一种直检式并行多通道地基微波辐射计系统的制作方法

本发明属于气象探测设备领域，具体地讲涉及一种直检式并行多通道地基微波辐射计系统。

背景技术：

地基毫米波辐射计是通过被动接收一定距离以外大气的辐射波，应用反演的方法推算出大气参数的一种探测技术和设备。作为一种被动无源探空设备，地基多通道毫米波辐射计是大气探测的重要手段之一，与地基探空雷达相比，成本低，无电磁污染，与探空气球相比，具有可以进行连续不间断观测的优点，能够实现其覆盖区域内气象要素的常年不间断观测，同时还具有隐蔽性强等特点。可应用于探测大气温度廓线、湿度廓线、水汽、云水含量、降水和大气成分等重要大气参数。在数值天气、气候预报模式、人工影响天气以及灾害性天气监测等许多领域都有着重要的应用。

但是目前星载辐射计对于对流层以下的近地面气象目标的观测能力受到地球大气层的严重阻碍，同时气象卫星对于某地观测的时空分辨率也非常的低，因而对于短时天气变化趋势的预测力不从心。因此提供一种地基毫米波辐射计对大气进行探测很有必要。

技术实现要素：

根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种直检式并行多通道地基微波辐射计系统，其具有成本低、探测精度高、适应性较强的优点，且能够对大气进行连续探测。

本发明采用以下技术方案：

一种直检式并行多通道地基微波辐射计系统，包括天馈系统、k波段接收机、v波段接收机、恒温控制系统、ad采集与转换系统、监控系统、数据处理终端系统、伺服控制系统、标校系统；所述天馈系统的输出端分别连接k波段接收机和v波段接收机的输入端，k波段接收机和v波段接收机的输出端均连接ad采集与转换系统的输入端，k波段接收机和v波段接收机位于恒温控制系统的温度输出环境中，ad采集与转换系统的输出端连接监控系统的输入端，监控系统与恒温控制系统、监控系统与数据处理终端系统、监控系统与伺服控制系统均双向通信连接，监控系统的输出端连接标校系统的输入端，标校系统的输出端分别连接k波段接收机和v波段接收机的输入端，伺服控制系统与天馈系统固定连接。

优选的，所述天馈系统接收大气中的辐射信号，并将辐射信号分为k波段信息和v波段信息，k波段信息传输至k波段接收机，v波段信息传输至v波段接收机；所述天馈系统同时接收伺服控制系统的位置控制指令；所述k波段接收机接收由天馈系统传输的k波段信息，处理后得到的模拟电信号传输给ad采集与转换系统；所述k波段接收机接收恒温控制系统的温度控制信息、标校系统的标校信息；所述v波段接收机接收由天馈系统传输的v波段信息，处理后得到的模拟电信号传输给ad采集与转换系统；所述v波段接收机接收恒温控制系统的温度控制信息、标校系统的标校信息；所述恒温控制系统，接收监控系统发送的温度控制信号，并将恒温控制系统的温度状态信息传输至监控系统；所述恒温控制系统为k波段接收机、v波段接收机提供设定的温度环境；所述ad采集与转换系统接收由k波段接收机、v波段接收机传输的模拟电信号，并转化为数字信息后传输至监控系统；所述监控系统接收数据处理终端系统发送的温度控制信号、伺服控制信号、标校控制信号，且向恒温控制系统发送温度控制信号、向伺服控制系统发送伺服控制信号、向标校系统发送标校控制信号；同时监控系统接收由恒温控制系统传输的温度状态信息、由ad采集与转换系统传输的数字信息、由伺服控制系统传输的位置信息；所述数据处理终端系统发送温度控制信号、伺服控制信号、标校控制信号给监控系统，同时接收由监控系统传输的温度状态信息、数字信息和位置信息；所述伺服控制系统接收监控系统发送的伺服控制信号，同时向天馈系统发送位置控制指令；所述标校系统接收监控系统传输的标校控制信号，并向k波段接收机、v波段接收机发送标校信息。

