基于gps的下投式探空测风系统及其探测数据的优化

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1、东南大学硕士学位论文基于GPS的下投式探空测风系统及其探测数据的优化姓名：周树道申请学位级别：硕士专业：系统工程指导教师：陈森发2001.12.1摘要丫46358f本文针对气象领域精确探测无人区、洋面上以及核试验后局部区域的大气环境气象要素缺乏有效手段问题，提出了基于全球定位系统(GPS)的下投式探空测风系统方案。保统设计包括了总体设计、各部分设计、核心部分选型设计以及相应工作原理。4由于国内目前尚无类似系统应用，本文针对应用该系统所探测到的数据与常规气象探测数据在数据体系和质量标准上存在一定差别问题，提出了探测数据优化方法——误差修正和模

2、糊去噪。通过采用其它相似资料，利用人工神经网络技术建立了ANN网络模型进行探测资料的误差修正和缺损预处理，并引入Lorenz系统对其逼近效果进／行了测试检验。(又因为大气系统是高度非线性的动力系统，文中基于非线性模糊推理，探讨了从探测数据中检测、滤除干扰噪声的方法和途径，旨在今后能有效地移植于本案所设计系统的探测数据优化订正中。乡关键词：探空测风系统设计j神经网络?模致模糊推理?非线性AbstractBasedonthefactsoflackingeffectiveobservationmeasureformeteorologyfactor

3、soversuchregionsasnobody-area，oceanandthelocalareaafternuclearexperiment，adown—caststylemeasurewindprojectbasedonGPSisputforwardinthispaper,whichincludecollectivitydesign，partsdesign，hardcorepatterndesignandtheirworkprinciplesTherearenosimilarsondesysteminourcountryatprese

4、nt，SOthereareinevitablysomedifferenceindatasystemorqualitystandardbetweenthesondeobtaineddataandtheroutineobservationdata，therefore，someoptimizingmethodandprocessforoursondegaineddata，viz．ANNerror-revisingandfuzzydenoisingwereintroduced．Byusingothersimilardata，aANNmodelwas

5、establishedtoreviseerrorandrecruitlack，andthelorenznon—lineardynamicsystemwasintroducedtobetestedandchecked．Atmosphereisahighnon-lineardynamicsystem，SOtherearemuchinteractionamongtheinfluencefactors，throughapplyingnon—linearfuzzyinferencetechnology，somemethodsandprocesseso

6、fcheckinganddenoisingfromthesondeobmineddatawerestudiedanddiscussed，basedonthetechnologyroutesaidabove，wearetotransplanttheANN／FISintoourdesignedsystemtooptimizeandrevisethesondeobservationeddata．Keywords：SondeMeasureWindSystem；ArtificialNeuronNetwork(ANN)；FuzzyInferenceSy

7、stem(FIS)；Non—linear堡塑叁堂堡主堂堡笙壅苎主鱼堕坚!塑丛丛兰型垦墨堡垒些竺型墼!!!!竺竺————_————————，———_————————_———●————————●—————————h———————————_———————一一。§1．1研究的缘起第一章概述准确的气象预报，离不开对大气气象要素的探测，这些气象要素最基本也最常用的是空中的温、压、湿、风等诸要素。目前，获取这些气象要素已经有许多手段，如：气象卫星探测、地面雷达探测、飞机探测、常规仪器地面探测等等。但这些手段在探测无人区、洋面上以及核试验后的大气环境气象要

8、素时，常显不足，对于军事行动敌占区上空小范围的气象要素探测更是无能为力。对于人员难以到达的地区，主要手段是使用卫星和飞机探测。但是，卫星探测是从离地面几百至几万公里高度上探测大气