一種基於單片機的微波輻射計的掃描控制裝置及控制方法

2023-07-23 02:41:41 2

專利名稱：一種基於單片機的微波輻射計的掃描控制裝置及控制方法
技術領域：
本發明涉及一種掃描控制裝置，特別涉及一種用於微波輻射計的掃描控制裝置及其控制方法。
背景技術：
微波輻射計是一種被動式的微波遙感器，用於全天時、全天候地觀測全球大氣溫 度和溼度、水汽含量、降雨量等空間氣象資料，以及地質與資源調查、海洋環境與海況檢測、 災害性天氣預報與檢測等，在大氣探測及海洋觀測中具有重要作用。由於微波輻射計是一 種被動式的遙感器，其靈敏度要求很高；對於微波輻射計的天線掃描控制裝置就要求其具 有速度可調、高解析度、定位精度高、實時控制等特點。現在多數微波輻射計上使用的通用天線掃描控制裝置，採用周期性連續變速掃描 方式，作為默認的觀測工作模式，掃描周期恆定，對地張角範圍恆定，連續採樣數據點數恆 定。掃描過程依次為勻速(熱源定標)_加速-勻速-減速-勻速(冷源定標)_加速-減 速-勻速(目標觀測)_加速-勻速-減速_(熱源定標)，整個掃描過程所用時間分配固 定。這種掃描控制裝置中，速度不可調節，方位角只有默認工作模式，因而適應能力較差。目前還有一種改進的天線掃描控制裝置是增加定點觀測和勻速掃描兩種掃描模 式，定點觀測模式可以進行對特定目標的連續觀測，勻速掃描模式掃描速率同所述通用天 線掃描控制裝置中默認工作模式的掃描速率一致，不能更改，且沒有將天線掃描速率控制 脈衝接入數據採集電路控制端，從而不能保證天線掃描速率與數據採集速率兩者同步。這 種天線掃描控制裝置改進了上述通用天線掃描控制裝置的不足，適應性提高。但不能實現 對天線轉動方位和速度的實時控制，也沒有將天線掃描速度與數據採集速率兩者相結合， 靈活性與適應性不高。

發明內容
為了解決上述兩種通用的天線掃描控制裝置存在的問題，本發明的目的在於提供 一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置及其控制方法，與多通道數據採集電路和控制 電路結合，適用於高解析度、速度可調、方位角實時控制的微波輻射計掃描控制及數據採集 系統。為了實現上述目的，本發明提供一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置，包 括控制電路部分、天線掃描驅動電路部分和數據採集電路部分，所述控制電路部分根據系 統既定的時序或上位機系統注入的控制指令，控制所述數據採集電路完成天線不同掃描方 位的各種科學數據和溫度數據的採集；所述天線掃描驅動電路由總線驅動電路和電機驅動 電路組成，該電機驅動電路依據上位機注入控制指令，完成對天線掃描方位和速度的控制， 分為默認工作模式和指定工作模式這兩種工作模式；所述數據採集電路由隔離驅動電路、 一個或多個多路選擇器、以及一個A/D轉換器組成，該數據採集電路依據所述控制電路所 發出的指令和天線轉動速度，完成微波輻射計科學數據和溫度數據的採集。
另外，所述天線掃描驅動電路部分由總線驅動電路、電機驅動電路組成，總線驅動 電路接收由所述控制電路產生的步進脈衝控制信號，為其提供足夠大的輸出電流後，將步 進脈衝控制信號傳送給電機驅動電路；電機驅動電路接收來自總線驅動電路的步進脈衝控 制信號，向天線提供轉速節拍脈衝和方向脈衝，並根據所述控制電路輸出脈衝速率實時控 制天線轉速，同時在控制電路中設置計數值，即可實時定位天線觀測角度。另外，將天線掃 描驅動電路的節拍脈衝與所述數據採集電路中A/D轉換器控制端相連，實現控制天線掃描 速度的同時同步控制數據採集的採樣速率。另外，所述控制電路部分由微處理器、總線控制器、解碼控制接口、程序存儲器、數 據存儲器以及外圍電路構成，其中，所述總線類型根據傳輸距離要求進行調整，採用RS232 或RS485進行傳輸；所述程序存儲器使用PROM或者E2PROM,其容量依據程序而定；所述數 據存儲器根據數據量的不同採用不同容量的SRAM。另外，所述控制電路部分進一步還可以包括看門狗硬體，用於防止軟體跑飛，在程 序發生異常時控制電路儘快恢復工作。另外，本發明的基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的控制方法，包括如下步 驟1)控制電路中的微控制器通過串行總線接收遠程計算機指令包，根據注入指令確 定天線掃描驅動電路以及數據採集電路部分的工作模式，採取默認工作模式或指定工作模 式，並給出相應時序，控制天線掃描過程和A/D轉換器進行科學數據和溫度數據的採集；2)當注入指令為默認工作模式時，讀取指令包中的天線掃描速率，由微控制器產 生時序同步控制天線進行周期性連續變速掃描和A/D轉換器進行數據採集，天線步進角度 為固定值1. 