一种人工影响天气作业数据的采集与识别系统及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及人工影响天气领域，主要涉及一种数据采集与识别系的方法及其使用 该方法的系统。
【背景技术】
[0002] 在我国，伴随人工影响天气业务快速发展，飞机和地面作业的规模、频次不断增 加，作业信息及其数据量也相应增多。作为人工影响天气业务系统的一项重要内容，加强对 人工影响天气飞机和地面作业数据的信息化建设，及时准确地采集在用各类作业装备的实 际作业数据，是决策服务的一项重要内容，是科学评估作业效果的前提，同时也是人工影响 天气作业指挥调度与方案改进的重要支撑，并日益受到各级气象业务、管理部门重视。
[0003] 目前，关于人工影响天气地面作业信息管理的内容基本都是参照国家级早期规定 上报的作业信息收集内容进行设计和建设，即主要包括作业站点编号、站点名称、站点位置 (仅对移动点）、作业日期、作业类型、用弹型号、用弹量、仰角、方位角、作业开始时间与结 束时间、作业前后天气状况、作业面积、作业效果、填报单位和人员等信息。按照业务规定， 作业信息应在作业完成后24小时之内完成上报，这样极低的时效性，远不能满足实际服务 需要和业务现代化发展要求。而从规定上报的地面作业信息内容看，作业面积、作业效果和 作业类型、作业前后天气状况需结合气象资料深入分析或判别，其上报时效性难以保证，但 其余与气象分析无关的作业数据，包括作业装备与弹药类型信息、站点基础地理信息与实 际发射时间、用弹数量等诸元，完全可以实现实时采集和上报，大幅提高时效性。
[0004] 另一方面，虽然全国上下在运行的人工影响天气作业信息管理类似系统繁杂多 样，但对地面作业数据的前端采集全都来自于指挥或作业人员口头报告或人工录入系统， 进而电子入库存档，再向有关的业务或管理部门传报。由于实施作业通常在降水等不利天 气条件下，加上人为报告、录入数据不可避免地易发生故意或无意疏漏，极易导致收集上报 的作业数据准确性无法保证。指挥或管理部门难以实时把控实际作业情况和精准的用弹信 息，这也直接制约了安全管理在内的其他业务环节的顺利开展。
[0005] 因此，为了突破人工影响天气地面作业数据完全依赖人工采集录入的瓶颈和可能 引发的安全管理问题，切实提升作业数据收集上报的时效性和准确性，急需发展更适用的 作业数据采集方法。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实时的采集作业站点的数据，并通过 该数据识别出作业工具、站点名称、站点位置、作业时间、用弹量、发射的方位角和仰角等信 息的人工影响天气的数据采集和识别的方法和系统。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
[0008] 一种人工影响天气作业数据的采集与识别系统，包括：至少一个作业站点、设置在 所述作业站点内的至少一个数据采集传输仪以及接收所述数据采集传输仪发送的数据并 进行处理的监控端；所述数据采集传输仪包括：
[0009] 声级计，其配置为采集声波信号并将该声波信号转换为与其对应的声级，并将该 声级信息提供给控制单元，以使作业工具识别单元和无线传输单元进行相应的处理；
[0010] 作业工具识别单元，其配置为根据所述控制单元所传输的声级信息判断作业站点 的作业工具类型，并将其的判断结果传送给所述控制单元；
[0011] 无线传输单元，其分别与所述控制单元和所述监控端通信连接，以在所述数据采 集传输仪和所述监控端之间进行数据通信；
[0012] 控制单元，其接收来自所述声级计的声级信息，并将该声级信息输出给所述作业 工具识别单元，以进行作业工具类型的判断；所述控制单元还将其从所述作业工具识别单 元接收的作业工具类型的判断结果和来自所述声级计的声级信息通过无线传输单元向所 述监控端发送，以使监控端对数据采集传输仪进行监控。
[0013] 其中，所述声级计包括：
[0014] 声音感应单元，其采集声波信号并将其转换为电信号；
