一种探空仪测风系统及测风方法
【专利摘要】本发明提供了一种探空仪测风系统及测风方法，本发明采用多普勒频移双差定速算法来测速，本发明消除了GPS接收机或者北斗接收机固有的误差，以及环境中的公共误差，速度精度满足要求。本发明可以减少了战时GPS卫星信号的关闭的风险，可以随时采用国产北斗接收机进行替换。
【专利说明】-种探空仪测风系统及测风方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及测试领域，尤其设及一种探空仪测风系统及测风方法。
【背景技术】
[0002] 传统的探空仪测位置和风速的方法是直接对GI^S接收机下传的数据进行解析显 示，该样十分依赖GI^S接收机的精度，精度越高的GI^S接收定位越准确，但是价格也越高，对 于一般的单点定速的GI^S接收机而言，大约在95%的时间内定速精度可达0. 2m/s。在国内 北斗卫星组网完成的大背景下，W后北斗接收机将会全面替代GI^S接收机，本发明所采用 的定速算法对低成本的GI^S接收机或者北斗接收机而言，能够大幅度的提高控空仪的定速 精度，并且本发明兼容北斗接收机。
[0003] 现有技术成本和精度矛盾，精度的提高W牺牲成本为代价，本发明在原有低成本 的基础上采用多普勒频移双差定速算法，精度能够大幅提高。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中问题，本发明提供了一种探空仪测风系统，其包括探空仪和 地面站，探空仪包括导航信号接收模块、PTU模块；地面站包括地面天线、频率调制FM接收 机及工控机；
[0005] 探空仪上的导航信号接收模块接收卫星发送的信号与PTU模块输出的数据合路 编帖，W频移键控FSK方式调制到载波器上经功率放大器放大后通过天线发送至地面；
[0006] 地面天线接收到信号后，经过无线网络信号器放大后，送到频率调制FM接收机， FM接收机对信号进行变频，数据解调和处理，得到导航信息中的定位定速信息和数据，同 时地面的基准信号接收机也接收卫星信号，基准信号接收机与探空仪上的导航信号接收机 同型号；两组数据由工控机进行处理，解算出风数据，通过对气象数据的滤波、纠错、插值处 理，最后计算输出用户所需要的气象数据。
[0007] 作为本发明的进一步改进，所述导航信号接收模块为GI^S信号接收机或者北斗信 号接收机。
[000引作为本发明的进一步改进，所述载波器及天线的频率为400MHz。
[0009] 作为本发明的进一步改进，得到导航信息中的定位定速信息和数据中的数据为： 压力、温度、湿度。
[0010] 一种利用上述任意一项的探空仪测风系统的测风方法，步骤如下：
[0011] 步骤1、判断卫星数据有效标志，有效则进行下一步，无效则置返回标志为无效，并 返回；
[0012] 步骤2、选择第一颗星数据为基星：
[0013] 基准站观测的基星的多普勒频移值为'Z$fe，其余卫星的频移值为'z^^se，
[0014] 流动站的基星的多普勒频移值为巧；6/，其余卫星的频移值为Z心f^
[0015] 计算双差多普勒频移观测量
【权利要求】
1. 一种探空仪测风系统，其特征在于：其包括探空仪和地面站，探空仪包括导航信号 接收模块、PTU模块；地面站包括地面天线、频率调制FM接收机及工控机； 探空仪上的导航信号接收模块接收卫星发送的信号与PTU模块输出的数据合路编帧， 以频移键控FSK方式调制到载波器上经功率放大器放大后通过天线发送至地面； 地面天线接收到信号后，经过无线网络信号器放大后，送到频率调制FM接收机，FM接 收机对信号进行变频，数据解调和处理，得到导航信息中的定位定速信息和数据，同时地面 的基准信号接收机也接收卫星信号，基准信号接收机与探空仪上的导航信号接收机同型 号；两组数据由工控机进行处理，解算出风数据，通过对气象数据的滤波、纠错、插值处理， 最后计算输出用户所需要的气象数据。
2. 根据权利要求1所述的一种探空仪测风系统，其特征在于：所述导航信号接收模块 为GPS信号接收机或者北斗信号接收机。
3. 根据权利要求1所述的一种探空仪测风系统，其特征在于：所述载波器及天线的频 率为 400MHz。
4. 根据权利要求1所述的一种探空仪测风系统，其特征在于：得到导航信息中的定位 定速信息和数据中的数据为：压力、温度、湿度。
5. -种利用权利要求1至4任意一项的探空仪测风系统的测风方法，其特征在于：步 骤如下： 步骤1、判断卫星数据有效标志，有效则进行下一步，无效则置返回标志为无效，并返 回； 步骤2、选择第一颗星数据为基星：
【文档编号】G01S19/52GK104503000SQ201410775770
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】寇义民, 刘宽俊, 何峰, 李春, 潘乐, 尚华, 于小龙, 王刚, 黄旭 申请人:深圳航天东方红海特卫星有限公司