基于CAN总线的车载气象测试仪设计与实现
发布时间：2021-12-18 21:57
在现代军事发展中，气象因素对决策与相关军事部署往往起到非常重要的作用，这对气象测试系统提出了更高的要求。从目前发展现状来看，现有的自动气象测试仪器仪表等都存在诸多不完善之处，例如信号处理能力较弱、参数测量误差较大、移动性与可靠性较差等缺陷。因此，研制出满足军用需求的气象测试仪迫在眉睫。本文设计了一套车载气象测试仪，其采用了可拆卸车载式结构，能够实现温度、湿度、大气压、风速、风向共计五种气象要素的高精度测量，通过CAN总线方式进行数据传输，可直接与车辆内部测控系统连接，满足目前军用需求。本文主要完成了车载气象测试仪的设计与实现，其中包括了总体方案设计、硬件系统设计、软件系统设计以及系统的测试与不确定度分析。在总体方案设计中，通过对车载气象测试仪设计需求的分析，提出了车载气象测试仪的总体设计方案以及测量的信号种类，并对气象测试仪的软件组成、工作流程进行了设计；硬件设计中，对测量单元进行设计的同时，对多参数传感器数据融合与自校准中温度与气压、气压与风速之间的校准算法进行了研究；硬件系统中主控制器采用具备CAN总线功能的infineon XC866单片机作为数据处理与通信的核心处理器，并对电源...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外气象测试仪发展与应用
1.2.2 国内气象测试仪发展与应用
1.3 研究内容
第2章 车载气象测试仪总体方案设计
2.1 车载气象测试仪需求分析
2.1.1 气象测试仪概述
2.1.2 车载气象测试仪设计要求
2.2 气象测试仪总体方案设计
2.2.1 测量单元
2.2.2 数据采集器
2.2.3 系统通信
2.3 气象测试仪软件概述
2.4 车载气象仪工作流程设计
2.5 本章小结
第3章 车载气象测试仪硬件系统设计
3.1 气象测试仪测量单元设计
3.1.1 温度测量
3.1.2 湿度测量
3.1.3 气压测量
3.1.4 风向测量
3.1.5 风速测量
3.1.6 多参数传感器复合与自校准
3.2 数据采集电路设计
3.3 主控制器电路设计
3.4 电源模块设计
3.5 CAN 通讯模块设计
3.6 本章小结
第4章 车载气象测试仪软件系统设计
4.1 系统总体软件设计
4.2 单片机系统软件设计
4.2.1 单片机程序编译环境
4.2.2 数据采集程序设计
4.2.3 软件滤波器
4.3 CAN 通信程序设计
4.3.1 CAN 节点初始化
4.3.2 CAN 总线数据传输
4.3.3 通信判断
4.4 本章小结
第5章 车载气象测试仪系统测试与不确定度分析
5.1 系统测试与检验
5.1.1 概述
5.1.2 系统测试
5.1.3 检验过程及结果
5.2 不确定度分析
5.2.1 测量不确定度概述
5.2.2 气象参数测量不确定度分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]A polyene chain of canthaxanthin investigated by temperature-dependent resonance Raman spectra and density functional theory （DFT） calculations[J]. 陈元正,李硕,周密,里佐威,孙成林. Chinese Physics B. 2013(08)
[2]湿度测量方法研究[J]. 李振杰. 计量与测试技术. 2011(06)
[3]气象应急移动车载系统及其在应急气象服务中的应用[J]. 李雁,张春晖,梁海河,孟昭林. 信息化研究. 2009(03)
[4]基于CAN总线的超声波液位检测系统[J]. 黄晓伟,梁杰申. 微计算机信息. 2009(02)
[5]数字化作战对炮兵装备的影响[J]. 高波,祁志民. 火力与指挥控制. 2005(07)
[6]气象和环境对装备的影响及适应性对策[J]. 吴宏宇. 装备环境工程. 2005(02)
[7]AN AUTOMATED TESTING NETWORK SYSTEM FOR PAPER LABORATORY BASED ON CAN BUS[J]. Xianhui Yi, Dongbo Yan, Huanbin Liu,Jigeng Li( State Key Lab of Pulp and Paper Eng., South China Univ. of Tech., Guangzhou 510640, China ). 天津科技大学学报. 2004(S2)
[8]未来战争中气象武器将显神威[J]. 邓龙学,邵拥军. 科学大观园. 2004(04)
