一种可移动式能见度标定系统及标定方法技术方案

技术编号:11629072 阅读:201 留言:0更新日期:2015-06-18 20:57
本发明专利技术涉及一种可移动式能见度仪标定系统,其特征在于:由滑动轨道、激光发射单元、滑动平台、平台驱动机构、接收端安装板及控制箱构成,在滑动轨道上安装激光发射单元及滑动平台,在滑动平台上安装接收端安装板及控制箱,滑动平台安装平台驱动机构,控制箱内安装电源箱及PLC控制单元,在接收端安装板上安装能见度仪的光电接收探头,该光电接收探头通过信号传输线连接至PLC控制单元。本发明专利技术结构设计科学合理,采用多基线滑动式测量,在误差消除的计算上可以更具合理性,为能见度测量仪器标定和校正提供科学有力的保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能见度探测装置,特别是一种可移动式能见度仪标定系统及标定方 法。
技术介绍
能见度是保证飞行安全的重要气象因素之一,是判断机场开放或关闭、飞机起飞 或着陆、采用目视飞行或仪表飞行的重要依据。能见度的准确测量具有重要的实用价值和 研究意义。 目前,我国的大中型机场使用的几乎都是芬兰VAISALA公司生产的MITRAS大气透 射仪和FD12P型前向散射仪,设备购买的价格非常昂贵,由于设备没有自己的知识产权,致 使后期设备的维护、维修和升级花费更是巨大。即使如此,我国幅员辽阔,机场众多,大气环 境和大气成分差异巨大,不同大气成分对消光系数或大气透过率影响巨大,消光系数或大 气透过率的差异直接影响到能见度测量仪器的精度,而涉及到消光系数反演能见度的算法 和软件掌握在国外,致使目前我们购买的国外现有仪器的准确性和可靠性差异较大,给民 航的实际业务应用带来很大困难。 能见度仪的精度和测量误差是能见度测量仪器的重要指标,大气的真实能见度受 到目标的光学特性、目标背景特性、大气均匀程度以及人的视觉生理等因素的影响。能见度 测量仪器在使用过程中会不同程度的受到镜面污染、光电探测器温度漂移、电路参数的离 散性、光源的稳定性、光源的单色性以及系统工作时间的长短、器件的老化等方面的影响, 测量的精确性和可靠性不能够满足实际使用的要求。目前,世界各国的能见度仪器厂商都 采用自己的相对参考基准来各自评价自己产品的精度,并无统一的检验基准。国内民航机 场缺乏定期对能见度测量仪的标定和校准的实验室标定设备。 有鉴于我国民航机场能见度测量的现状,亟待开发有自主知识产权的能见度测量 仪器,而开发能见度测量仪器,能见度测量仪器标定和校正是能见度测量仪器研发的必须 具备的手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种可移动式能见度标定系统,采 用多基线滑动式测量,在误差消除的计算上可以更具合理性。 本专利技术的目的还在于提供一种可移动式能见度标定方法。 本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的: -种可移动式能见度仪标定系统,其特征在于:由滑动轨道、激光发射单元、滑动 平台、平台驱动机构、接收端安装板及控制箱构成,在滑动轨道上安装激光发射单元及滑动 平台,在滑动平台上安装接收端安装板及控制箱,滑动平台安装平台驱动机构,控制箱内安 装电源箱及PLC控制单元,在接收端安装板上安装能见度仪的光电接收探头,该光电接收 探头通过信号传输线连接至PLC控制单元。 而且,所述的平台驱动机构由伺服电机、传动机构及联轴器构成,伺服电机安装于 滑动平台上表面,该伺服电机的输出轴伸入至滑动平台下部并通过传动机构及联轴器控制 滑动平台底部的滚轮移动,该伺服电机由控制箱内的电源箱供电。 而且,所述的伺服电机连接安装旋转编码器,该旋转编码器与PLC控制单元连接。 而且,在滑动轨道上还间隔安装有一组感应片,在滑动平台上安装有传感器。 而且,所述的PLC控制单元包括无线通讯模块。 而且,所述的接收端安装板通过一水平移动座安装于滑动平台上,该水平移动做 通过水平安装的伺服电机通过丝杠传动系统驱动进行水平微调。 而且,所述的伺服电机连接安装旋转编码器,该旋转编码器与PLC控制单元连接。 一种可移动式能见度仪标定方法,该方法的步骤为: ⑴将本专利技术的标定系统与待测能见度仪同时置于外场,同时测量大气能见度; ⑵、待测大气能见度仪采用lmin、3min、5min、10min平均观测,并记录观测值; ⑶、将本标定系统的滑动平台自激光发射单元的最近端至最远端,即距0m处到 50m处,每隔lm设置为一个基线点,在上述每一个基线点也采用lmin、3min、5min、10min平 均观测,并记录观测值; ⑷、对标定系统及待测能见度仪进行3个月的观测,记录相对误差,从而对大气能 见度仪完成标定。 本专利技术的优点和有益效果为: 1、本可移动式能见度仪标定系统,激光发射单元、光电接收探头均置于高精度导 轨上,保证在滑动轨道的55m长度范围内移动平顺、对准和精度定位,光路应位于透明舱体 通道的中部,防止环境干扰,被测设备位于其周围。 2、本可移动式能见度仪标定系统,采用将光电接收探头安装于滑动平台上,从而 改变能见度激光透射测量的基线长度,采用定点法测量〇m处到50m处没隔lm点处的多点 接收光能量,可计算能见度值,可实现能见度仪多点基线长度平均的方式进行测量标定。 3、本可移动式能见度仪标定系统,采用多基线滑动式测量,这种测量方式在误差 消除的计算上可以更具合理性,已有的大气能见度仪以大气透射仪精度最高,而目前已有 的大气透射仪均为单基线测量,并且在测量时镜头误差,与接受误差不能抵消。本标定系统 在测量精度上较一般能见度仪有较大提高。一般理解的能见度仪的值受两个变量支配:V =f(r,t),V表示能见度仪,r表示测量基线长度(即大气透射仪发射端和接收端的距离), t表示时间。传统的大气透射仪采用时间平均,而固定基线,而本方法采用基线长度,与时间 双平均的方式进行测量标定,而按照数学原理平均的取样点越分散,求取的值越精确。 4、本可移动式能见度仪标定系统,以接收端采用代替发射端采样,一般的大气能 见度仪发射端和接收端的误差往往有较大相对误差,这会给测量结果带来很大影响,而本 标定系统采用接收端代替发射端采样可以消除接收端的相对误差,从而使测量结果更加精 确。 5、本可移动式能见度仪标定系统,将电源箱及PLC控制单元均集成式安装于滑动 平台上,避免了电源线、信号传输线的拖拽,保证滑动平台的移动平稳性,提高检测精度。 6、本可移动式能见度仪标定系统,滑动轨道上还间隔安装有一组感应片,在滑动 平台上安装有传感器,可精确控制滑动平台的检测位置。[00当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可移动式能见度仪标定系统,其特征在于:由滑动轨道、激光发射单元、滑动平台、平台驱动机构、接收端安装板及控制箱构成,在滑动轨道上安装激光发射单元及滑动平台,在滑动平台上安装接收端安装板及控制箱,滑动平台安装平台驱动机构,控制箱内安装电源箱及PLC控制单元,在接收端安装板上安装能见度仪的光电接收探头,该光电接收探头通过信号传输线连接至PLC控制单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋立辉李猛台宏达熊兴隆
申请(专利权)人:中国民航大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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