进一步优选的，所述天馈系统包括抛物偏置反射面、分波器、k波段波纹馈电喇叭、v波段波纹馈电喇叭；所述抛物偏置反射面接收大气中的氧气和水汽的辐射信号并反射到分波器，分波器将辐射信号中的k波段信息直接透过到k波段波纹馈电喇叭、将辐射信号中的v波段信息反射到v波段波纹馈电喇叭；所述k波段信息通过k波段波纹馈电喇叭传输至k波段接收机，v波段信息通过v波段波纹馈电喇叭传输至v波段接收机；同时接收伺服控制系统的位置控制指令。

更进一步优选的，所述k波段接收机包括耦合器ⅰ、低噪声放大器ⅰ、多通道功分器ⅰ、带通滤波器组ⅰ和检波器组ⅰ；所述耦合器ⅰ的输入端连接k波段波纹馈电喇叭的输出端，耦合器ⅰ的输出端连接低噪声放大器ⅰ的输入端，低噪声放大器ⅰ的输出端连接多通道功分器ⅰ的输入端，多通道功分器ⅰ的多个输出端与带通滤波器组ⅰ的多个输入端对应连接，带通滤波器组ⅰ的多个输出端与检波器组ⅰ的多个输入端对应连接，检波器组ⅰ的多个输出端均连接ad采集与转换系统的输入端；所述耦合器ⅰ的耦合输入端连接标校系统的输出端；所述耦合器ⅰ、低噪声放大器ⅰ、多通道功分器ⅰ、带通滤波器组ⅰ和检波器组ⅰ均位于恒温控制系统的温度输出环境中。

所述v波段接收机包括耦合器ⅱ、低噪声放大器ⅱ、多通道功分器ⅱ、带通滤波器组ⅱ和检波器组ⅱ；所述耦合器ⅱ的输入端连接v波段波纹馈电喇叭的输出端，耦合器ⅱ的输出端连接低噪声放大器ⅱ的输入端，低噪声放大器ⅱ的输出端连接多通道功分器ⅱ的输入端，多通道功分器ⅱ的多个输出端与带通滤波器组ⅱ的多个输入端对应连接，带通滤波器组ⅱ的多个输出端与检波器组ⅱ的多个输入端对应连接，检波器组ⅱ的多个输出端均连接ad采集与转换系统的输入端；所述耦合器ⅱ的耦合输入端连接标校系统的输出端；所述耦合器ⅱ、低噪声放大器ⅱ、多通道功分器ⅱ、带通滤波器组ⅱ和检波器组ⅱ均位于恒温控制系统的温度输出环境中。

更进一步优选的，所述恒温控制系统包括恒温控制板、风扇、tec半导体制冷片；所述恒温控制板的输入端连接监控系统的输出端，恒温控制板的控制端分别连接风扇和tec半导体制冷片；所述tec半导体制冷片位于风扇的出风口处，且所述耦合器ⅰ、低噪声放大器ⅰ、多通道功分器ⅰ、带通滤波器组ⅰ和检波器组ⅰ、耦合器ⅱ、低噪声放大器ⅱ、多通道功分器ⅱ、带通滤波器组ⅱ和检波器组ⅱ均设置在tec半导体制冷片背离风扇的一侧。

更进一步优选的，所述ad采集与转换系统包括fpga监控板、信号采集板ⅰ、信号采集板ⅱ；所述信号采集板ⅰ的输入端连接检波器组ⅰ的输出端，信号采集板ⅰ的输出端连接fpga监控板的输入端，所述信号采集板ⅱ的输入端连接检波器组ⅱ的输出端，信号采集板ⅱ的输出端连接fpga监控板的输入端，fpga监控板的输出端连接监控系统的输入端。

更进一步优选的，所述监控系统包括fpga阵列版、数据转换单元、输入输出单元；所述fpga阵列版的输入端连接fpga监控板的输出端，fpga阵列版的输出端连接数据转换单元的输入端，数据转换单元与数据处理终端系统双向通信连接；所述fpga阵列版与输入输出单元双向通信连接，输入输出单元均与恒温控制板、伺服控制系统双向通信连接，输入输出单元的输出端连接标校系统的输入端。