8° ；由數據採集電路採集的科學數據和溫度數據通過控制電路中解碼控制接 口存入RAM，並在一個周期結束後通過總線下傳到遠程計算機；掃描裝置運行過程中，控制 電路中的微控制器可通過中斷及時接收遠程計算機指令包，並終止當前工作模式，下傳當 前RAM數據後，重新分析指令包內容，根據注入指令重新指定天線掃描驅動電路以及數據 採集電路部分的工作模式，並進入新的運行周期；3)當注入指令為指定工作模式時，讀取指令包中的天線運行方向指令、步進角度 指令和運行速度模式指令；將天線運行方向指令以控制電平形式送入天線掃描驅動電路控 制天線順時針或逆時針運行；天線步進角度指令包括2細分、4細分、8細分、16細分、32細 分或64細分；運行速度模式指令包括勻速運行、變速運行、指定角度觀測三者中任一種，並 相應讀取天線勻速掃描速率，天線掃描加速度或天線觀測角度及固定角度觀測時的數據採 集速率；當運行速度模式為勻速運行或變速運行時，由微控制器產生時序同步控制天線掃 描驅動電路和數據採集電路當運行速度模式為固定角度觀測時，微控制器根據注入指令 對天線掃描驅動電路和數據採集分別給出不同時序，控制天線對指定目標進行觀測以及A/ D轉換器對相應科學數據和溫度數據進行採集；由數據採集電路採集的科學數據和溫度數 據通過控制電路中解碼控制接口存入RAM，並在一個周期結束後通過總線下傳到遠程計算 機；掃描裝置運行過程中，控制電路中的微控制器可通過中斷及時接收遠程計算機指令包， 並終止當前工作模式，下傳當前RAM數據後，重新分析指令包內容，根據注入指令重新指定 天線掃描驅動電路以及數據採集電路部分的工作模式，並進入新的運行周期。本發明的一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置及其控制方法的有益效果在於適用於對天線掃描速度與天線觀測角度實時控制的系統，並根據天線掃描速度確定 數據採集電路的採樣速率，兩者完美結合。為了滿足多方面的需求，對通用掃描控制裝置進 行了優化改進設計，使該微波輻射計掃描控制裝置的靈活性更高，應用範圍更加廣泛。


圖1是本發明的基 於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的組成框圖。圖2是構成本發明的基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的控制電路結構示 意圖。圖3是構成本發明的基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的數據採集電路電 路結構示意圖。圖4是構成本發明的基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的天線掃描驅動電 路結構示意圖。圖5是本發明的基於單片機的微波輻射計掃描控制方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方案對本發明的一種基於單片機的微波輻射計掃描控 制裝置及其控制方法進行詳細的說明。圖1是表示本發明的一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的組成框圖。如 圖1所示，本微波輻射計掃描控制裝置主要由控制電路部分、天線掃描驅動電路部分和數 據採集電路部分組成。其中，控制電路部分主要由微處理器系統和數據傳輸電路組成，主 要功能是根據系統的既定時序或中斷實時接收上位機指令，控制天線驅動控制電路實現對 天線掃描速度和方位角的控制，以及控制數據採集電路完成各種科學數據和溫度數據的採 集；天線掃描驅動電路部分主要包括總線驅動電路和電機驅動電路兩部分，依據上位機注 入控制指令，實現對天線掃描速度和方位角的實時控制；數據採集電路由隔離驅動電路、一 個或多個多路選擇器、以及一個A/D轉換器組成，該數據採集電路依據所述控制電路所發 出的指令和天線轉動速度，完成微波輻射計科學數據和溫度數據的採集，適用於多通道的 數據採集，A/D轉換器控制端可以由天線掃描速度進行控制，保證天線掃描速度與數據採集 速率的一致性。