一種人工影響天氣作業(yè)數(shù)據(jù)的采集與識(shí)別系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及人工影響天氣領(lǐng)域，主要涉及一種數(shù)據(jù)采集與識(shí)別系的方法及其使用 該方法的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在我國，伴隨人工影響天氣業(yè)務(wù)快速發(fā)展，飛機(jī)和地面作業(yè)的規(guī)模、頻次不斷增 加，作業(yè)信息及其數(shù)據(jù)量也相應(yīng)增多。作為人工影響天氣業(yè)務(wù)系統(tǒng)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，加強(qiáng)對 人工影響天氣飛機(jī)和地面作業(yè)數(shù)據(jù)的信息化建設(shè)，及時(shí)準(zhǔn)確地采集在用各類作業(yè)裝備的實(shí) 際作業(yè)數(shù)據(jù)，是決策服務(wù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是科學(xué)評估作業(yè)效果的前提，同時(shí)也是人工影響 天氣作業(yè)指揮調(diào)度與方案改進(jìn)的重要支撐，并日益受到各級氣象業(yè)務(wù)、管理部門重視。
[0003] 目前，關(guān)于人工影響天氣地面作業(yè)信息管理的內(nèi)容基本都是參照國家級早期規(guī)定 上報(bào)的作業(yè)信息收集內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，即主要包括作業(yè)站點(diǎn)編號(hào)、站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)位置 (僅對移動(dòng)點(diǎn)）、作業(yè)日期、作業(yè)類型、用彈型號(hào)、用彈量、仰角、方位角、作業(yè)開始時(shí)間與結(jié) 束時(shí)間、作業(yè)前后天氣狀況、作業(yè)面積、作業(yè)效果、填報(bào)單位和人員等信息。按照業(yè)務(wù)規(guī)定， 作業(yè)信息應(yīng)在作業(yè)完成后24小時(shí)之內(nèi)完成上報(bào)，這樣極低的時(shí)效性，遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際服務(wù) 需要和業(yè)務(wù)現(xiàn)代化發(fā)展要求。而從規(guī)定上報(bào)的地面作業(yè)信息內(nèi)容看，作業(yè)面積、作業(yè)效果和 作業(yè)類型、作業(yè)前后天氣狀況需結(jié)合氣象資料深入分析或判別，其上報(bào)時(shí)效性難以保證，但 其余與氣象分析無關(guān)的作業(yè)數(shù)據(jù)，包括作業(yè)裝備與彈藥類型信息、站點(diǎn)基礎(chǔ)地理信息與實(shí) 際發(fā)射時(shí)間、用彈數(shù)量等諸元，完全可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集和上報(bào)，大幅提高時(shí)效性。
[0004] 另一方面，雖然全國上下在運(yùn)行的人工影響天氣作業(yè)信息管理類似系統(tǒng)繁雜多 樣，但對地面作業(yè)數(shù)據(jù)的前端采集全都來自于指揮或作業(yè)人員口頭報(bào)告或人工錄入系統(tǒng)， 進(jìn)而電子入庫存檔，再向有關(guān)的業(yè)務(wù)或管理部門傳報(bào)。由于實(shí)施作業(yè)通常在降水等不利天 氣條件下，加上人為報(bào)告、錄入數(shù)據(jù)不可避免地易發(fā)生故意或無意疏漏，極易導(dǎo)致收集上報(bào) 的作業(yè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性無法保證。指揮或管理部門難以實(shí)時(shí)把控實(shí)際作業(yè)情況和精準(zhǔn)的用彈信 息，這也直接制約了安全管理在內(nèi)的其他業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的順利開展。
