一种气象雷达模拟训练系统技术方案

本发明专利技术公开了一种气象雷达模拟系统，包括模拟操作模块、模拟训练管理模块、模拟训练模块；模拟训练模块划分为模拟数据接收单元、模拟数据处理单元、模拟示波器显示单元；所述模拟操作模块连接到模拟数据处理单元、模拟数据接收单元，模拟数据接收单元连接到模拟数据处理单元、模拟示波器显示单元以及模拟训练管理模块，所述模拟数据处理单元连接到模拟训练管理模块，所述模拟训练管理模块连接到模拟示波器显示单元。本发明专利技术相比现有技术具有以下优点：(1)解决气象雷达使用时存在的各种不足，达到和气象雷达使用相同的效果和培训熟练操作员的目的。(2)对模拟操作错误的实时提示和模拟使用结果的评估。

A simulation training system for weather radar

The invention discloses a weather radar simulation system, including simulation operation simulation training module, management module, simulation training module; simulation training module is divided into analog data receiving unit, data processing unit, analog analog oscilloscope display unit; the analog operation module is connected to the analog data processing unit, analog data receiving unit, analog data the receiving unit is connected to the analog data processing unit, analog oscilloscope display unit and simulation training management module, the analog data processing unit connected to the management module of simulation training, the simulation training management module is connected to the analog oscilloscope display unit. Compared with the prior art, the invention has the following advantages: (1) solving various deficiencies in the use of meteorological radar, achieving the same effect as the weather radar and training the skilled operator. (2) the real-time prompt of simulation operation error and the evaluation of simulation result.