圖2是構成本發明的一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的控制電路結 構示意圖。如圖2所示，本發明的微波輻射計掃描控制裝置的控制電路由微處理器、總線 控制器、解碼控制接口、程序存儲器、數據存儲器以及外圍電路構成。本發明的總線控制類 型根據傳輸距離要求進行調整，採用RS232或RS485進行傳輸；程序存儲器使用PROM或者 E2PROM,其容量依據程序而定；數據存儲器根據數據量的不同採用不同容量的SRAM。同時增 加了看門狗硬體，用於防止軟體跑飛，在程序發生異常時控制電路儘快恢復工作。此外，該控制電路部分的主要功能如下■為天線掃描驅動電路的掃描速度與方向提供節拍脈衝和方向脈衝，同時根據上 位機注入指令實時控制天線掃描的速度與方位，由總線驅動電路輸出。■根據天線掃描速率，產生數據採集電路的時序，控制AD轉換器完成科學數據和 溫度數據的採集。
■通過總線控制器接收上位機注入指令並執行，同時傳回科學數據與溫度數據。圖3是構成本發明的一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的數據採集電 路結構示意圖。如圖3所示，本發明的微波輻射計掃描控制裝置的數據採集電路部分主要 由多路選擇器和A/D轉換器組成，輸入接口連接JFET輸入的運算放大器進行隔離和驅動， 控制端可由天線掃描速度進行控制。其中多路選擇器的通道數量通過具體的數據採集技術 指標確定。 圖4是構成本發明的一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的天線掃描驅 動電路結構圖。如圖4所示，本發明的微波輻射計掃描控制裝置的天線掃描驅動電路部分 由總線驅動電路、電機驅動電路組成，總線驅動電路接收由所述控制電路產生的步進脈衝 控制信號，為其提供足夠大的輸出電流後，將步進脈衝控制信號傳送給電機驅動電路；電機 驅動電路接收來自總線驅動電路的步進脈衝控制信號，向天線提供轉速節拍脈衝和方向脈 衝，並根據所述控制電路輸出脈衝速率實時控制天線轉速，同時在控制電路中設置計數值， 即可實時定位天線觀測角度。另外，將天線掃描驅動電路的節拍脈衝與所述數據採集電路 中A/D轉換器控制端相連，實現控制天線掃描速度的同時同步控制數據採集的採樣速率， 達到精確觀測特定目標的目的。分為默認工作模式和指定工作模式兩種。本發明的微波輻射計掃描控制裝置的天線掃描驅動電路中，採用默認工作模式 時天線轉動方式與通用天線掃描控制裝置類似，採用周期性連續變速掃描方式，掃描周期 恆定，對地張角範圍恆定，連續採樣數據點數恆定。掃描過程依次為勻速(熱源定標)_加 速-勻速-減速-勻速(冷源定標)_加速-減速-勻速(目標觀測)_加速-勻速-減 速_(熱源定標)，整個掃描過程所用時間分配固定。另外，本發明的微波輻射計掃描控制 裝置的掃描速率可以通過微控制器進行設置，並且與數據採集電路中數據採集速率保持同
止
少ο設計的關鍵不同點在於天線掃描的指定工作模式，指定工作模式可以通過中斷處 理程序實時注入控制指令，控制天線步進角度、運行方向、勻速運動或變速運動以及對指定 觀測角度進行定位。同時設置數據採集電路中A/D轉換器的控制端，控制是否保持與天線 掃描速度同步。指定工作模式下，分別設置天線步進角度、運行方向以及三種運行速度模式選擇， 包括勻速運行、變速運行、指定角度觀測。若選擇勻速運行，則設置天線勻速掃描速度；若選 擇變速運行，則設置運行加速度；若選擇指定角度觀測，則設置天線觀測角度以及數據採集 速率。默認工作模式時，天線步進角度為固定值1.8° ；在指定工作模式下，可選擇天線步進 角度為2細分、4細分、8細分、16細分、32細分、64細分，例如當數據注入指令選擇32細分 時，天線步進角度為1.8° /32 = 0.05625°，從而每轉一圈運行步數為360° /0.05625° =6400步。天線運行方向主要由電機驅動電路的指示電平來控制，高電平時控制天線進行 順時針掃描，低電平時控制天線進行逆時針掃描。