Введение
1 Методы зондирования атмосферы
1.1 Метод радиозондирования атмосферы
1.1.1 Система радиозондирования атмосферы «Метеорит - МАРЗ» .
1.1.2 Система радиозондирования атмосферы «АВК-1 («Титан») -
1.5 Метод зондирования с помощью микроволнового радиометра . . .
2 Метеорологический зонд на основе микроконтроллерного устройства
2.1 Технология Arduino 13
2.2 Микроконтроллер ESP-8266EX 14
2.3 Платформа Wemos D1 mini
2.4 Плата расширения DHT Pro Shield 17
2.5 Плата расширения Micro SD Card Shield 17
2.6 Датчик давления BME280 19
2.7 Датчик аэрозолей DSM501a| 19
2.8 Корпус метеорологического зонд^ 21
2.9 Конструкция метеорологического зондй 21
2.10 Программное обеспечение! 23
3 Анализ результатов измерений 26
3.1 Результаты лабораторных испытаний 26
3.2 Результаты полевых испытаний 27
Заключение 31
Список использованных источников 32
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
В приземном слое атмосферы наблюдаются вертикальные градиенты температуры и влажности в сотни раз большие, чем в вышележащей свободной атмосфере. Следовательно, приземный слой требует более детального мониторинга с высоким пространственно - временным разрешением.
Целью дипломной работы является разработка многоразового метеорологического зонда и программного обеспечения для него. Разрабатываемый метеорологический зонд будет измерять основные параметры атмосферы такие как: давление, температура и влажность воздуха. Чтобы достичь поставленной цели нужно решить следующие задачи:
- ознакомиться с существующими методами зондирования атмосферы;
- сконструировать прототип метеорологического зонда для измерения атмосферного давления, температуры и влажности воздуха;
- создать алгоритм и программные средства для обработки данных измерений метеозондом;
- проанализировать полученные данные измерений.
Работа изложена на 45 страницах и состоит из введения, трех глав, заключения и трех приложений.
В первой главе рассматриваются различные методы зондирования атмосферы.
Во второй главе рассматривается микроконтроллерное устройство, платы расширения к нему, датчики давления, температуры и влажности воздуха. Описывается конструкция метеорологического зонда и программное обеспечение для него.
В третей главе приводятся результаты проведенных измерений и их анализ.
В ходе проделанной работы получены следующие результаты:
- рассмотрены различные методы зондирования атмосферы;
- создан метеорологический зонд на основе микроконтроллера ESP-8266EX и датчиков атмосферного давления (BME280), температуры и влажности воздуха (DHT22);
- создана система аспирации в корпусе метеозонда;
- разработано и протестировано программное обеспечение для метеозонда;
- Осуществлены лабораторные и натурные измерения;
- создан алгоритм и программное обеспечение для обработки полученных данных измерений;
- проанализированы полученные данные.
В ходе написания бакалаврной квалификационной работы все поставленные задачи были выполнены. Разработан метеорологический зонд и программное обеспечение для него. Проведенные эксперименты показали принципиальную возможность осуществления измерения метеопараметров приземного слоя атмосферы с борта беспилотного летательного аппарата.
Следует отметить, что созданный метеорологический зонд имеет стоимоть ниже одноразовых метеозондов и при этом многократен в использовании.