[9]我国气象服务产业化战略研究[J]. 张洪广,马鹤年. 中国软科学. 2004(01)
[10]实用温度测量技术[J]. 吴志祥. 常州工学院学报. 2003(04)
硕士论文
[1]军事演习中工兵团工程装备维护保障资源配置研究[D]. 严勇.昆明理工大学 2010
[2]便携式风速风向测量仪[D]. 牛秀范.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
本文编号：3543236
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外气象测试仪发展与应用
1.2.2 国内气象测试仪发展与应用
1.3 研究内容
第2章 车载气象测试仪总体方案设计
2.1 车载气象测试仪需求分析
2.1.1 气象测试仪概述
2.1.2 车载气象测试仪设计要求
2.2 气象测试仪总体方案设计
2.2.1 测量单元
2.2.2 数据采集器
2.2.3 系统通信
2.3 气象测试仪软件概述
2.4 车载气象仪工作流程设计
2.5 本章小结
第3章 车载气象测试仪硬件系统设计
3.1 气象测试仪测量单元设计
3.1.1 温度测量
3.1.2 湿度测量
3.1.3 气压测量
3.1.4 风向测量
3.1.5 风速测量
3.1.6 多参数传感器复合与自校准
3.2 数据采集电路设计
3.3 主控制器电路设计
3.4 电源模块设计
3.5 CAN 通讯模块设计
3.6 本章小结
第4章 车载气象测试仪软件系统设计
4.1 系统总体软件设计
4.2 单片机系统软件设计
4.2.1 单片机程序编译环境
4.2.2 数据采集程序设计
4.2.3 软件滤波器
4.3 CAN 通信程序设计
4.3.1 CAN 节点初始化
4.3.2 CAN 总线数据传输
4.3.3 通信判断
4.4 本章小结
第5章 车载气象测试仪系统测试与不确定度分析
5.1 系统测试与检验
5.1.1 概述
5.1.2 系统测试
5.1.3 检验过程及结果
5.2 不确定度分析
5.2.1 测量不确定度概述
5.2.2 气象参数测量不确定度分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]A polyene chain of canthaxanthin investigated by temperature-dependent resonance Raman spectra and density functional theory （DFT） calculations[J]. 陈元正,李硕,周密,里佐威,孙成林. Chinese Physics B. 2013(08)
[2]湿度测量方法研究[J]. 李振杰. 计量与测试技术. 2011(06)
[3]气象应急移动车载系统及其在应急气象服务中的应用[J]. 李雁,张春晖,梁海河,孟昭林. 信息化研究. 2009(03)
[4]基于CAN总线的超声波液位检测系统[J]. 黄晓伟,梁杰申. 微计算机信息. 2009(02)
[5]数字化作战对炮兵装备的影响[J]. 高波,祁志民. 火力与指挥控制. 2005(07)
[6]气象和环境对装备的影响及适应性对策[J]. 吴宏宇. 装备环境工程. 2005(02)
[7]AN AUTOMATED TESTING NETWORK SYSTEM FOR PAPER LABORATORY BASED ON CAN BUS[J]. Xianhui Yi, Dongbo Yan, Huanbin Liu,Jigeng Li( State Key Lab of Pulp and Paper Eng., South China Univ. of Tech., Guangzhou 510640, China ). 天津科技大学学报. 2004(S2)
[8]未来战争中气象武器将显神威[J]. 邓龙学,邵拥军. 科学大观园. 2004(04)
[9]我国气象服务产业化战略研究[J]. 张洪广,马鹤年. 中国软科学. 2004(01)
[10]实用温度测量技术[J]. 吴志祥. 常州工学院学报. 2003(04)
硕士论文
[1]军事演习中工兵团工程装备维护保障资源配置研究[D]. 严勇.昆明理工大学 2010
[2]便携式风速风向测量仪[D]. 牛秀范.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
本文编号：3543236
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3543236.html