更进一步优选的，所述数据处理终端系统包括通讯单元、标校控制单元、数据处理单元、文件存储单元、终端显示单元；所述通讯单元均与数据转换单元、标校控制单元、数据处理单元双向通信连接，标校控制单元的输出端连接文件存储单元的输入端，数据处理单元的输出端分别连接文件存储单元和终端显示单元的输入端。

更进一步优选的，所述伺服控制系统包括伺服控制板、俯仰编码器、方位编码器、俯仰驱动器、方位驱动器、俯仰交流伺服电机、方位交流伺服电机；所述伺服控制板均与俯仰编码器、方位编码器、俯仰驱动器、方位驱动器双向通信连接；所述俯仰交流伺服电机与俯仰驱动器、方位交流伺服电机与方位驱动器双向通信连接；所述俯仰交流伺服电机、方位交流伺服电机均与抛物偏置反射面固定连接，所述伺服控制板与输入输出单元双向通信连接。

更进一步优选的，所述标校系统包括环境黑体、k波段噪声源、v波段噪声源、液氮标定装置；所述的液氮标定装置设置在抛物偏置反射面的侧面；所述环境黑体设置在抛物偏置反射面的下方；所述k波段噪声源、v波段噪声源的输入端均连接输入输出单元的输出端，k波段噪声源的输出端连接耦合器ⅰ的耦合输入端，v波段噪声源的输出端连接耦合器ⅱ的耦合输入端。

本发明的优点和有益效果在于：

1)本发明的微波辐射计系统为被动无源遥感设备，k波段接收机采用了多通道功分器ⅰ、带通滤波器组ⅰ和检波器组ⅰ，v波段接收机采用了多通道功分器ⅱ、带通滤波器组ⅱ和检波器组ⅱ，采用多通道并行接收体制，提高了对大气的探测精度。同时，相对于传统的大气探测设备探空气球和天气雷达，探空气球易受到使用时间和空间的限制；天气雷达资料基本局限于降雨过程，无降水时有缺陷；在离地面5公里范围内卫星遥感数据存在较大的误差。被动式地基微波辐射计较好地克服了上述限制，适应性较强。

2)本发明通过数据处理终端系统定义温度控制信号、伺服控制信号、标校控制信号，且向恒温控制系统发送温度控制信号、向伺服控制系统发送伺服控制信号、向标校系统发送标校控制信号；同时接收由恒温控制系统传输的温度状态信息、接收由ad采集与转换系统传输的数字信息、接收由伺服控制系统传输的位置信息；能够根据探测现场的情况，调节抛物偏置反射面的方位角和俯仰角，调节恒温控制系统的输出温度，同时接收方位角、俯仰角的位置信息和温度状态信息，确保实际运行状况符合设定的要求。

