基于CC1010的智能小球測風系統設計

摘要：針對目前在高空風測量中使用的普通測風經緯儀需手工記錄觀測數據、手工錄入數據計算，整個測量過程程序繁瑣，而且需要多名測量員協同，同步性和實時性難以保證，造成較大的誤差和人力損耗，很難保證氣象數據采集和分析的數據準確性和可靠性。本文提出了一種解決上述問題的方法并設計了一種新的智能化、應用范圍廣的數字化小球測風系統。在測量過程中只需人工跟蹤測風氣球，系統能夠自動采集測風數據并且自動計算測風結果。系統包括：電子測風經緯儀、CC1010數據采集板、FT232RL（USB轉串口芯片）和筆記本計算機。

　　0.引言

　　大氣邊界層是大氣層的底層部分，邊界層的大氣變化對人類的社會活動有著很大的影響。大氣邊界層的重要性決定了人類必須對其進行研究，掌握它的特征和變化規(guī)律。對于局部區(qū)域測風經常采用的方法是雙經緯儀小球測風。本文介紹了一種新的智能化、應用范圍廣的數字化小球測風系統。

　　1.總體系統設計

　　本系統中將兩個電子經緯儀分別放置在A、B兩點，AB′為AB在水平面上的投影稱為“基線”，BB′為實際應用是放置兩臺電子經緯儀存在的高度差，P點為測風氣球，PA為測風氣球在水平面的投影，α、β、γ、δ分別為兩臺電子經緯儀測出的氣球的方位角和俯仰角，數據通過接于電子經緯儀RS—232串口的從機（無線單片機CC1010）用無線傳輸方式傳送到主機（無線單片機CC1010）處，主機通過USB轉串口芯片FT232RL 通過USB口將數據傳送到上位機（PC機）中，PC機中的應用程序經過數據分析和處理得出當前小球的位置和對應實時風速和風向。

圖1 雙經緯儀小球測風系統示意圖