天空成像儀原理

天空成像儀主要的部件有：照相機(jī)、帶有加熱裝置的半球鏡面、鏡面上方的遮光帶以及下方的電子設(shè)備系統(tǒng)。該儀器可以在白天自動進(jìn)行全天空云量的持續(xù)監(jiān)測，其工作原理是：通過儀器上方的照相機(jī)垂直向下拍攝帶有加熱裝置的半球鏡面，得到當(dāng)時天空所呈現(xiàn)的圖像，并將拍攝得到的圖像自動存儲到計算機(jī)上進(jìn)行云量計算和處理。

全天空成像儀

天空成像儀是一種用于觀測天空中各種天體的儀器。該儀器可掃描整個天空，將所觀測到的光線轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，進(jìn)而顯示在顯示屏上，以便于天體觀測者對天體的位置和亮度等進(jìn)行分析和研究。全天空成像儀主要適用于天文學(xué)、氣象學(xué)和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，其作用在于和記錄天文、氣象和環(huán)境方面的數(shù)據(jù)，以增進(jìn)我們對自然環(huán)境的了解。全天空成像儀配合機(jī)器深度學(xué)習(xí)算法的運用，極大的提高了云的自動化觀測程度，增強了人們對太陽能資源的研究和利用能力。

云量觀測的作用

硬件的設(shè)計、制造和測試應(yīng)能承受該設(shè)備預(yù)期在地面氣象觀測站可能遇到的所有工作環(huán)境。設(shè)備應(yīng)能在上述環(huán)境中365天24 小時連續(xù)不間斷工作。各種部件，如底座、安裝件等，應(yīng)有足夠的機(jī)械強度和防腐蝕能力，確保在產(chǎn)品壽命期內(nèi)，不因外界環(huán)境的影響和材料本身原因而導(dǎo)致機(jī)械強度下降而引起危險和不安全。部分環(huán)境條件參考如下

便攜式云高儀系統(tǒng)

云影響著飛機(jī)的安全起飛和著陸,云底高度作為云的重要參數(shù)之一,實時準(zhǔn)確觀測云底高度,是航空飛象保障的基本要求。目前地面上常用的云底高度觀測設(shè)備為光云高儀,云高儀又分為地基固定式和手持便攜式兩種,而手持便攜式激光云高儀的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于地基固定式云高儀。傳統(tǒng)手持便攜式云高儀的激光回波信號處理部分采用的是模擬電路設(shè)計,以單脈沖計數(shù)的工作方式對云底高度進(jìn)行測量,在實際工作中容易受到噪聲和氣溶膠的干擾,對云底高度識別不準(zhǔn)確,容易造成“虛測”和“漏測”等現(xiàn)象。針對傳統(tǒng)便攜式云高儀無法準(zhǔn)確識別云底高度的問題,本文采用了在傳統(tǒng)便攜式激光云高儀回波信號接收處理端加裝基于FPGA和ARM組合的高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。