附图说明

图1为本发明微波辐射计系统的构成框架图。

图2为本发明k波段接收机的构成示意图。

图3为本发明v波段接收机的构成示意图。

图4为本发明恒温控制系统的构成示意图。

图5为本发明ad采集与转换系统的构成示意图。

图6为本发明监控系统的构成示意图。

图7为本发明数据处理终端系统的构成示意图。

图8为本发明伺服控制系统的构成示意图。

图9为本发明微波辐射计系统的结构示意图。

图10a、图10b、图10c分别为实施例探测的温度垂直廓线、绝对湿度垂直廓线和相对湿度垂直廓线。

附图标记：

1-天馈系统，2-k波段接收机，3-v波段接收机，4-恒温控制系统，5-ad采集与转换系统，6-监控系统，7-数据处理终端系统，8-伺服控制系统，9-标校系统，11-抛物偏置反射面，12-分波器，13-k波段波纹馈电喇叭，14-v波段波纹馈电喇叭，21-耦合器ⅰ，22-低噪声放大器ⅰ，23-多通道功分器ⅰ，24-带通滤波器组ⅰ，25-检波器组ⅰ，31-耦合器ⅱ，32-低噪声放大器ⅱ，33-多通道功分器ⅱ，34-带通滤波器组ⅱ，35-检波器组ⅱ，41-恒温控制板，42-风扇，43-tec半导体制冷片，51-fpga监控板，52-信号采集板ⅰ，53-信号采集板ⅱ，61-fpga阵列版，62-数据转换单元，63-输入输出单元，71-通讯单元，72-标校控制单元，73-数据处理单元，74-文件存储单元，75-终端显示单元，81-伺服控制板，82-俯仰编码器，83-方位编码器，84-俯仰驱动器，85-方位驱动器，86-俯仰交流伺服电机，87-方位交流伺服电机，91-环境黑体，92-k波段噪声源，93-v波段噪声源，94-液氮标定装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图9所示，一种直检式并行多通道地基微波辐射计系统，包括天馈系统1、k波段接收机2、v波段接收机3、恒温控制系统4、ad采集与转换系统5、监控系统6、数据处理终端系统7、伺服控制系统8、标校系统9；所述天馈系统1的输出端分别连接k波段接收机2和v波段接收机3的输入端，k波段接收机2和v波段接收机3的输出端均连接ad采集与转换系统5的输入端，k波段接收机2和v波段接收机3位于恒温控制系统4的温度输出环境中，ad采集与转换系统5的输出端连接监控系统6的输入端，监控系统6与恒温控制系统4、监控系统6与数据处理终端系统7、监控系统6与伺服控制系统8均双向通信连接，监控系统6的输出端连接标校系统9的输入端，标校系统9的输出端分别连接k波段接收机2和v波段接收机3的输入端，伺服控制系统8与天馈系统1固定连接。

所述天馈系统1接收大气中的辐射信号，并将辐射信号分为k波段信息和v波段信息，k波段信息传输至k波段接收机2，v波段信息传输至v波段接收机3；所述天馈系统1同时接收伺服控制系统8的位置控制指令；所述k波段接收机2接收由天馈系统1传输的k波段信息，处理后得到的模拟电信号传输给ad采集与转换系统5；所述k波段接收机2接收恒温控制系统4的温度控制信息、标校系统9的标校信息；所述v波段接收机3接收由天馈系统1传输的v波段信息，处理后得到的模拟电信号传输给ad采集与转换系统5；所述v波段接收机3接收恒温控制系统4的温度控制信息、标校系统9的标校信息；所述恒温控制系统4，接收监控系统6发送的温度控制信号，并将恒温控制系统4的温度状态信息传输至监控系统6；所述恒温控制系统4为k波段接收机2、v波段接收机3提供设定的温度环境；所述ad采集与转换系统5接收由k波段接收机2、v波段接收机3传输的模拟电信号，并转化为数字信息后传输至监控系统6；所述监控系统6接收数据处理终端系统7发送的温度控制信号、伺服控制信号、标校控制信号，且向恒温控制系统4发送温度控制信号、向伺服控制系统8发送伺服控制信号、向标校系统9发送标校控制信号；同时监控系统6接收由恒温控制系统4传输的温度状态信息、由ad采集与转换系统5传输的数字信息、由伺服控制系统8传输的位置信息；所述数据处理终端系统7发送温度控制信号、伺服控制信号、标校控制信号给监控系统6，同时接收由监控系统6传输的温度状态信息、数字信息和位置信息；所述伺服控制系统8接收监控系统6发送的伺服控制信号，同时向天馈系统1发送位置控制指令；所述标校系统9接收监控系统6传输的标校控制信号，并向k波段接收机2、v波段接收机3发送标校信息。

其中，天馈系统1接收大气中的辐射信号，并将辐射信号分为k波段信息和v波段信息，k波段信息传输至k波段接收机2，v波段信息传输至v波段接收机3；同时天馈系统1接收伺服控制系统8的位置控制指令；