[0005] 因此，為了突破人工影響天氣地面作業(yè)數(shù)據(jù)完全依賴人工采集錄入的瓶頸和可能 引發(fā)的安全管理問題，切實(shí)提升作業(yè)數(shù)據(jù)收集上報(bào)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，急需發(fā)展更適用的 作業(yè)數(shù)據(jù)采集方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)崟r(shí)的采集作業(yè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并通過 該數(shù)據(jù)識(shí)別出作業(yè)工具、站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)位置、作業(yè)時(shí)間、用彈量、發(fā)射的方位角和仰角等信 息的人工影響天氣的數(shù)據(jù)采集和識(shí)別的方法和系統(tǒng)。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0008] 一種人工影響天氣作業(yè)數(shù)據(jù)的采集與識(shí)別系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)作業(yè)站點(diǎn)、設(shè)置在 所述作業(yè)站點(diǎn)內(nèi)的至少一個(gè)數(shù)據(jù)采集傳輸儀以及接收所述數(shù)據(jù)采集傳輸儀發(fā)送的數(shù)據(jù)并 進(jìn)行處理的監(jiān)控端；所述數(shù)據(jù)采集傳輸儀包括：
[0009] 聲級計(jì)，其配置為采集聲波信號(hào)并將該聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為與其對應(yīng)的聲級，并將該 聲級信息提供給控制單元，以使作業(yè)工具識(shí)別單元和無線傳輸單元進(jìn)行相應(yīng)的處理；
[0010] 作業(yè)工具識(shí)別單元，其配置為根據(jù)所述控制單元所傳輸?shù)穆暭壭畔⑴袛嘧鳂I(yè)站點(diǎn) 的作業(yè)工具類型，并將其的判斷結(jié)果傳送給所述控制單元；
[0011] 無線傳輸單元，其分別與所述控制單元和所述監(jiān)控端通信連接，以在所述數(shù)據(jù)采 集傳輸儀和所述監(jiān)控端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；
[0012] 控制單元，其接收來自所述聲級計(jì)的聲級信息，并將該聲級信息輸出給所述作業(yè) 工具識(shí)別單元，以進(jìn)行作業(yè)工具類型的判斷；所述控制單元還將其從所述作業(yè)工具識(shí)別單 元接收的作業(yè)工具類型的判斷結(jié)果和來自所述聲級計(jì)的聲級信息通過無線傳輸單元向所 述監(jiān)控端發(fā)送，以使監(jiān)控端對數(shù)據(jù)采集傳輸儀進(jìn)行監(jiān)控。
[0013] 其中，所述聲級計(jì)包括：
[0014] 聲音感應(yīng)單元，其采集聲波信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0015] 信號(hào)放大單元，其從所述聲音感應(yīng)單元接收所述聲波信號(hào)，并進(jìn)行功率放大；
[0016] 數(shù)據(jù)處理單元，其將所述聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成與其對應(yīng)的聲級，并將轉(zhuǎn)換后的聲級信 息輸出給所述控制單元。
[0017] 其中，所述數(shù)據(jù)采集傳輸儀還包括：
[0018] 連發(fā)識(shí)別單元，其接收來自所述控制單元的聲級信息，根據(jù)所述聲級信息判斷用 彈量，并將其判斷出的用彈量信息輸出給所述控制單元，所述控制單元再通過無線傳輸單 元傳送給所述監(jiān)控端；
[0019] 峰值識(shí)別單元，其接收來自所述控制單元的聲級信息，根據(jù)所述聲級信息判斷聲 級的峰值，并將其判斷出的聲級的峰值輸出給所述控制單元，所述控制單元再通過無線傳 輸單元傳送給所述監(jiān)控端。
[0020] 其中，所述數(shù)據(jù)采集傳輸儀還包括與所述控制單元相連接的定位單元，所述定位 單元將所述數(shù)據(jù)傳輸儀的位置信息和移動(dòng)路線輸出至所述控制單元。
[0021] 其中，所述監(jiān)控端包括：
[0022] 顯示單元，其對所述無線傳輸單元所發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示；
[0023] 存儲(chǔ)單元，其對所述無線傳輸單元所發(fā)送的信息進(jìn)行存儲(chǔ)；以及，
[0024] 數(shù)據(jù)分析單元，其接收來自所述無線傳輸單元的信息，并控制所述顯示單元顯示 所述信息，并控制所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)，且所述數(shù)據(jù)分析單元設(shè)有與所述無線傳輸單元 相對應(yīng)的通信接口。
