一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统的制作方法

本发明涉及海洋微波辐射探测领域，具体是一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统。

背景技术：

1、海洋浮标是一种用于海洋监测和导航的重要设备，具有稳定性、能源自给性、低维护性、灵活性等特点，其广泛监测能力在在海洋经济、科学研究、海上安全等多个领域发挥着重要作用，是海洋活动中不可或缺的技术设备。海洋浮标搭载的探测仪器可以对洋面的温度、湿度、压强、风速及海洋的水温、叶绿素含量等信息进行观测。针对洋面以上，特别是海气边界层是大气与海洋连接的界面,包括温湿风等在内的多种海气边界层参数的大范围快速精确测量，对海事活动保障及海洋相关能源开发有着重要意义。但目前尚缺乏加载于浮标之上能够对各种大气参数进行连续综合的剖面观测设备。多波段微波辐射计采用多通道并行接收体制，通过测量多通道大气水汽(22-32ghz)、氧气(51-59ghz)吸收谱段的微波辐射亮温，经神经网络算法反演输出0km-10km范围内的大气温度廓线、相对湿度廓线等重要参数。

2、目前，多波段微波辐射计在陆地已经有了成熟的应用，在人工影响天气、民航气象保障、环保检测等领域都具有广泛应用。综上所述，多波段微波辐射计在温度、相对湿度的垂直廓线观测能力特别是对边界层的观测能力契合海气边界层各种大气参数进行连续综合的剖面观测需求，这对海洋气候模式研究，重点海域检测、预报和预警、海洋气象灾害防御等方面都有重要意义。现有的技术中，多波段微波辐射计尚不能实现在浮标上进行连续有效的探测，因此需要提供一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统。

技术实现思路

1、对于现有技术中存在的上述的问题，本发明的目的在于提供一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，包括辐射计主体、辐射计外围设备和数据传输显示模块，所述辐射计外围设备包括地面气象站，辐射计主体内部设有数据处理与控制系统，辐射计外围设备的地面气象站和辐射计主体内的数据处理与控制系统通信连接，地面气象站用于将海面的气象数据实时传输到辐射计主体中；

4、辐射计主体包括抛物面天线、光栅分波器、k波段接收机、v波段接收机和数据处理与控制系统，抛物面天线通过光栅分波器将微波信号分别送入k波段接收机输入端、v波段接收机输入端，k波段接收机的输出端、v波段接收机输出端都与数据处理与控制系统通信连接，抛物面天线用于接收辐射信息，光栅分波器用于将不同波长的光信号分开；

5、数据传输显示模块包括工控机、浮标采集器、卫星传输系统、、岸站云主机和数据展示绘图装置；辐射计主体内的数据处理与控制系统与工控机通信连接，工控机的输出端与浮标采集器通过ftp的rj45接口进行数据连接；浮标采集器通过卫星传输系统的卫星链路与岸站云主机通信连接，岸站云主机与数据展示绘图装置通过ftp进行数据连接。

6、作为本发明进一步的方案：所述辐射计主体还包括标定单元，标定单元与抛物面天线通信连接，标定单元包括内置黑体标定组件、噪声源标定组件、绝对液氮标定组件。

7、作为本发明进一步的方案：所述内置黑体标定组件包括内置监控自检模块、及时检测恒温控制模块、采集系统和伺服系统。

8、作为本发明进一步的方案：所述辐射计主体还包括倾角仪，倾角仪与数据处理与控制系统通信连接。

9、作为本发明进一步的方案：所述岸站云主机包括云数据库。

10、作为本发明进一步的方案：所述辐射计主体均放置于承载平台，承载平台为可拆卸式框架结构设置，承载平台由左右侧板、底板、前后支撑架、中间竖板拼接而成。

11、作为本发明进一步的方案：所述辐射计主体与电源连接。

12、作为本发明进一步的方案：所述辐射计主体全身采用316l钢材制备，辐射计主体表面镀涂氟碳漆及纳米氧化涂层。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、本发明从浮标环境观测适应性设计，小型化，轻量化，低功耗设计、对海洋卫星通信的数据传输设计、对海洋盐雾高湿环境的密封、防腐设计及设备自身结构改造设计等多方面进行考虑，实现对海面0至10千米垂直高度的温度、相对湿度、水汽密度等剖面参数的连续综合观测，完善浮标平台立体观测系统，对海洋气候模式研究，重点海域检测、预报和预警以及海洋气象灾害防御等方面都有重要意义和应用价值。

技术特征：

1.一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，其特征在于，包括辐射计主体、辐射计外围设备和数据传输显示模块，所述辐射计外围设备包括地面气象站，辐射计主体内部设有数据处理与控制系统，辐射计外围设备的地面气象站和辐射计主体内的数据处理与控制系统通信连接，地面气象站用于将海面的气象数据实时传输到辐射计主体中；

2.根据权利要求1所述的一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，其特征在于，所述辐射计主体还包括标定单元，标定单元与数据处理与控制系统通信连接，标定单元包括内置黑体标定组件、噪声源标定组件、绝对液氮标定组件。

3.根据权利要求2所述的一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，其特征在于，所述内置黑体标定组件包括内置监控自检模块、及时检测恒温控制模块、采集系统和伺服系统。

4.根据权利要求3所述的一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，其特征在于，所述辐射计主体还包括倾角仪，倾角仪与数据处理与控制系统通信连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，其特征在于，所述岸站云主机包括云数据库。

6.根据权利要求4所述的一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，其特征在于，所述辐射计主体均放置于承载平台，承载平台为可拆卸式框架结构设置，承载平台由左右侧板、底板、前后支撑架、中间竖板拼接而成。

7.根据权利要求5所述的一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，其特征在于，所述辐射计主体与电源连接。

8.根据权利要求6所述的一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，其特征在于，所述辐射计主体全身采用316l钢材制备，辐射计主体表面镀涂氟碳漆及纳米氧化涂层。

技术总结
本发明公开了一种用于10千米海洋浮标平台的多波段微波辐射计系统，属于海洋微波辐射探测领域，包括辐射计主体、辐射计外围设备和数据传输显示模块，所述辐射计外围设备的地面气象站和辐射计主体内的数据处理与控制系统通信连接，辐射计主体包括抛物面天线、光栅分波器、K波段接收机和V波段接收机，抛物面天线通过光栅分波器将微波信号经过K波段接收机和V波段接收机传入数据处理与控制系统；数据传输显示模块包括工控机、浮标采集器、卫星传输系统、岸站云主机和数据展示绘图装置。本发明实现对海面0至10千米垂直高度的连续综合观测，完善浮标平台立体观测系统，重点海域检测、预报和预警以及海洋气象灾害防御都有重要意义和应用价值。

技术研发人员：刘国进,卞真稳,占峰,王轩,朱涛,同向楠
受保护的技术使用者：四创电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/24