當選擇速度模式為勻速運行時，應指定天 線掃描的運行速度，例如選擇32細分，勻速運行速度為6400步/s，則通過微控制器向總線 驅動器輸出6400Hz的節拍脈衝，同時輸出到A/D轉換器的採樣控制端，保證了天線掃描速 率與數據採集速率的同步；當選擇速度模式為變速運行時，應指定天線掃描的加速度，例如 同樣選擇32細分，加速度為-200Hz，則天線開始從6400Hz開始進行減速運行，通過設置微 處理器計數初值實現，另外，數據採集速率也將同步變化；當選擇速度模式為指定角度觀測時，應指定天線要觀測的具體角度以及對應的數據採集速率，例如設置觀測角度為75°，天線當前位置為21°，則通過計數設置天線逆時針運行角度為54°，即控制天線運行960步， 在此觀測模式下數據採集速率通過具體需要進行設置。控制簡單易行，並且實時性和靈活 性較好。另外，圖5是本發明的基於單片機的微波輻射計掃描控制方法的流程圖。如圖5 所示，本發明的基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的控制方法，包括如下步驟1)控制電路中的微控制器通過串行總線接收遠程計算機指令包，根據注入指令確 定天線掃描驅動電路以及數據採集電路部分的工作模式，採取默認工作模式或指定工作模 式，並給出相應時序，控制天線掃描過程和A/D轉換器進行科學數據和溫度數據的採集；2)當注入指令為默認工作模式時，讀取指令包中的天線掃描速率，由微控制器產 生時序同步控制天線進行周期性連續變速掃描和A/D轉換器進行數據採集，天線步進角度 為固定值1. 8° ；由數據採集電路採集的科學數據和溫度數據通過控制電路中解碼控制接 口存入RAM，並在一個周期結束後通過總線下傳到遠程計算機；掃描裝置運行過程中，控制 電路中的微控制器可通過中斷及時接收遠程計算機指令包，並終止當前工作模式，下傳當 前RAM數據後，重新分析指令包內容，根據注入指令重新指定天線掃描驅動電路以及數據 採集電路部分的工作模式，並進入新的運行周期；3)當注入指令為指定工作模式時，讀取指令包中的天線運行方向指令、步進角度 指令和運行速度模式指令；將天線運行方向指令以控制電平形式送入天線掃描驅動電路控 制天線順時針或逆時針運行；天線步進角度指令包括2細分、4細分、8細分、16細分、32細 分或64細分；運行速度模式指令包括勻速運行、變速運行、指定角度觀測三者中任一種，並 相應讀取天線勻速掃描速率，天線掃描加速度或天線觀測角度及固定角度觀測時的數據採 集速率；當運行速度模式為勻速運行或變速運行時，由微控制器產生時序同步控制天線掃 描驅動電路和數據採集電路；當運行速度模式為固定角度觀測時，微控制器根據注入指令 對天線掃描驅動電路和數據採集分別給出不同時序，控制天線對指定目標進行觀測以及A/ D轉換器對相應科學數據和溫度數據進行採集；由數據採集電路採集的科學數據和溫度數 據通過控制電路中解碼控制接口存入RAM，並在一個周期結束後通過總線下傳到遠程計算 機；掃描裝置運行過程中，控制電路中的微控制器可通過中斷及時接收遠程計算機指令包， 並終止當前工作模式，下傳當前RAM數據後，重新分析指令包內容，根據注入指令重新指定 天線掃描驅動電路以及數據採集電路部分的工作模式，並進入新的運行周期。其中，本發明的控制方法中，當運行速度模式選擇勻速運行時，則設置天線勻速掃 描速度，保證上升沿持續時間大於10us，即天線勻速掃描速率小於IOOKHz ；當運行速度模 式選擇變速運行時，則設置天線掃描運行加速度，加速度範圍為-200Hz/s2 200Hz/s2 ；當 運行速度模式選擇指定角度觀測時，則設置天線觀測角度以及數據採集速率，其中天線觀 測角度範圍為0° 360°，數據採集速率小於200KHz。控制電路部分由微處理器、總線控制器、解碼控制接口、程序存儲器、數據存儲器 以及外圍電路構成，其中，總線的類型根據傳輸距離要求進行調整，採用RS232或RS485進 行傳輸；程序存儲器使用PROM或者E2PROM,其容量依據程序而定；數據存儲器根據數據量 的不同採用不同容量的SRAM。另外，控制電路部分進一步包括看門狗硬體，用於防止軟體跑飛，在程序發生異常時控制電路儘快恢復工作。 綜上所述，本發明的微波輻射計掃描控制裝置綜合了通用掃描控制裝置和改進掃描控制裝置的優點，在滿足微波輻射計默認工作模式要求的同時，對指定工作模式進行了 更加靈活的改進，同時通過對數據採集電路中A/D轉換器的控制，實現了數據採集速率與 天線掃描速率的同步變化，適合對不同目標不同速率要求的觀測，是一種具有創新性的優 化設計的微波輻射計掃描控制裝置，滿足了微波輻射計適應不同任務的要求。
權利要求
