CAJ | 학술논문

采用平行光成像的方式,研制了基于线阵图像传感器的降水现象自动测量系统,用于揭示大气降水物理特征及本质.首先,根据降水粒子微物理特征和降水现象业务观测的需求,设计了光学系统及高速线阵图像数据采集处理平台.然后,针对降水观测系统连续运行条件下线阵实时采集数据量大、不便于传输及处理的特点,利用现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现片内线阵数据实时二值化处理及编码传输.为消除平行光源性能漂移及传感器光强响应非均匀性等对成像阈值设置的影响,保证长期运行测量精度和一致性,设计了基于微处理器软核MicroBlaze的自适应阈值设置方案.在室内定标实验的基础上,与翻斗雨量计进行初步观测对比试验.实验室定标结果表明,系统最小分辨率优于0.1mm,实际同步观测累加降水量误差在15％左右,两者变化趋势大致相同,有较好的线性相关性.提出的系统满足降水现象自动测量对稳定可靠、自动化、精细化的要求.
채용평행광성상적방식,연제료기우선진도상전감기적강수현상자동측량계통,용우게시대기강수물리특정급본질.수선,근거강수입자미물리특정화강수현상업무관측적수구,설계료광학계통급고속선진도상수거채집처리평태.연후,침대강수관측계통련속운행조건하선진실시채집수거량대、불편우전수급처리적특점,이용현장가편정문진렬(FPGA)심편실현편내선진수거실시이치화처리급편마전수.위소제평행광원성능표이급전감기광강향응비균균성등대성상역치설치적영향,보증장기운행측량정도화일치성,설계료기우미처리기연핵MicroBlaze적자괄응역치설치방안.재실내정표실험적기출상,여번두우량계진행초보관측대비시험.실험실정표결과표명,계통최소분변솔우우0.1mm,실제동보관측루가강수량오차재15％좌우,량자변화추세대치상동,유교호적선성상관성.제출적계통만족강수현상자동측량대은정가고、자동화、정세화적요구.