均值。
[0010]現(xiàn)有的大氣水汽監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，需要建設(shè)固定的大氣水汽監(jiān)測(cè)站，建設(shè)周期長(zhǎng)；且大氣水汽監(jiān)測(cè)站中包含有多個(gè)設(shè)備，系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，也無法實(shí)時(shí)獲得大氣水汽含量值。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種大氣水汽測(cè)量?jī)x，能夠簡(jiǎn)化現(xiàn)有的大氣水汽監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0012]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出了一種大氣水汽測(cè)量?jī)x，至少包括:
[0013]用于接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)的接收模塊；
[0014]用于獲取監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的溫度和氣壓，將獲得的溫度和氣壓發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)采集模塊；
[0015]用于獲取精密星歷和衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)；將精密星歷和衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊的通訊模塊；以及，
[0016]數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收來自接收模塊的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)，接收來自通訊模塊的精密星歷和衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)；接收來自數(shù)據(jù)采集模塊的溫度和氣壓；根據(jù)接收到的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)、精密星歷和衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的大氣總延遲量ZTD，根據(jù)計(jì)算得到的ZTD、溫度和氣壓反演得到監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的大氣水汽含量。
[0017]優(yōu)選地，所述接收模塊為北斗/全球定位系統(tǒng)GPS雙模四頻接收機(jī)。
[0018]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括:
[0019]用于獲取所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的溫度的模擬信號(hào)的溫度傳感器；
[0020]用于獲取所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的氣壓的模擬信號(hào)的氣壓傳感器；
[0021]用于將所述溫度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度的數(shù)字信號(hào)，將所述氣壓的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣壓的數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)采集器；
[0022]所述數(shù)據(jù)處理模塊具體用于:
[0023]接收來自所述接收模塊的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)，接收來自所述通訊模塊的精密星歷和衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)；接收來自所述數(shù)據(jù)采集模塊的溫度的數(shù)字信號(hào)和氣壓的數(shù)字信號(hào)；根據(jù)接收到的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)、精密星歷和衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的ZTD，根據(jù)計(jì)算得到的ZTD、溫度的數(shù)字信號(hào)和氣壓的數(shù)字信號(hào)反演得到所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的大氣水汽含量。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型包括:用于接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)的接收模塊；用于獲取監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的溫度和氣壓，將獲得的溫度和氣壓發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)采集模塊；用于獲取精密星歷和衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)；將精密星歷和衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊的通訊模塊；以及，數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收來自接收模塊的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)，接收來自通訊模塊的精密星歷和衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)；接收來自數(shù)據(jù)采集模塊的溫度和氣壓；根據(jù)接收到的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)、精密星歷和衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的大氣總延遲量ZTD，根據(jù)計(jì)算得到的ZTD、溫度和氣壓反演得到監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的大氣水汽含量。通過本實(shí)用新型的方案，集成了導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)、自動(dòng)氣象站、衛(wèi)星定位、水汽反演于一體，降低了大氣水汽監(jiān)測(cè)站建設(shè)的復(fù)雜度，可移動(dòng)觀測(cè)，實(shí)時(shí)獲取大氣水汽含量，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有的大氣水汽監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0025]下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖進(jìn)行說明，實(shí)施例中的附圖是用于對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，與說明書一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
[0026]圖1為現(xiàn)有的大氣水汽檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0027]圖2為本實(shí)用新型大氣水汽測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，并不能用來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的各種方式可以相互組合。
[0029]參見圖2，本實(shí)用新型提出了一種大氣水汽測(cè)量?jī)x，至少包括:
[0030]用于接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)的接收模塊；
[0031]用于獲取監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置的溫度和氣壓，將獲得的溫度和氣壓發(fā)送給反演模塊的數(shù)據(jù)采集模塊；
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