[0025] 一種人工影響天氣作業(yè)數(shù)據(jù)的采集與識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與識(shí)別方法，其特征在 于：包括以下步驟：
[0026] S1 :設(shè)置在作業(yè)站點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)采集傳輸儀中的聲級計(jì)以一采樣頻率對所 述作業(yè)站點(diǎn)的聲波信號(hào)進(jìn)行采樣，并將采集到的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成與該聲波信號(hào)相對應(yīng)的聲 級，并將其傳送給控制單元；
[0027] S2 :所述控制單元接收來自所述聲級計(jì)的聲級，并根據(jù)所述聲級的幅值判斷該作 業(yè)站點(diǎn)是否開始作業(yè)；
[0028] S3 :當(dāng)所述控制單元判斷出所述作業(yè)站點(diǎn)開始作業(yè)時(shí)，作業(yè)工具識(shí)別單元判斷所 述控制單元在特定時(shí)間內(nèi)接收到的聲級的變化是否滿足第一規(guī)律或第二規(guī)律，并將判斷結(jié) 果發(fā)送至所述控制單元；其中，當(dāng)其滿足第一規(guī)律時(shí)判斷作業(yè)工具為高射炮；當(dāng)滿足第二 規(guī)律時(shí)判斷所述作業(yè)工具為火箭；
[0029] 所述第一規(guī)律是：所述控制單元接收到的聲級中存在80分貝至90分貝之間的前 導(dǎo)噪聲；
[0030] 所述第二規(guī)律是：不存在所述前導(dǎo)噪聲，且在作業(yè)開始后的一個(gè)采樣周期內(nèi)的聲 波的聲級的變化值大于50分貝；
[0031] S4 :所述控制單元將其在步驟S1-S3中任意一項(xiàng)中得到的數(shù)據(jù)通過無線傳輸單元 發(fā)送給監(jiān)控端，所述監(jiān)控端對該數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)和顯示。
[0032] 其中，在步驟S3中，當(dāng)所述工具類型判斷單元判斷出作業(yè)工具為高射炮時(shí)，所述 控制單元通過與其電連接的連發(fā)識(shí)別單元對其接收的聲級進(jìn)行分析，通過判斷所述聲級是 否滿足第三規(guī)律來判斷是否為連發(fā)發(fā)射，若滿足所述第三規(guī)律，則判斷為連發(fā)發(fā)射，若不滿 足所述第三規(guī)律，則判斷為單發(fā)發(fā)射，
[0033] 所述第三規(guī)律是：在所述聲級大于120分貝的情況下，在一個(gè)采樣周期內(nèi)的聲級 的變化值大于6分貝；
[0034] 其中，在步驟S1中，當(dāng)所述控制單元接收到的聲級的幅值大于110分貝時(shí)或當(dāng)所 述控制單元接收到的聲級的幅值在一個(gè)采樣周期內(nèi)的變化值大于10分貝時(shí)，判斷該作業(yè) 站點(diǎn)開始作業(yè)。
[0035] 其中，在步驟S3中，當(dāng)所述控制中心判斷作業(yè)工具為高射炮時(shí)，在所述前導(dǎo)噪聲 后，沒有出現(xiàn)大于110分貝的峰值，則判斷炮彈為啞炮。
[0036] 其中，在步驟S3和步驟S4之間還包括：所述控制單元通過與其電連接的峰值識(shí)別 單元對其接收的聲級的峰值進(jìn)行識(shí)別，并判斷峰值次數(shù)。
[0037] 其中，步驟S4進(jìn)一步包括：所述控制單元將一編號(hào)與步驟S1-S3中任意一項(xiàng)中得 到的數(shù)據(jù)一同發(fā)送給所述監(jiān)控端，所述監(jiān)控端根據(jù)接收到的所述編號(hào)確定所述作業(yè)站點(diǎn)的 站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)位置以及作業(yè)時(shí)間；其中：
[0038] 每個(gè)所述數(shù)據(jù)傳輸儀設(shè)有與所述作業(yè)站點(diǎn)的站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)位置相關(guān)聯(lián)的唯一的 所述編號(hào)，且所述監(jiān)控端中存儲(chǔ)有所有數(shù)據(jù)傳輸儀的所述編號(hào)以及與其對應(yīng)的站點(diǎn)名稱和 站點(diǎn)位置。
[0039] 其中，當(dāng)所述數(shù)據(jù)傳輸