一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置，其特徵在於，包括控制電路部分，天線掃描驅動電路部分和數據採集電路部分，所述控制電路部分，根據系統既定的時序或上位機系統注入的控制指令，控制所述數據採集電路完成天線不同掃描方位的各種科學數據和溫度數據的採集；所述天線掃描驅動電路部分，由總線驅動電路、電機驅動電路組成，總線驅動電路接收由所述控制電路產生的步進脈衝控制信號，為其提供足夠大的輸出電流後，將步進脈衝控制信號傳送給電機驅動電路；電機驅動電路接收來自總線驅動電路的步進脈衝控制信號，向天線提供轉速節拍脈衝和方向脈衝，並根據所述控制電路輸出脈衝速率實時控制天線轉速，同時在控制電路中設置計數值，即可實時定位天線觀測角度，另外，將該天線掃描驅動電路的節拍脈衝與所述數據採集電路中A/D轉換器控制端相連，實現控制天線掃描速度的同時同步控制數據採集的採樣速率；所述數據採集電路，由隔離驅動電路、一個或多個多路選擇器、以及一個A/D轉換器組成，該數據採集電路依據所述控制電路所發出的指令和天線轉動速度，完成微波輻射計科學數據和溫度數據的採集。
2.如權利要求1所述的一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置，其特徵在於，所 述天線掃描驅動電路分為默認工作模式和指定工作模式，採用所述默認工作模式時，天線轉動方式採用周期性連續變速掃描方式，掃描周期恆 定，對地張角範圍恆定，連續採樣數據點數恆定，掃描速率通過微控制器進行設置，保持與 數據採集電路同步；採用所述指定工作模式時，通過控制電路中斷處理程序實時注入控制指令，控制天線 步進角度、運行方向、以及選擇運行速度模式，同時設置數據採集電路中A/D轉換器的控制 端，控制是否保持與天線掃描速度同步，在該指定工作模式下，分別設置天線步進角度、運 行方向以及運行速度模式選擇。
3.如權利要求2所述的一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置，其特徵在於，所 述指定工作模式下的運行速度模式的選擇包括勻速運行、變速運行以及指定角度觀測，當選擇勻速運行時，則設置天線勻速掃描速度，保證上升沿持續時間大於lOus，即天線 勻速掃描速率小於IOOKHz ；當選擇變速運行時，則設置天線掃描運行加速度，加速度範圍為-200Hz/s2 200Hz/ ；當選擇指定角度觀測時，則設置天線觀測角度以及數據採集速率，其中天線觀測角度 範圍為0° 360°，數據採集速率小於200KHz。
4.如權利要求2或3所述的一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置，其特徵在於， 所述默認工作模式下，天線步進角度為固定值1.8° ；所述指定工作模式下，進一步選擇天 線步進角度為2細分、4細分、8細分、16細分、32細分或64細分，天線每次的步進角度為固 定值 1. 8° 的 1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64。
5.如權利要求1所述的一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置，其特徵在於，所 述控制電路部分由微處理器、總線控制器、解碼控制接口、程序存儲器、數據存儲器以及外 圍電路構成，其中，所述總線的類型根據傳輸距離要求進行調整，採用RS232或RS485進行傳輸；所述程序存儲器使用PROM或者E2PROM,其容量依據程序而定；所述數據存儲器根據數據量的 不同採用不同容量的SRAM。
6.如權利要求5所述的一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置，其特徵在於，所 述控制電路部分進一步包括看門狗硬體，用於防止軟體跑飛，在程序發生異常時控制電路 儘快恢復工作。
