摘要
中高层大气激光雷达是研究中高层大气的温度、风场、辐射场、电离成分等大气参数的重要探测手段，对人类生活、航天、国防以及地球生态圈具有重要的应用价值。 本文针对现有激光雷达技术的局限和我国对自主空间环境保障的迫切需求，采用微信小程序和网站开发相关技术，设计并完成一套基于多台站的中高层大气激光雷达远程监控系统。系统包括微信小程序监控端和网站管理端，能够基本满足工作人员对激光雷达台站进行远程监测和部分设备控制的日常管理需求。本文的具体工作内容如下: (1)系统架构设计。根据“子午工程”的需求，系统以B/S架构为基础，实现武汉、延庆、兰州三个中高层大气激光雷达台站与云服务器、微信小程序和网站之间的通信,并实现数据的交互与存储。 (2)开发微信小程序监控端。采用微信小程序开发技术，开发完成三套微信小程序,能够应用于各激光雷达台站的远程监控。各台站的工作人员能够通过手机端进入各自台站的小程序，远程实时监测激光雷达的运行状况。在突发紧急情况下，工作人员还可以通过小程序远程控制设备，进行应急处理。 (3)开发网站管理端。采用Java和SpringBoot等开发技术，开发完成一套网站，能够实现对三个激光雷达台站的远程监测、数据管理和工作人员管理。管理人员能够通过PC端访问网站，同时对三个台站的激光雷达运行状况进行监测以及各项监测数据的回溯。此外，管理人员通过网站还可以对各台站值守的工作人员进行统一管理。 (4)系统测试。在武汉、延庆、兰州三个激光雷达台站实际场景下，对系统整体进行功能测试和性能测试。首先对系统所有功能模块进行功能测试，验证了系统能够按照预期的方式执行各种功能。然后对系统进行性能测试，测试结果得出，当并发用户数在300以内时，系统的请求异常率低于0.12％,平均响应时间在2s以内，保证系统的性能够满足项目需求。 该系统已在三个台站进入业务化试运行阶段，在保证安全有效运行的同时实现对相关激光雷达的远程监测和控制，构建相应的本地台站与云服务器的数据传输通道，实现多个台站数据的采集和存储。本论文的相关工作思想、技术路线和部分研究成果可以直接应用到其它已建或在建的激光雷达台站之中，建立更大范围的远程监控网络,采集更多的激光雷达数据，从而实现对中高层大气结构更加多样化、更细致化的观测,为人类健康、生态环境调控和国防等多个方面做出巨大贡献。
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