【技术实现步骤摘要】
一种气象雷达模拟训练系统
本专利技术涉及一种训练系统，尤其涉及的是一种气象雷达模拟训练系统。
技术介绍
目前气象雷达探测系统在使用过程中，存在以下不足：(1)在人口密集、经济发达地区，气象雷达进行高空气象探测时必须释放探空仪，通常高度可达20000米以上，容易与当地民航飞机的飞行航道发生矛盾，极大地限制了气象雷达的日常使用与训练次数。通常中型以上民航客机飞行高度大都在7000米至12000米之间。根据我国《航空飞行管制条例》第五章关于升放和系留气球的规定：“三十三条：进行升放无人驾驶自由气球或者系留气球活动，必须经市级以上气象主管机构会同有关部门批准”。“三十六条：升放无人驾驶自由气球，应当按照批准的申请升放，并及时向有关飞行管制部门报告升放动态；取消升放时，应当及时报告有关飞行管制部门”。进行高空气象探测，必须使用无线电经纬仪，并配合数字式探空仪，而探空气球飞行高度通常在0到30000米。如果使用单位组织日常气象探测时，事先没能申报计划，没能与地方航空管制部门建立正常的协调和通报关系，使用过程中，探空气球飞行高度涵盖通用航空高度，并且属于不可控飞行，一旦出现意外，后果将不堪设想。(2)数字探空仪掉落存在安全隐患数字探空仪是一次性使用的高空气象探测仪器。该设备重约350克，探空仪由充满氢气的探空气球带到高空后，与无线电经纬仪相配合，可综合观测到地面至30000米范围内，不同高度的大气温度、压力、相对湿度和风向风速。由于探空仪是一次性使用，探测结束后从30000米高空自由落体掉下，使用单位在居民区稠密的地区使用时存在安全隐患。据报道，四川某地就曾经发生过气象台发射的探空仪掉落至居民区的事故，对人民生命安全带来极大隐患。(3)使用经济性差探空仪每套售价在一千元左右，同时该设备属于精密仪器，掉地后不能再次使用。使用单位反映，如果频繁进行探测，仅放球一项，每年就需要大量经费支持，严重浪费物力、财力。另外气象雷达探测系统造价昂贵，经常使用其进行气象探测，容易造成气象雷达磨损，增加气象雷达维护和保养费用。(4)易受使用环境的限制气象雷达探测系统使用必须在室外进行，每次使用要占用一定的使用场地，而且受天气情况影响较大。为了解决上述问题，提出了研制气象雷达模拟训练系统的设想。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种不受飞行管制影响、不存在安全隐患，并且使用费用低又不受使用环境限制的气象雷达模拟训练系统。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种气象雷达模拟系统，包括模拟操作模块、模拟训练管理模块、模拟训练模块；模拟训练模块划分为模拟数据接收单元、模拟数据处理单元、模拟示波器显示单元；所述模拟操作模块连接到模拟数据处理单元、模拟数据接收单元，模拟数据接收单元连接到模拟数据处理单元、模拟示波器显示单元以及模拟训练管理模块，所述模拟数据处理单元连接到模拟训练管理模块，所述模拟训练管理模块连接到模拟示波器显示单元。作为具体的技术方案，所述模拟操作模块实现模拟气象雷达面板的功能，使操作员使用时就和面对气象雷达一样，进行基本的操作面板使用；模拟训练管理模块为模拟训练的组织者提供了管理模拟训练的信息平台，模拟训练管理模块分为训练设置单元、数据管理单元、操作评估单元三个部分；模拟训练模块为操作员提供模拟训练的实施平台。作为具体的技术方案，所述训练设置单元包括选择题号、选择模拟训练方式、监听和显示用户连接、突发情况设置；数据管理单元包括试题的录入、修改、数据的发送；操作评估单元包括操作员的成绩管理、操作评估结果的显示与输出。作为具体的技术方案，该模拟训练系统的开发环境采用Windows操作系统，采用MicrosoftAccess2000进行数据库的开发和管理，采用面向对象的编程方法，使用VC++6.0为开发平台，采用VC++6.0提供的ADO访问技术对数据库进行快速操作。作为具体的技术方案，所述数据处理单元用于将接收到的信息进行处理，形成模拟的气象数据，并输出发送到各保障单位，它由气象数据、数据显示、数据修正、数据输出、发送气象数据和信息交换6个子单元组成。作为具体的技术方案，编制计算机气象数据的实施步骤如下：①根据气象雷达的探测数据，给出计算机气象数据各气层中点高度上的气象诸元值，包括风向、风速、气温、气压和相对湿度；②根据计算机气象数据各气层高度上的气温(℃)数据，查表得各气层高度上的气温对应的饱和蒸汽压(Pa)；③计算水蒸汽压；④计算虚温；⑤按照计算机气象数据对各气象诸元的精度要求，对风向、风速、虚温、气压数据进行处理；⑥把处理好的数据：风向、风速、虚温、气压填写到计算机气象数据的各气层中；数据显示子单元含探空数据显示、球坐标数据显示、气象数据报文显示；数据修改子单元含有探空数据修改、探空数据自动修改、球坐标数据修改、地面气象数据修改、测站坐标和原始数据恢复六种内容；信息交换子单元包含有自由报文、注册内容；数据输出子单元为：当计算机气象数据计算完毕后的输出保存；示波器显示单元完成类示波器的功能。作为具体的技术方案，该模拟训练系统的工作过程如下所述：首先将大量具有代表性的气象参数数据组，建立试题数据库或者根据实际探测数据的变化规律，随机生成探测数据，数据存储进模拟训练管理模块的数据管理单元，利用模拟训练管理模块进行管理；系统开始运行后，首先根据管理者的要求，通过模拟操作模块调用训练设置单元设定的题号、难度设置等信息，从数据库中读取相应的数据，完成程序变量的初始化过程；然后启动计时器，按计时器从数据管理单元读取相应的数据发送到数据接收单元，数据接收单元根据接收的数据，通过示波器显示单元显示一定的雷达跟踪和控制状态，然后显示相应的外部现象，达到外观上与真实系统的工作情况完全相同，通过数据的不断发送，产生气球在空中连续飞行现象的模拟，操作员像面对气象雷达一样通过模拟操作模块对此进行判断和处理；探测结束后，通过数据处理单元进行模拟结果的数据处理，并生成气象数据；模拟训练管理模块的操作评估单元分别从模拟数据接收单元和模拟数据处理单元得到数据，进行实时错误操作提示和记录操作过程，并对操作结果进行定量成绩评估，评估结果通过模拟示波器显示单元进行显示。本专利技术相比现有技术具有以下优点：(1)解决气象雷达使用时存在的各种不足，达到和气象雷达使用相同的效果和培训熟练操作员的目的。模拟训练系统在不用放气球的情况下模拟气象雷达探测系统的使用过程，达到与气象雷达相同的使用效果，完整、真实地再现了气象雷达探测系统工作的全过程，模拟使用的每一步动作都需要操作员操作完成，可以很好满足培训操作员的目的。模拟原气象雷达的控制面板作为系统的操作控制面板，可以使操作员熟练掌握气象雷达的操作技巧。(2)对模拟操作错误的实时提示和模拟使用结果的评估。模拟训练系统实时跟踪模拟操作全过程，对操作数据实时存储比较，在不影响使用过程的情况下，对操作错误实时提示，同时实时记录操作的各个要素，依据评估标准，对操作结果进行自动评估。附图说明图1是使用本专利技术气象雷达模拟系统的模拟器的组成框图；图2是本专利技术气象雷达模拟系统的总体框架图；图3是本专利技术气象雷达模拟系统的功能模块图；图4是本专利技术气象雷达模拟系统的工作流程图；图5是实施例中的角度波形图。具体实施方式下面对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气象雷达模拟系统，其特征在于，包括模拟操作模块、模拟训练管理模块、模拟训练模块；模拟训练模块划分为模拟数据接收单元、模拟数据处理单元、模拟示波器显示单元；所述模拟操作模块连接到模拟数据处理单元、模拟数据接收单元，模拟数据接收单元连接到模拟数据处理单元、模拟示波器显示单元以及模拟训练管理模块，所述模拟数据处理单元连接到模拟训练管理模块，所述模拟训练管理模块连接到模拟示波器显示单元。