具体的，所述天馈系统1包括抛物偏置反射面11、分波器12、k波段波纹馈电喇叭13、v波段波纹馈电喇叭14；所述抛物偏置反射面11接收大气中的氧气和水汽的辐射信号并反射到分波器12，分波器12将辐射信号中的k波段信息直接透过到k波段波纹馈电喇叭13、将辐射信号中的v波段信息反射到v波段波纹馈电喇叭14；所述k波段信息通过k波段波纹馈电喇叭13传输至k波段接收机2，v波段信息通过v波段波纹馈电喇叭14传输至v波段接收机3；同时接收伺服控制系统8的位置控制指令。

k波段接收机2接收由天馈系统1传输的k波段信息，处理后得到的模拟电信号传输给ad采集与转换系统5；k波段接收机2接收恒温控制系统4的温度控制信息、标校系统9的标校信息；

具体的，如图2所示，所述k波段接收机2包括耦合器ⅰ21、低噪声放大器ⅰ22、多通道功分器ⅰ23、带通滤波器组ⅰ24和检波器组ⅰ25；所述耦合器ⅰ的输入端连接k波段波纹馈电喇叭13的输出端，耦合器ⅰ21的输出端连接低噪声放大器ⅰ22的输入端，低噪声放大器ⅰ22的输出端连接多通道功分器ⅰ23的输入端，多通道功分器ⅰ23的多个输出端与带通滤波器组ⅰ24的多个输入端对应连接，带通滤波器组ⅰ24的多个输出端与检波器组ⅰ25的多个输入端对应连接，检波器组ⅰ25的多个输出端均连接ad采集与转换系统5的输入端；所述耦合器ⅰ21的耦合输入端连接标校系统9的输出端；所述耦合器ⅰ21、低噪声放大器ⅰ22、多通道功分器ⅰ23、带通滤波器组ⅰ24和检波器组ⅰ25均位于恒温控制系统4的温度输出环境中。

v波段接收机3接收由天馈系统1传输的v波段信息，处理后得到的模拟电信号传输给ad采集与转换系统5；v波段接收机3接收恒温控制系统4的温度控制信息、标校系统9的标校信息；

具体的，如图3所示，所述v波段接收机3包括耦合器ⅱ31、低噪声放大器ⅱ32、多通道功分器ⅱ33、带通滤波器组ⅱ34和检波器组ⅱ35；所述耦合器ⅱ31的输入端连接v波段波纹馈电喇叭14的输出端，耦合器ⅱ31的输出端连接低噪声放大器ⅱ32的输入端，低噪声放大器ⅱ32的输出端连接多通道功分器ⅱ33的输入端，多通道功分器ⅱ33的多个输出端与带通滤波器组ⅱ34的多个输入端对应连接，带通滤波器组ⅱ34的多个输出端与检波器组ⅱ35的多个输入端对应连接，检波器组ⅱ35的多个输出端均连接ad采集与转换系统5的输入端；所述耦合器ⅱ31的耦合输入端连接标校系统9的输出端；所述耦合器ⅱ31、低噪声放大器ⅱ32、多通道功分器ⅱ33、带通滤波器组ⅱ34和检波器组ⅱ35均位于恒温控制系统4的温度输出环境中。

恒温控制系统4接收监控系统6发送的温度控制信号，并将恒温控制系统4的温度状态信息传输至监控系统6；恒温控制系统4为k波段接收机2、v波段接收机3提供设定的温度环境；

