[发明专利]高空测风卫星定位系统信息采集压缩方法及采集压缩器

说明书

本发明涉及一种信息采集和处理方法以及相应的采集处理仪器，尤其涉及一种利用全球卫星定位系统信息的高空气象测风采集压缩方法及其采集压缩器。

目前，高空气象测风一般采用探空仪和雷达相结合由雷达测定探空仪至雷达的距离、方位、仰角实现测风，在自动化程度、测量精度方面不够理想。

全球卫星定位系统简称GPS，是一种新的高精度定位导航系统。它由卫星、控制站、监测站、注入站和用户接收机组成，广泛用于航空、航海、陆地车辆定位、大地测量等方向。如能将其用于高空气象测风，将提高测风的自动化程度，并且测风精度将高于现有的测风系统，但由于现有的商业化GPS用户接收机价格远远高于现有探空仪中的测风部件，而探空仪随氢气球升空飘走，是一种次性使用的消耗器材，若将商业化GPS接收机装在控空仪上使用，探测费用将无法承受。

本发明的目的在于：为解决上述矛盾，将GPS技术运用于高空气象探测，提供一种高空气象测风GPS信息采集压缩方法及其采集压缩器。

本发明的技术方案是：将经过高放、中放放大后的GPS卫星信号送至一增量编码器进行转换，转换成的数字信号暂存于存储器中，并通过时序控制电路的控制，以远低于如数千分之一信号采集频率的频率将存储器中的信息按序输出。

本发明方法及其装置，可将GPS技术在经费可以承受的范围内用于高空气象测风，大大提高了探空仪的测量精度，提高了高空测风的自动化程度。

图1：为本发明的原理框图

图2：为本发明的采集压缩器的电路图

以下结合附图对发明进行详细说明。

本发明的方法是：经过高放、中放放大后的GPS信号送至增量编码器1进行转换，转换后的数字编码信号暂存于存储器2中，通过时序控制电路3控制存储器2将暂存其中的信号按序输出，并通过无线信道送至地面接收站，由地面接收站完成测距、定位。增量编码器采样频率为4～15兆赫兹，控制存储器输出的GPS信息频率为12000～1600赫兹。

本发明采集压缩器由增量编码器1、存储器2、时序控制电路3组成，增量编码器1由运放IC₃、电阻R₁、R₂构成的比较器、电阻R₃、电容C₁构成的积分器和D触发器D₁组成；存储器2由集成存储器IC₄组成；时序控制电路3由计数器IC₁与D触发器D₂组成；经高放、中放放大的信号经电阻R₁送至运放IC₃脚4，电阻R₂跨接于运放IC₃脚4与地间，电阻R₃跨接于触发器D₁的Q端与运放IC₃脚3及地间，触发器D₁，D₂及计数器IC₁的CLK输入端均接至由探空仪CPU产生的时钟，存储器IC₄输入端A₀～A₁₁分别与计数器IC₁输出Q₁～Q₁₂相连，由计数器(IC₁)提供地址，D触发器D₂的D输入端接探空仪CPU输出的写信号端，其输出Q端接存储器WE端，起延时作用；探空仪CPU输出的片选信号送至存储器IC₄CS端，经处理后的GPS信号由存储器IC₄D0端输出。存储器IC₄的输入端DI与D触发器D₁的Q端相连。

本发明的D触发器D₁、D₂可由集成电路IC₂(4013)替代。计数器IC₁采用4040集成块，存储器IC₄采用2147集成块。