[发明专利]一种人工影响天气作业指示器及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种时间精准同步的分布式作业指示系统及其工作方法，尤其是一种人工影响天气作业指示器及其工作方法。

背景技术

世界上很多国家都把人工影响天气作为一项减灾措施广泛地研究和实施。据统计，目前世界上有几十个国家实施一百多个人工影响天气计划，其中美国41项，影响面积约26万平方公里，居世界之首。美国西部山区和以色列的人工增雨、俄罗斯重点地区的防雹和机场消雾作业，都有清楚的科学概念，作为业务性计划长期持续进行，取得了良好经济效益。这些国家的业务计划和商业计划大多有周密的设计方案，而且广泛采用了各种先进技术装备。在人工影响天气方面，我国投入了大量的科研精力，虽然我国规模位居第一，但是在作业的科学水平、自动化程度和科技设备上却远远落后于国际先进水平。

目前我国的人工影响天气作业大多是以“人”为中心，各种命令的下达与执行仍主要靠人的操作来完成，整个作业进程的人为因素增多，作业的事故率也随之增大。要让人工影响天气在国民经济发展中发挥更大的作用，提高作业的科技含量和加强人工影响天气的基础科学研究是当务之急，而且还需要更好的技术设备。

发明内容

针对现有技术业科技含量低、自动化程度不高的现状，本发明提供了一种集收发中心指令与回复、作业状态显示、精确校时以及控制作业实施等功能于一体，无需人的干涉，可提高作业精度和自动化程度的人工影响天气作业指示器及其工作方法。

一种人工影响天气作业指示器，包括通信控制部分和显示控制部分，上述两部分之间电连接；通信控制部分包括通信控制处理单元、485总线接口单元、串口扩展单元和GPS校时单元，各单元之间电连接；显示控制部分包括操作控制处理单元、板载时钟源单元、用户接口单元和现场显示单元，各单元之间电连接。

所述的通信控制处理单元为51系列单片机89C52，或其他兼容型号。

所述的串口扩展单元，主芯片为四路全双工串口TL16C554，配以把其中两路串口转换为RS-232电平的MAX232CPE电平转换芯片。

所述的485总线接口单元为MAX485CPE。

所述的GPS校时单元为S4E3986，或其他GPS模块

所述的操作控制处理单元，为51系列单片机89C52，或其他兼容型号。

所述的板载时钟源单元为DS1302，电池为3V镍氢充电电池。

所述的现场显示单元，包括串并转换模块，行选择模块，数码管阵列模块，串并转换模块采用芯片为SN74HC595N，行选择模块采用芯片为SN74HC154NT，数码管阵列模块采用七段共阳极数码管SM4105。

所述的用户接口单元，包括按键组、LED组和蜂鸣器，均为通用器件。

系统运行过程中，通信控制部分和显示控制部分协同工作。通信控制部分的主要功能是：与中心服务器连接，接收来自中心服务器的作业指令，并返回现场状态，向显示控制部分提供时间信息。具体为：通信控制处理单元控制外围各单元；串口扩展单元实现多串口的扩展，提供指令信息传送通道；485总线接口单元提供485总线接口，可连接符合485总线协议的各种设备，此发明中连接的是发射设备，接收发射设备的发射信息；GPS校时单元提供精确校时功能，保证系统与中心的精确同步。显示控制部分完成以下功能：接收显示指令，并现场实时显示，提供用户操作接口。具体为：操作控制处理单元控制外围各单元；板载时钟源单元保存当前时钟，以备在GPS无信号时作参考时钟源；现场显示单元负责显示数据的串并转换、行选择及显示；用户接口单元通过按键组接受操作人员的操作，通过LED组和蜂鸣器向操作人员作必要的提示。

人工影响天气作业指示器的工作方法如下：

(1)系统初始化；

(2)通过GPS授时单元提取当前时间：年、月、日、时、分、秒，并显示；

(3)检测是否收到中心指令，若无指令，返回等待中心指令；若收到指令，则自动向中心返回消息以确认收到指令，同时现场实时显示发射时间、时长、方位角、仰角、发弹数，蜂鸣提示；随后由人工操作进行命令确认，返回人工确认消息；

(4)判断是否到达发射时间，若没有到达发射时间，返回等待；若到达发射时间，蜂鸣提示，“开始”灯亮，“停止”灯灭，蜂鸣提示，自动返回状态消息；

(5)现场开始发射操作，即时返回中心当前发射操作情况，如发射枚数、发射时间；

(6)判断是否超过预定发射时长，若没有超时，判断是否作业完毕；若超时，“停止”灯亮，停止发射，作业结束，自动返回状态消息；