具体的，如图4所示，所述恒温控制系统4包括恒温控制板41、风扇42、tec半导体制冷片43；所述恒温控制板41的输入端连接监控系统6的输出端，恒温控制板41的控制端分别连接风扇42和tec半导体制冷片43；所述tec半导体制冷片43位于风扇42的出风口处，且所述耦合器ⅰ21、低噪声放大器ⅰ22、多通道功分器ⅰ23、带通滤波器组ⅰ24和检波器组ⅰ25、耦合器ⅱ31、低噪声放大器ⅱ32、多通道功分器ⅱ33、带通滤波器组ⅱ34和检波器组ⅱ35均设置在tec半导体制冷片43背离风扇42的一侧。

ad采集与转换系统5接收由k波段接收机2、v波段接收机3传输的模拟电信号，并转化为数字信息后传输至监控系统6；

具体的，如图5所示，所述ad采集与转换系统5包括fpga监控板51、信号采集板ⅰ52、信号采集板ⅱ53；所述信号采集板ⅰ52的输入端连接检波器组ⅰ25的输出端，信号采集板ⅰ52的输出端连接fpga监控板51的输入端，所述信号采集板ⅱ53的输入端连接检波器组ⅱ35的输出端，信号采集板ⅱ53的输出端连接fpga监控板51的输入端，fpga监控板51的输出端连接监控系统6的输入端。

监控系统6接收数据处理终端系统7发送的温度控制信号、伺服控制信号、标校控制信号，且向恒温控制系统4发送温度控制信号、向伺服控制系统8发送伺服控制信号、向标校系统9发送标校控制信号；同时监控系统6接收由恒温控制系统4传输的温度状态信息、由ad采集与转换系统5传输的数字信息、由伺服控制系统8传输的位置信息；

具体的，如图6所示，所述监控系统6包括fpga阵列版61、数据转换单元62、输入输出单元63；所述fpga阵列版61的输入端连接fpga监控板51的输出端，fpga阵列版61的输出端连接数据转换单元62的输入端，数据转换单元62与数据处理终端系统7双向通信连接；所述fpga阵列版61与输入输出单元63双向通信连接，输入输出单元63均与恒温控制板41、伺服控制系统8双向通信连接，输入输出单元63的输出端连接标校系统9的输入端。

数据处理终端系统7发送温度控制信号、伺服控制信号、标校控制信号给监控系统6，同时接收由监控系统6传输的温度状态信息、数字信息和位置信息；

具体的，如图7所示，所述数据处理终端系统7包括通讯单元71、标校控制单元72、数据处理单元73、文件存储单元74、终端显示单元75；所述通讯单元71均与数据转换单元62、标校控制单元72、数据处理单元73双向通信连接，标校控制单元72的输出端连接文件存储单元74的输入端，数据处理单元73的输出端分别连接文件存储单元74和终端显示单元75的输入端。

当微波辐射计系统在正常工作状态时：

所述通讯单元71向监控系统6发送控制命令，并接收监控系统6转发的温度状态信息、数字信息和抛物偏置反射面11的位置信息；所述通讯单元71将温度状态信息和抛物偏置反射面11的位置信息送给终端显示单元75，将数字信息传输给数据处理单元73，数据处理单元73利用基于遗传算法的bp神经网络对数字信息进行运算处理，并将运算处理的大气温度、相对湿度和绝对湿度垂直分布结果，分别输出给文件存储单元74进行存储和终端显示单元75进行显示。

当微波辐射计系统在标校工作状态时：

所述通讯单元71向监控系统6发送控制命令，并接收监控系统6转发的温度状态信息、数字信息和抛物偏置反射面11的位置信息；所述通讯单元71将接收机的工作温度信息和抛物偏置反射面11的位置信息传输给终端显示单元75，将数字信息传输给标校控制单元72，标校控制单元72对数字信息进行运算处理，并将运算处理的结果传输给文件存储单元74。

伺服控制系统8接收监控系统6发送的伺服控制信号，并向天馈系统1发送位置控制指令；

具体的，如图8所示，所述伺服控制系统8包括伺服控制板81、俯仰编码器82、方位编码器83、俯仰驱动器84、方位驱动器85、俯仰交流伺服电机86、方位交流伺服电机87；所述伺服控制板81均与俯仰编码器82、方位编码器83、俯仰驱动器84、方位驱动器85双向通信连接；所述俯仰交流伺服电机86与俯仰驱动器84、方位交流伺服电机87与方位驱动器85双向通信连接；所述俯仰交流伺服电机86、方位交流伺服电机87均与抛物偏置反射面11固定连接。