【技术特征摘要】
1.一种气象雷达模拟系统，其特征在于，包括模拟操作模块、模拟训练管理模块、模拟训练模块；模拟训练模块划分为模拟数据接收单元、模拟数据处理单元、模拟示波器显示单元；所述模拟操作模块连接到模拟数据处理单元、模拟数据接收单元，模拟数据接收单元连接到模拟数据处理单元、模拟示波器显示单元以及模拟训练管理模块，所述模拟数据处理单元连接到模拟训练管理模块，所述模拟训练管理模块连接到模拟示波器显示单元。2.根据权利要求1所述的一种气象雷达模拟系统，其特征在于，所述模拟操作模块实现模拟气象雷达面板的功能，使操作员使用时就和面对气象雷达一样，进行基本的操作面板使用；模拟训练管理模块为模拟训练的组织者提供了管理模拟训练的信息平台，模拟训练管理模块分为训练设置单元、数据管理单元、操作评估单元三个部分；模拟训练模块为操作员提供模拟训练的实施平台。3.根据权利要求2所述的一种气象雷达模拟系统，其特征在于，所述训练设置单元包括选择题号、选择模拟训练方式、监听和显示用户连接、突发情况设置；数据管理单元包括试题的录入、修改、数据的发送；操作评估单元包括操作员的成绩管理、操作评估结果的显示与输出。4.根据权利要求1所述的一种气象雷达模拟系统，其特征在于，该模拟训练系统的开发环境采用Windows操作系统，采用MicrosoftAccess2000进行数据库的开发和管理，采用面向对象的编程方法，使用VC++6.0为开发平台，采用VC++6.0提供的ADO访问技术对数据库进行快速操作。5.根据权利要求1所述的一种气象雷达模拟系统，其特征在于，所述数据处理单元用于将接收到的信息进行处理，形成模拟的气象数据，并输出发送到各保障单位，它由气象数据、数据显示、数据修正、数据输出、发送气象数据和信息交换6个子单元组成。6.根据权利要求5所述的一种气象雷达模拟系统，其特征在于，编制计算机气象数据的实施步骤如下：①根据气象雷达的探测数据，给出计算机气象数据各气层中点高度上的气象诸元值，包括风向、风速、气温、气压和相对湿度；②根据计算机气象数据各气层高度上的气温(℃)数据，查表得各气层高度上的气温对应的饱和蒸汽压(Pa)；③计算水蒸汽压；④计算虚温；⑤按照计算机气象数据对各气象诸元的精度要求，对风向、风速、虚温、气压数据进行处理；⑥把处理好的数据：风向、风速、虚温、气压填写到计算机气象数据的各气层中；数据显示子单元含探空数据显示、球坐标数据显示、气象数据报文显示；数据修改子单元含有探空数据修改、探空数据自动修改、球坐标数据修改、地面气象数据修改、测站坐标和原始数据恢复六种内容；信息交换子单元包含有自由报文、注册内容；数据输出子单元为：当计算机气象数据计算完毕后的输出保存；示波器显示单元完成类示波器的功能。7.根据权利要求1所述的一种气象雷达模拟系统，其特征在于，该模拟训练系统的工作过程如下所述：首先将大量具有代表性的气象参数数据组，建立试题数据库或者根据实际探测数据的变化规律，随机生成探测数据，数据存储进模拟训练管理模块的数据管理单元，利用模拟训练管理模块进行管理；系统开始运行后，首先根据管理者的要求，通过模拟操作模块调用训练设置单元设定的题号、难度设置等信息，从数据库中读取相应的数据，完成程序变量的初始化过程；然后启动计时器，按计时器从数据管理单元读取相应的数据发送到数据接收单元，数据接收单元根据接收的数据，通过示波器显示单元显示一定的雷达跟踪和控制状态，然后显示相应的外部现象，达...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶海军，邢立新，张杰，杨静，谢恺，杨清文，曲玉琨，刘建军，周全，孙吉红，王强，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军官学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34