船载一体化气象要素测量平台的设计与实现

发布时间：2024-02-16 01:10

　　随着社会的进步和发展,国家对于海洋气象要素的研究尤为重视,得到准确的气象要素数据对于海洋的开发和发展具有重要的意义。目前的采集设备多种多样,存在着精度低、易损耗、寿命短等缺点。针对这些问题,本文设计并实现了船载一体化气象要素的测量平台,该平台集成了风速风向、温度湿度、气压、降雨量六种海洋气象要素的采集,实现数据的实时显示和存储。利用对海洋气象要素的真实知识掌握,目的是为了海洋大数据分析可以具有详细的数据支持,最后可以为船舶的安全航行提供安全的保障。本文采用遗传算法优化Elman神经网络的初始权值阈值,并建立风速风向预测模型实现真实风速风向值的计算,完成了经典Elman神经网络、经典BP神经网络和优化之后的Elman神经网络的对比实验。接下来,利用IEEE1451的标准协议来设计平台的系统模型,在此基础上实现硬件的搭建和软件的设计,可以为其他设备提供标准接口,实现传感器的“即插即用”,扩展平台通用性。硬件方面,分析了主控模块的选型,设计了外围电路模块和气象传感器模块,数据传输驱动模块实现传感器数据采集和数据处理之间的通信,系统通信模块实现传感器与上位机之间的通信。软件方面,阐述了六种气象...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.3遗传算法优化Elman神经网络权值阈值算法

船载一体化气象要素测量平台的设计与实现12其中m1，m2表示进行交叉操作之前的个体，m1‘，m2’代表的是进行交叉操作完成后的相关个体，r代表的是随机交叉位,L代表的是个体长度。是否进行交叉操作取决于交叉概率，本文的方法交叉概率设定值为0.3。变异操作。变异是为了增加多样性[18....

图3.2电源转换电路

济南大学硕士学位论文213.3外围电路模块设计3.3.1电源电路本文的超声波传感器是用在海洋船舶的移动情况下，所以为了满足该系统供电要求[27]，采用+12V的蓄电池供电。但是因为系统中各单元和模块所需要的供电电压不同，所以需要对主供电电压进行转换。其中，微处理器以及其他外设电路....

图3.3稳压电路

船载一体化气象要素测量平台的设计与实现22图3.3稳压电路LP2951是一个双极性的低压差稳压器，它可以适应的电源电压误差范围高达35V，而且输出的是固定电压或可调电压。通过将引脚OUTPUT和引脚SENSE连接在一起，并将引脚FEEDBACK和引脚VTAP连接在一起，可以输出固....

图3.4时钟电路

船载一体化气象要素测量平台的设计与实现22图3.3稳压电路LP2951是一个双极性的低压差稳压器，它可以适应的电源电压误差范围高达35V，而且输出的是固定电压或可调电压。通过将引脚OUTPUT和引脚SENSE连接在一起，并将引脚FEEDBACK和引脚VTAP连接在一起，可以输出固....

本文编号：3900557