基于CC1010的智能小球测风系统设计

摘要：针对目前在高空风测量中使用的普通测风经纬仪需手工记录观测数据、手工录入数据计算，整个测量过程程序繁琐，而且需要多名测量员协同，同步性和实时性难以保证，造成较大的误差和人力损耗，很难保证气象数据采集和分析的数据准确性和可靠性。本文提出了一种解决上述问题的方法并设计了一种新的智能化、应用范围广的数字化小球测风系统。在测量过程中只需人工跟踪测风气球，系统能够自动采集测风数据并且自动计算测风结果。系统包括：电子测风经纬仪、CC1010数据采集板、FT232RL（USB转串口芯片）和笔记本计算机。

　　0.引言

　　大气边界层是大气层的底层部分，边界层的大气变化对人类的社会活动有着很大的影响。大气边界层的重要性决定了人类必须对其进行研究，掌握它的特征和变化规律。对于局部区域测风经常采用的方法是双经纬仪小球测风。本文介绍了一种新的智能化、应用范围广的数字化小球测风系统。

　　1.总体系统设计

　　本系统中将两个电子经纬仪分别放置在A、B两点，AB′为AB在水平面上的投影称为“基线”，BB′为实际应用是放置两台电子经纬仪存在的高度差，P点为测风气球，PA为测风气球在水平面的投影，α、β、γ、δ分别为两台电子经纬仪测出的气球的方位角和俯仰角，数据通过接于电子经纬仪RS—232串口的从机（无线单片机CC1010）用无线传输方式传送到主机（无线单片机CC1010）处，主机通过USB转串口芯片FT232RL 通过USB口将数据传送到上位机（PC机）中，PC机中的应用程序经过数据分析和处理得出当前小球的位置和对应实时风速和风向。

图1 双经纬仪小球测风系统示意图