隨著天氣狀況的惡化,人工影響天氣作業(yè)可能會越來越廣泛。由于缺乏有效的信息化手段,使得人工影響天氣作業(yè)參數(shù)的檢測、上報等技術相對落后,造成作業(yè)參數(shù)精度相對較差,作業(yè)實時性不強,還有很大的提升空間。提高人工影響天氣作業(yè)參數(shù)的自動檢測水平以及開發(fā)可視化的指揮平臺、數(shù)據(jù)實時傳輸技術有利于提高人工影響天氣作業(yè)的效率。因此,研究相關檢測技術開發(fā)相關的地面作業(yè)信息采集與控制系統(tǒng)具有一定的現(xiàn)實意義。本論文所研究的人工影響天氣作業(yè)信息采集與控制系統(tǒng),核心的芯片是采用意法半導體公司生產的STM32F103單片機以及HMC5883L地磁傳感器和MPU-6050加速度、陀螺儀傳感器。本文以人工降雨作業(yè)為例,對以往人工降雨作業(yè)系統(tǒng)的優(yōu)缺點、作業(yè)原理、作業(yè)裝備以及作業(yè)參數(shù)的采集以及姿態(tài)角度解算的理論知識進行了分析,介紹了姿態(tài)角度的解算方法以及卡爾曼濾波器的設計。其次,完成了系統(tǒng)的功能需求分析,設計了信息采集與控制系統(tǒng)的總體結構和工作原理框架,選擇了適合本系統(tǒng)的STM32單片機以及實現(xiàn)系統(tǒng)功能所需的別的相關芯片。然后采用模塊化的結構思想,分別對姿態(tài)采集模塊及其相關電路、主控模塊及其相關電路進行電路設計研究。介紹了系... 

【文章來源】：安徽農業(yè)大學安徽省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

人工降雨地面火箭作業(yè)原理圖

因此，我們要想法通過本系統(tǒng)的觸摸顯示屏顯示相關的信息，提示作業(yè)人員哪些區(qū)域可以作業(yè)，哪些區(qū)域禁止作業(yè)，哪些區(qū)域是彈藥的可能落地點等。我們采用72×10格點法來對作業(yè)區(qū)域進行表示，其原理圖如圖2-2所示。在進行點格法設計的時候，我們遵循以下原則：1) 以作業(yè)中心點向外擴散，每 n 公里為一圈，擴散到 10 圈。最外圈半徑為火箭彈從中心點往外圈發(fā)射的最大落點距離（啞彈的情況下）。2) 以正北方向為 0 度，起始角度，順時針方向旋轉計數(shù)。3) 每 5 度為一個扇區(qū)，360 度共劃分 72 個扇區(qū)。4) 410 圈與 72 個扇區(qū)，分割出 10×72 的格點數(shù)據(jù)。

固聯(lián)在火箭架上面，它與地理坐標系共原點，但是這兩個坐標系并不是重合的，兩者之間的角位置關系就是火箭架的姿態(tài)角。地理坐標系通過三次旋轉順序變換到火箭架坐標系，坐標旋轉如圖3-1所示下：圖 3- 1 坐標旋轉關系圖Fig 3-3 Coordinate rotation diagram兩個坐標軸之間的旋轉關系如下式：（3-1）其中，α、β、γ這三個角恰好可以分別表示火箭發(fā)射架的方位角、俯仰角和滾轉角。這樣，由地理坐標系到火箭架坐標系的坐標變換可以表示為：cos 0 -sin 1 0 0 cos sin 00 1 0 0 cos sin -sin cos 0sin 0 cos 0 -sin cos 0 0 1b tb tb tX XY YZ Z γ γ α αβ β α αγ γ β β（3-2）tttcos cos -sin sin sin sin sin +cos sin sin -cos sin-sin cos cos cos sincos sin +sin sin cos sin sin -cos sin cos cos cosXYZ α γ α β γ α γ α β γ β γα β α β βα γ α β γ α γ α β γ β γ（3-3）


本文編號：3335043