7.一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的控制方法，其特徵在於，是所述權利 要求1 6中任意一項所述的基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的控制方法，包括如 下步驟1)控制電路中的微控制器通過串行總線接收遠程計算機指令包，根據注入指令確定天 線掃描驅動電路以及數據採集電路部分的工作模式，採取默認工作模式或指定工作模式， 並給出相應時序，控制天線掃描過程和A/D轉換器進行科學數據和溫度數據的採集；2)當注入指令為默認工作模式時，讀取指令包中的天線掃描速率，由微控制器產生時 序同步控制天線進行周期性連續變速掃描和A/D轉換器進行數據採集，天線步進角度為固 定值1. 8° ；由數據採集電路採集的科學數據和溫度數據通過控制電路中解碼控制接口存 入RAM，並在一個周期結束後通過總線下傳到遠程計算機；掃描裝置運行過程中，控制電路 中的微控制器可通過中斷及時接收遠程計算機指令包，並終止當前工作模式，下傳當前RAM 數據後，重新分析指令包內容，根據注入指令重新指定天線掃描驅動電路以及數據採集電 路部分的工作模式，並進入新的運行周期；3)當注入指令為指定工作模式時，讀取指令包中的天線運行方向指令、步進角度指令 和運行速度模式指令，將天線運行方向指令以控制電平形式送入天線掃描驅動電路控制天線順時針或逆時 針運行；天線步進角度指令包括2細分、4細分、8細分、16細分、32細分或64細分；運行速度模式指令包括勻速運行、變速運行、指定角度觀測三者中任一種，並相應讀取 天線勻速掃描速率，天線掃描加速度或天線觀測角度及固定角度觀測時的數據採集速率當運行速度模式為勻速運行或變速運行時，由微控制器產生時序同步控制天線掃描驅 動電路和數據採集電路；當運行速度模式為固定角度觀測時，微控制器根據注入指令對天線掃描驅動電路和數 據採集分別給出不同時序，控制天線對指定目標進行觀測以及A/D轉換器對相應科學數據 和溫度數據進行採集；由數據採集電路採集的科學數據和溫度數據通過控制電路中解碼控制接口存入RAM， 並在一個周期結束後通過總線下傳到遠程計算機；掃描裝置運行過程中，控制電路中的微控制器可通過中斷及時接收遠程計算機指令 包，並終止當前工作模式，下傳當前RAM數據後，重新分析指令包內容，根據注入指令重新 指定天線掃描驅動電路以及數據採集電路部分的工作模式，並進入新的運行周期。
8.如權利要求7所述的基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的控制方法，其特徵在 於，所述步驟3)中，當所述運行速度模式選擇勻速運行時，則設置天線勻速掃描速度，保證上升沿持續時 間大於10us，即天線勻速掃描速率小於IOOKHz ；當所述運行速度模式選擇變速運行時，則設置天線掃描運行加速度，加速度範圍 為-200Hz/s2 200Hz/s2 ；當所述運行速度模式選擇指定角度觀測時，則設置天線觀測角度以及數據採集速率， 其中天線觀測角度範圍為0° 360°，數據採集速率小於200KHz。
9.如權利要求7所述的基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的控制方法，其特徵在 於，所述控制電路部分由微處理器、總線控制器、解碼控制接口、程序存儲器、數據存儲器以 及外圍電路構成，其中，所述總線的類型根據傳輸距離要求進行調整，採用RS232或RS485 進行傳輸；所述程序存儲器使用PROM或者E2PROM,其容量依據程序而定；所述數據存儲器 根據數據量的不同採用不同容量的SRAM。
10.如權利要求9所述的基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置的控制方法，其特徵 在於，所述控制電路部分進一步包括看門狗硬體，用於防止軟體跑飛，在程序發生異常時控 制電路儘快恢復工作。
全文摘要
本發明提供一種基於單片機的微波輻射計掃描控制裝置及其控制方法。該裝置包括控制電路部分、天線掃描驅動電路部分和數據採集電路部分，控制電路部分根據系統既定的時序或上位機系統注入的控制指令，控制數據採集電路完成天線不同掃描方位的數據採集；天線掃描驅動電路由總線驅動電路和電機驅動電路組成，電機驅動電路依據上位機注入控制指令，完成對天線掃描方位和速度的控制；數據採集電路由隔離驅動電路、多路選擇器以及A/D轉換器組成，依據控制電路發出的指令和天線轉動速度，完成數據採集。本發明的控制裝置對天線掃描速度和天線觀測角度實時控制，並根據天線掃描速度確定數據採集電路的採樣速率，兩者結合靈活性更高，應用範圍更廣泛。
文檔編號G01S7/02GK101865994SQ200910082348
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月14日 優先權日2009年4月14日
發明者孫波, 張升偉, 張瑜, 李丹娜 申請人:中國科學院空間科學與應用研究中心