[0015] 信号放大单元，其从所述声音感应单元接收所述声波信号，并进行功率放大；
[0016] 数据处理单元，其将所述声波信号转换成与其对应的声级，并将转换后的声级信 息输出给所述控制单元。
[0017] 其中，所述数据采集传输仪还包括：
[0018] 连发识别单元，其接收来自所述控制单元的声级信息，根据所述声级信息判断用 弹量，并将其判断出的用弹量信息输出给所述控制单元，所述控制单元再通过无线传输单 元传送给所述监控端；
[0019] 峰值识别单元，其接收来自所述控制单元的声级信息，根据所述声级信息判断声 级的峰值，并将其判断出的声级的峰值输出给所述控制单元，所述控制单元再通过无线传 输单元传送给所述监控端。
[0020] 其中，所述数据采集传输仪还包括与所述控制单元相连接的定位单元，所述定位 单元将所述数据传输仪的位置信息和移动路线输出至所述控制单元。
[0021] 其中，所述监控端包括：
[0022] 显示单元，其对所述无线传输单元所发送的数据进行显示；
[0023] 存储单元，其对所述无线传输单元所发送的信息进行存储；以及，
[0024] 数据分析单元，其接收来自所述无线传输单元的信息，并控制所述显示单元显示 所述信息，并控制所述存储单元进行存储，且所述数据分析单元设有与所述无线传输单元 相对应的通信接口。
[0025] 一种人工影响天气作业数据的采集与识别系统的数据采集与识别方法，其特征在 于：包括以下步骤：
[0026] S1 :设置在作业站点的一个或多个数据采集传输仪中的声级计以一采样频率对所 述作业站点的声波信号进行采样，并将采集到的声波信号转换成与该声波信号相对应的声 级，并将其传送给控制单元；
[0027] S2 :所述控制单元接收来自所述声级计的声级，并根据所述声级的幅值判断该作 业站点是否开始作业；
[0028] S3 :当所述控制单元判断出所述作业站点开始作业时，作业工具识别单元判断所 述控制单元在特定时间内接收到的声级的变化是否满足第一规律或第二规律，并将判断结 果发送至所述控制单元；其中，当其满足第一规律时判断作业工具为高射炮；当满足第二 规律时判断所述作业工具为火箭；
[0029] 所述第一规律是：所述控制单元接收到的声级中存在80分贝至90分贝之间的前 导噪声；
[0030] 所述第二规律是：不存在所述前导噪声，且在作业开始后的一个采样周期内的声 波的声级的变化值大于50分贝；
[0031] S4 :所述控制单元将其在步骤S1-S3中任意一项中得到的数据通过无线传输单元 发送给监控端，所述监控端对该数据进行分析、存储和显示。
[0032] 其中，在步骤S3中，当所述工具类型判断单元判断出作业工具为高射炮时，所述 控制单元通过与其电连接的连发识别单元对其接收的声级进行分析，通过判断所述声级是 否满足第三规律来判断是否为连发发射，若满足所述第三规律，则判断为连发发射，若不满 足所述第三规律，则判断为单发发射，
[0033] 所述第三规律是：在所述声级大于120分贝的情况下，在一个采样周期内的声级 的变化值大于6分贝；
[0034] 其中，在步骤S1中，当所述控制单元接收到的声级的幅值大于110分贝时或当所 述控制单元接收到的声级的幅值在一个采样周期内的变化值大于10分贝时，判断该作业 站点开始作业。
[0035] 其中，在步骤S3中，当所述控制中心判断作业工具为高射炮时，在所述前导噪声 后，没有出现大于110分贝的峰值，则判断炮弹为哑炮。
[0036] 其中，在步骤S3和步骤S4之间还包括：所述控制单元通过与其电连接的峰值识别 单元对其接收的声级的峰值进行识别，并判断峰值次数。
[0037] 其中，步骤S4进一步包括：所述控制单元将一编号与步骤S1-S3中任意一项中得 到的数据一同发送给所述监控端，所述监控端根据接收到的所述编号确定所述作业站点的 站点名称、站点位置以及作业时间；其中：
[0038] 每个所述数据传输仪设有与所述作业站点的站点名称、站点位置相关联的唯一的 所述编号，且所述监控端中存储有所有数据传输仪的所述编号以及与其对应的站点名称和 站点位置。
[0039] 其中，当所述数据传输