标校系统9接收监控系统6传输的标校控制信号，向k波段接收机2、v波段接收机3发送标校信息；

具体的，所述标校系统9包括环境黑体91、k波段噪声源92、v波段噪声源93、液氮标定装置94；所述的液氮标定装置94设置在抛物偏置反射面11的侧面；所述环境黑体91设置在抛物偏置反射面11的下方；所述k波段噪声源92、v波段噪声源93的输入端均连接输入输出单元63的输出端，k波段噪声源92的输出端连接耦合器ⅰ21的耦合输入端，v波段噪声源93的输出端连接耦合器ⅱ31的耦合输入端。

所述多通道功分器ⅰ23和多通道功分器ⅱ33均采用一分八功分器；所述带通滤波器组ⅰ24和带通滤波器组ⅱ34均包括七个滤波器，检波器组ⅰ24和检波器组ⅱ34均包括七个检波器；所述多通道功分器ⅰ23的其中七个输出端与带通滤波器组ⅰ24中的七个滤波器的输入端对应连接，带通滤波器组ⅰ24中的七个滤波器的输出端与检波器组ⅰ25的七个检波器的输入端对应连接，检波器组ⅰ25的七个检波器的输出端均连接ad采集与转换系统5的输入端；所述多通道功分器ⅱ33的其中七个输出端与带通滤波器组ⅱ34中的七个滤波器的输入端对应连接，带通滤波器组ⅱ34中的七个滤波器的输出端与检波器组ⅱ35的七个检波器的输入端对应连接，检波器组ⅱ35的七个检波器的输出端均连接ad采集与转换系统5的输入端。

所述的信号采集板ⅰ52和信号采集板ⅱ53采用adi公司的ad7671型号；所述的fpga阵列版61采用altera公司的cycloneiii系列的ep3c25型号；所述的数据转换单元62采用wiznet公司的w5300通讯接口芯片。

下面结合实施例和附图对本发明的辐射计系统进行详细说明。

实施例：

现对某地0～10km的高度的大气进行探测时，此时将抛物偏置反射面11设置为天顶观测模式，即将抛物偏置反射面11垂直0°对准天顶。同时根据当地的温度情况，将恒温控制系统4的输出温度设置为45℃。

当辐射计系统工作时，通过数据处理终端系统7定义温度控制信号、伺服控制信号、标校控制信号，并将上述三个信号传送至监控系统6，由监控系统6向恒温控制系统4发送温度控制信号、向伺服控制系统8发送伺服控制信号、向标校系统9发送标校控制信号，使得抛物偏置反射面处于垂直0°对准天顶的状态，同时恒温控制系统4的输出温度为45℃；

监控系统6接收由恒温控制系统4传输的温度状态信息、接收由ad采集与转换系统5传输的数字信息、接收由伺服控制系统8传输的位置信息，监控系统6将温度状态信息、数字信息和位置信息传输给数据处理终端系统7，数据处理终端系统7将数字信息的量化电压值代入定标方程转化为大气辐射亮温信息；然后再将大气辐射亮温信息作为基于遗传算法的bp神经网络的输入值分别代入大气湿度和温度反演网络，反演出大气各个高度层的温度和湿度信息，最后通过数据处理终端系统7实时显示；如图10a、图10b、图10c所示，图10a、图10b、图10c分别为实施例探测的温度廓线、绝对湿度廓线和相对湿度廓线；其中图10a的横坐标为温度(℃)、纵坐标为高度(km)，可以看出0～10km各个高度的温度分布值；图10b的横坐标为绝对湿度(g/m³)、纵坐标为高度(km)，可以看出0～10km各个高度的绝对湿度分布值；图10c的横坐标为相对湿度(％)、纵坐标为高度(km)，可以看出0～10km各个高度的相对湿度分布值。

综上所述，本发明提供了一种直检式并行多通道地基微波辐射计系统，其具有成本低、探测精度高、适应性较强的优点，且能够对大气进行连续探测。