一种浮标激光云高仪的制作方法

本实用新型涉及气象监测技术领域，特别是一种浮标激光云高仪。

背景技术：

目前，国内外的浮标测云设备中具备云高角度校准功能的多采用现有的角度测量传感器，引入角度值对云底高度进行校准。由中国专利公告号为CN205880220U的专利文献公开了一种基于浮标的海洋云高长期在线监测装置，包括浮标和安装在浮标上的激光云高仪、浮标姿态测量模块、云高修正补偿模块、通讯模块和气象水文观测子系统，浮标姿态测量模块用于测量浮标平台的艏向、横滚和纵滚的姿态参数，云高修正补偿模块根据云高仪的姿态参数实现云高观测的修正和补偿。而在上述专利中采用现有的XW-GI5651型高精度姿态测量仪引入的角度结果具有实时性、同步性差的缺点，对于一直处于倾斜和摇摆状态的浮标测云设备，无法完成高速高精度、时效性强的角度测量并对云高结果进行校准，降低了云底高的测量准确度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种浮标激光云高仪，用以解决现有浮标激光云高仪校准响应度较慢、精度较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种浮标激光云高仪，包括浮标和激光云高仪，所述激光云高仪中设置有处理器，所述激光云高仪固定设置于所述浮标的上端，所述激光云高仪中还设置有角度测量模块，所述角度测量模块包括双轴重力加速度测量芯片，所述双轴重力加速度测量芯片的水平方向加速度信号输出端和垂直方向加速度信号输出端连接所述处理器的输入端口。使用双轴重力加速度测量芯片快速的对水平和垂直方向上的加速度测量得到浮标的偏移角，从而实时的校准浮标激光云高仪，解决了现有浮标激光云高仪校准时相应较慢、精度较差的问题。

作为本实用新型提供的一种浮标激光云高仪的改进，所述双轴重力加速度测量芯片通过模数转换输入接口连接所述处理器，经过数据转换使得测量更加快速、准确。

作为本实用新型提供的一种浮标激光云高仪的进一步改进，所述浮标为圆柱形浮标。

作为本实用新型提供的一种浮标激光云高仪的再一步改进，所述浮标为高分子聚乙烯浮标。

附图说明

图1是一种浮标激光云高仪的结构示意图；

图2是一种浮标激光云高仪的校准原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

本实用新型提供一种浮标激光云高仪，包括浮标1和激光云高仪2，其中激光云高仪2固定设置于浮标1的上端，如图1所示，该浮标云高仪采用的为圆柱形浮标，且为一种高分子聚乙烯浮标；另外，激光云高仪2中设置有处理器4和与该处理器4连接的角度测量模块3，角度测量模块3包括双轴重力加速度测量芯片，该双轴重力加速度测量芯片的水平方向加速度信号输出端和垂直方向加速度信号输出端连接处理器4的输入端口，其中，该双轴重力加速度测量芯片通过模数转换输入接口连接处理器，该处理器上设置有ADCIN口。激光云高仪是利用激光测距原理来测量云底相对地面的高度。

采用该双轴重力加速度测量芯片，对浮标激光云高仪的水平和垂直两个方向的角度进行实时高速测量，测量结果信号通过处理器4的ADCIN口传送给处理器，处理器高速采集重力加速度的实时信号再转换为角度信号并计算得到两个方向上的实时角度值α。

其中，该双轴重力加速度测量芯片通过测量水平方向的加速度和垂直方向的加速度，经过分析得到该浮标云高仪偏离水平方向的角度即为其偏离垂直方向的角度α。

处理器对实时角度值进行计算并对该时刻的云底高度值给予校正，校正原理如图2所示，将测量距离S换算成云底高度值H，即H＝S*cosα，从而准确测量云底高度H。

该重力加速度测量芯片是高精度，低功耗的小型集成电路，既可以测量不变的加速度，也可以测量变化的加速度。此测量角度是以地球表面的水平和垂直方向为参照，从而可以几乎不受环境限制精确地测量双轴角度。且通过处理器的模数转换接口输入并通过处理器对角度信号进行采集及计算并给相应时刻的云底高度值予以校正，此方法具有高速、同步性好、精度高的优点，从而可准确测量云底高度。

以上给出了本实用新型涉及的具体实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。在本实用新型的基本思路在于在浮标上设置带有双轴重力加速度测量芯片的激光云高仪，实现实时的云高测量与校准，对于具体的控制策略并不做限定性要求，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。