本申请涉及控制系统,尤其涉及一种基于通信网络自适应的气象探空仪探测控制系统。
背景技术:
1、气象探空仪探测控制系统的通信网络是指用于传输气象探空仪获取的大气数据和控制指令的网络系统。气象探空仪是天气预报和气候研究的重要工具,通过探测大气中的温度、湿度、风速等参数,可以提供重要的气象数据。而通信网络则承担着将这些数据及时传输至地面控制中心的重要任务,保证了气象探空仪的实时性和准确性。因此在灾害预警、天气监测等方面也有着不可替代的作用,对于保障人们的生命财产安全具有重要意义。
2、目前,气象探空仪探测控制系统的通信网络流量预测方法主要基于历史数据和模型预测,以及实时监测和调整。通过分析历史数据和应用气象学模型,可以对未来的通信网络流量进行预测,以便合理规划网络资源和提前做好应对措施。然而,这种方法存在一些缺点,例如对突发性气象事件的响应能力有限,容易受到外界干扰和不确定因素的影响,导致预测结果不够准确。此外,大气环境的复杂性和多变性也给通信网络流量预测带来了挑战,使得预测结果往往存在一定的误差。
3、因此,亟需一种技术方案,从而能够提高对通信网络流量的预测准确率,增强控制系统的通信网络自适应能力。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足,本申请实施例提供了一种基于通信网络自适应的气象探空仪探测控制系统。本申请解决了现有控制系统对通信网络流量预测准确率低、通信网络自适应能力差等技术问题。
2、一种基于通信网络自适应的气象探空仪探测控制系统,包括:探空仪、地面接收设备、地面控制设备和基测箱;其中,所述探空仪内部设置有自适应通信模块,所述自适应通信模块用于与所述地面接收设备、所述地面控制设备和所述基测箱进行无线网络通信;以及所述自适应通信模块对所述无线网络通信的流量进行分解计算,所述分解计算的结果用于流量预测,以进行自适应的动态信道分配;其中,所述分解计算包括:,其中,表示网络原始信号,不等带宽分量,表示标准残差量,n 表示频率编号。
3、一种可能的实现方式中,其中所述自适应通信模块包括:预处理组件、预测组件、分配组件和通信组件;在所述自适应通信模块对所述无线网络通信的流量进行分解计算,所述分解计算的结果用于流量预测,以进行自适应的动态信道分配中:所述预处理组件用于对所述无线网络通信的流量进行分解计算,以将所述分解计算的结果传递至所述预测组件;所述预测组件用于根据所述计算的结果对无线通信网络进行流量预测,以将所述预测的结果传递至所述分配组件;所述分配组件用于根据所述预测的结果对无线通信网络的信道进行自适应的分配,以得到目标信道;以及所述通信组件基于所述目标信道与所述地面接收设备、所述地面控制设备和所述基测箱进行无线网络通信。
4、一种可能的实现方式中,其中所述预测组件用于根据所述计算的结果对无线通信网络进行流量预测,以将所述预测的结果传递至所述分配组件包括:对所述计算结果进行特征提取,以得到隐变量;其中所述特征提取包括:,其中,表示所述计算结果的熵特征,表示信号的概率;以及将所述隐变量输入深度生成模型进行所述流量预测,以得到所述预测的结果。
5、一种可能的实现方式中,其中将所述隐变量输入深度生成模型进行所述流量预测,以得到所述预测的结果包括:根据所述隐变量从高斯空间采样,以得到第一噪声;将所述第一噪声和当前步骤序号输入所述深度生成模型,以得到中间噪声;将所述中间噪声作为下一步骤的第一噪声,以进行迭代生成,直至当前步骤序号达到第一阈值;以及获取当前步骤序号达到第一阈值时的中间噪声,以作为所述预测的结果。
6、一种可能的实现方式中,其中根据所述隐变量从高斯空间采样,以得到第一噪声包括: ,其中,表示所述隐变量位置处的采样值,表示标准差,表示所述隐变量均值。
7、一种可能的实现方式中,其中所述分配组件用于根据所述预测的结果对无线通信网络的信道进行自适应的分配,以得到目标信道包括:基于所述预测的结果计算通信网络的最大化整体容量,以得到所述目标信道。
8、一种可能的实现方式中,其中所述计算通信网络的最大化整体容量包括: ,其中,表示信道容量(单位为比特每秒),表示信道的带宽(单位为赫兹),表示信噪比。
9、一种可能的实现方式中,其中所述通信组件的波段包括p波段和l波段。
10、一种可能的实现方式中,其中所述的系统还包括:所述地面接收设备、所述地面控制设备和所述基测箱通过无线通信网络与云平台服务器相连。
11、本申请实施例还提供了一种基于通信网络自适应的气象探空仪探测控制芯片,其特征在于,包括:处理器、存储器、系统总线;其中,所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连;所述存储器用于存储一个或多个程序,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行上述任一项所述系统的方法。
12、相比于现有技术,本申请提供的一种基于通信网络自适应的气象探空仪探测控制系统,通过设置自适应通信模块,能够提高对通信网络流量的预测准确率,增强控制系统的通信网络自适应能力。
1.一种基于通信网络自适应的气象探空仪探测控制系统,其特征在于,包括:探空仪、地面接收设备、地面控制设备和基测箱;其中,
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,其中所述自适应通信模块包括:预处理组件、预测组件、分配组件和通信组件;在所述自适应通信模块对所述无线网络通信的流量进行分解计算,所述分解计算的结果用于流量预测,以进行自适应的动态信道分配中:
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,其中所述预测组件用于根据所述计算的结果对无线通信网络进行流量预测,以将所述预测的结果传递至所述分配组件包括:
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,其中将所述隐变量输入深度生成模型进行所述流量预测,以得到所述预测的结果包括:
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,其中根据所述隐变量从高斯空间采样,以得到第一噪声包括:
6.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,其中所述分配组件用于根据所述预测的结果对无线通信网络的信道进行自适应的分配,以得到目标信道包括:
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,其中所述计算通信网络的最大化整体容量包括:
8.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,其中所述通信组件的波段包括p波段和l波段。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,其中所述的系统还包括:
10.一种基于通信网络自适应的气象探空仪探测控制芯片,其特征在于,包括:处理器、存储器、系统总线;其中,所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连;所述存储器用于存储一个或多个程序,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行权利要求1-9任一项所述系统的方法。