[发明专利]分布式大气偏振模式检测系统及系统控制方法

权利要求书

1.一种分布式大气偏振模式检测系统，其特征是系统组成包括大气偏振模式检测系统控制中心、各中继装置和分布在各不同地理环境的地理位置处的各大气偏振模式多维检测装置；

以所述大气偏振模式检测系统控制中心控制各大气偏振模式多维检测装置自动完成对于所在地理位置的大气偏振信息数据的采集，接收所述大气偏振模式多维检测装置采集的原始大气偏振信息数据，在所述大气偏振模式检测系统控制中心通过数据处理获得多地理环境的大气偏振信息数据并以数据库进行保存和管理；

所述各中继装置保存其中继区域内的各大气偏振模式多维检测装置的通信地址作为路径信息，各中继装置在位于其中继区域内的各大气偏振模式多维检测装置与大气偏振模式检测系统控制中心之间进行信号的中继转发，以中继装置修改自身所保存的路径信息进行路径选择以及对于由中继装置划分的网络结构进行动态调整；

在所述大气偏振模式检测系统控制中心设置PC机，所述PC机包括具有人机交互界面的主控制模块、通信管理模块、数据处理模块、数据库模块和图形化显示模块；以所述PC机中通信管理模块与大气偏振模式检测系统控制中心的无线通信模块相连接；所述PC机中数据处理模块在接收由所述各大气偏振模式多维检测装置采集的原始大气偏振信息数据后，经数据处理获得多地理环境的大气偏振信息数据；所述大气偏振模式检测系统控制中心是以其无线通信模块与各中继装置和各大气偏振模式多维检测装置进行无线通信；

所述中继装置具有作为中继装置控制中心的MCU单片机C、无线通信模块C、提供系统时间的实时时钟C、存储路径信息和中继装置运行数据的数据存储模块C、供用户输入命令和进行系统状态液晶显示的人机交互模块C、电源模块C和USB接口C；以所述中继装置中无线通信模块C在大气偏振模式检测系统控制中心和本中继区域中的各大气偏振模式多维检测装置之间进行无线通信；以所述中继装置中的USB接口C与大气偏振模式检测系统控制中心进行有线连接；

所述中继装置保存其中继区域内的各大气偏振模式多维检测装置的通信地址作为路径信息，提供其中继区域内大气偏振模式多维检测装置与大气偏振模式检测系统控制中心的信号中继转发路径，所述中继装置检查收到的每一帧数据，如果数据帧目的地址在本中继装置中继区域内或为广播地址，源地址为大气偏振模式检测系统控制中心地址，则转发该数据帧；如果数据帧目的地址为大气偏振模式检测系统控制中心地址，源地址为本中继装置中继区域内地址，则转发该数据帧；如果数据帧目的地址为本地地址，则该数据帧为控制帧，执行该数据帧中的控制命令；如果为其它情况，则忽略该数据帧；

所述大气偏振模式多维检测装置的结构设置包括：

一组大气偏振信息检测传感器(401)，用于大气偏振信息检测；

一光强测试模块(402)，具有光强检测装置、用于光强信号检测；

一多维检测平台(403)，具有扇形传感器安装架(501)、柱形连杆(502)、底座(503)和数据采集模块安装台(504)，所述扇形传感器安装架(501)设置为悬臂结构，悬臂的一端水平固定在柱形连杆(502)的顶部，悬臂在水平方向上伸展，伸展的悬臂按整体呈扇形每间隔相同的中心角Φ折弯呈各折面，固定设置在扇形传感器安装架上的一组大气偏振信息检测传感器包括处在柱形连杆顶部中心位置上的中心传感器和处在扇形传感器安装架各折面上沿同一轴线排布的各侧部传感器；

一数据采集模块(406)，用于接收用户控制模块(405)的同步信息和控制命令，实现大气偏振信息的采集与传输，所述数据采集模块包括有MCU单片机A、数据采样模块、数据存储模块A、数字罗盘、实时时钟A、无线通信模块A、USB接口A和电源模块A；以所述MCU单片机A作为数据采集模块(406)的控制中心；所述数据采样模块用于对模拟信号进行数字采样；所述数字罗盘用于提供多维检测平台(403)的起始方位角；以所述实时时钟A提供系统时间；所述无线通信模块A用于保持与用户控制模块(405)以及与大气偏振模式检测系统控制中心之间的无线通信；以所述USB接口A与大气偏振模式检测系统控制中心进行有线连接；所述电源模块A由双路供电的电源电路组成，用于提供数据采集模块(406)的电源管理与分配；

一用户控制模块(405)，控制水平旋转台(404)带动多维检测平台(403)的水平旋转；控制所述数据采集模块(406)实现大气偏振信息检测传感器(401)的数字采样和处理，且数据采集模块(406)同时还采集由光强测试模块(402)记录的光强信息；控制用户输入的监测和系统状态的液晶显示，以及与所述大气偏振模式检测系统控制中心的数据传输，包括有MCU单片机B、步进电机驱动器、无线通信模块B、人机交互模块B和电源模块B；以所述MCU单片机B作为用户控制模块(405)的控制中心；所述步进电机驱动器用于驱动步进电机带动水平旋转台(404)的旋转；所述无线通信模块B用于保持与数据采集模块(406)以及与大气偏振模式检测系统控制中心之间的无线通信；所述人机交互模块B用于用户输入命令和系统状态的液晶显示；所述电源模块B提供用户控制模块(405)的电源管理与分配。

2.一种权利要求1的所述分布式大气偏振模式检测系统的系统控制方法，其特征是按如下过程进行：

a、用户启动所述大气偏振模式检测系统控制中心，发送唤醒命令唤醒中继装置和大气偏振模式多维检测装置，并检查与各个中继装置和大气偏振模式多维检测装置间的通信是否正常，以及计算通信延迟；

b、用户控制大气偏振模式检测系统控制中心选择大气偏振模式多维检测装置，设置采集方式和相应设置信息，发送开始采集命令；中继装置根据其存储的路径信息自动决定是否转发其收到的数据帧；

c、收到开始采集命令的大气偏振模式多维检测装置存储大气偏振模式检测系统控制中心发送的采集方式和相应设置信息，返回确认信息，然后开始采集大气偏振模式信息；

d、大气偏振模式多维检测装置采集结束，发送采集结束信息给大气偏振模式检测系统控制中心；

e、所有大气偏振模式多维检测装置均采集结束后，用户控制大气偏振模式检测系统控制中心发送接收数据命令逐一接收各大气偏振模式多维检测装置的采集数据；

f、大气偏振模式检测系统控制中心控制数据处理模块自动处理接收到的采集数据；

g、用户可以选择是否将本次采集的数据保存在数据库中，也可以启动图形化显示模块，以图形化方式查看保存在数据库中的数据，还可以启动数据库模块，查看和管理保存在数据库中的数据；

h、大气偏振模式检测系统控制中心发送休眠命令，所有中继装置和大气偏振模式多维检测装置进入休眠节电状态，最后大气偏振模式检测系统控制中心关闭。