CN106556881A - 风场监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风场监测系统。该风场监测系统包括浮空器，浮空器中包括浮空器控制单元，其中，浮空器控制单元用于接收来自地面控制系统的监测指令；吊舱，与浮空器相连接；风场监测设备，安装在吊舱中，其中，浮空器控制单元控制风场监测设备按照监测指令进行风场监测。通过本发明，解决了现有技术无法对区域风场进行精确的实时连续监测的问题。

Description

风场监测系统

技术领域

本发明涉及监控空间应用领域，具体而言，涉及一种风场监测系统。

背景技术

目前，对区域风场的精确监测被世界气象组织称为最具意义和挑战性的气象监测项目。精确的大气风场监测对提高天气预报的准确性、风暴预报的准确性以及改进气候研究模型等方面均具有重大意义。现有技术对风场进行监测主要利用地面气象站的风速测量设备，但是，地面气象站的风速测量设备只能测量设备所在地点的风速，如果想要获得高空风场监测数据则需要搭建高层平台，其可行性较低。对高空风场进行监测主要通过探空气球和测风雷达。其中，探空气球是一次性使用设备，而且只能测量得到飞行轨迹线上的风速，测量到水平分量，测量高度也仅限于距离地面几公里。测风雷达利用激光雷达使得对高空风场的测量较为精度、效率较高，但是，地面激光雷达对高空测量时噪声较大，且白天使用效果很差，也仅能测量距离地面几公里高度的局域风场数据。现有技术对风场进行监测时均存在一定的缺陷，无法对区域风场进行精确的实时连续监测，严重降低了数值天气预报的准确度。

针对现有技术无法对区域风场进行精确的实时连续监测的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种风场监测系统，以解决现有技术无法对区域风场进行精确的实时连续监测的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种风场监测系统。该风场监测系统包括：浮空器，浮空器中包括浮空器控制单元，其中，浮空器控制单元用于接收来自地面控制系统的监测指令；吊舱，与浮空器相连接；风场监测设备，安装在吊舱中，其中，浮空器控制单元控制风场监测设备按照监测指令进行风场监测。

进一步地，风场监测设备包括：激光器，用于产生激光；激光发射头，用于向地面发射激光，其中，在向地面发射激光时激光与大气分子和气溶胶粒子作用发生后向散射，产生后向散射信号；望远镜，用于接收后向散射信号；信号处理器，用于对后向散射信号进行频移鉴定处理，得到风场监测系统的监测数据信息。

进一步地，激光器为固体激光器，激光器的发射能量为100～300毫焦，激光器发射激光的频率为1～10赫兹。

进一步地，激光器产生的激光的波长为1010至1117纳米，激光发射头发射的激光波长为337至373纳米。

进一步地，望远镜为反射式望远镜，望远镜的口径为1～2米。

进一步地，信号处理器还用于对后向散射信号进行以下处理：对后向散射信号进行窄带滤波处理；对后向散射信号进行光电转化。

进一步地，风场监测设备还包括：数控转台，与吊舱相连接，数控转台用于控制风场监测设备的探测角度。

进一步地，激光发射头和望远镜安装在数控转台上，且激光发射头和望远镜与垂直方向成45度角。

进一步地，数控转台按照预设速度值匀速转动，其中，数控转台的转动角度为0～360度。

进一步地，浮空器控制单元用于从监测指令中解析风场监测设备的目标探测角度，其中，浮空器控制单元根据风场监测设备的目标探测角度控制数控转台的转动角度。

进一步地，风场监测系统还包括：定位设备，与吊舱相连接，定位设备用于采集风场监测系统的位置信息。

进一步地，定位设备还用于更新风场监测系统的时间。

进一步地，浮空器控制单元还用于接收定位设备采集的风场监测系统的位置信息和风场监测系统的时间。

进一步地，浮空器控制单元还用于对风场监测系统的监测数据信息进行以下处理：将风场监测系统的监测数据信息进行编码；将风场监测系统的监测数据信息进行压缩。

进一步地，浮空器控制单元还用于将处理后的风场监测系统的监测数据信息、风场监测系统的位置信息和风场监测系统的时间发送至地面控制系统。

进一步地，风场监测系统还包括：通信天线，其中，浮空器控制单元与地面控制系统之间通过通信天线进行无线通信，其中，浮空器控制单元用于通过通信天线接收地面控制系统发送的监测指令，并通过通信天线将处理后的风场监测系统的监测数据信息、风场监测系统的位置信息和风场监测系统的时间发送至地面控制系统。

进一步地，通信天线利用L波段进行无线通信。

进一步地，浮空器为工作高度在平流层20～24千米的浮空器。

本发明的风场监测系统包括浮空器，浮空器中包括浮空器控制单元，其中，浮空器控制单元用于接收来自地面控制系统的监测指令；吊舱，与浮空器相连接；风场监测设备，安装在吊舱中，其中，浮空器控制单元控制风场监测设备按照监测指令进行风场监测。本发明中的浮空器工作在20～24千米的平流层，而且可以长期定点驻留，本发明将风场监测设备安装在临近空间驻留的浮空器上，利用浮空器控制单元控制风场监测设备对风场进行监测，可以有效地解决现有技术无法对区域风场进行精确的实时连续监测的问题，通过本发明的风场监测系统可以探测到从地面到高空20多公里的三维分布信息，极大地提高数值天气预报的准确度。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的实施例风场监测系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的风场监测系统的硬件结构的示意图；

图3是根据本发明实施例的风场监测系统的工作流程的示意图；以及

图4是根据本发明实施例的风场监测系统的工作流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明旨在提供一种风场监测系统。

图1是根据本发明的实施例风场监测系统的示意图，如图1所示，该风场监测系统包括：浮空器10，浮空器中包括浮空器控制单元102，其中，浮空器控制单元102用于接收来自地面控制系统的监测指令；吊舱20，与浮空器10相连接；风场监测设备30，安装在吊舱20中，其中，浮空器控制单元102控制风场监测设备30按照监测指令进行风场监测。

优选地，本发明实施例中的浮空器10为临近空间浮空器，工作高度可以达到平流层20～24千米，而且可以实现几个月时间的长期定点驻留。本发明实施例的风场监测系统利用浮空器10实现了对大范围区域的风场监测。

本发明实施例的风场监测系统中的吊舱20悬挂在浮空器10的下方，吊舱20优选地通过缆绳与浮空器10相连接，也可以通过其他连接部件与浮空器10相连接。吊舱20主要用于为风场监测设备30提供工作平台。

优选地，风场监测设备30安装在吊舱20中，主要用于对风场进行监测。图2是根据本发明实施例的风场监测系统的硬件结构的示意图，如图2所示，风场监测设备30具体可以包括：激光器301，用于产生激光；激光发射头302，用于向地面发射激光，其中，在向地面发射激光时激光与风场作用发生后向散射，产生后向散射信号；望远镜303，用于接收后向散射信号；信号处理器304，用于对后向散射信号进行处理，得到风场监测系统的监测数据信息。

其中，激光器301优选为Nd：YAG固体激光器，激光器301产生的激光的波长为1064纳米，激光器用于对1064纳米的激光进行三倍频处理，得到波长为355纳米的激光，激光发射头用于发射波长为355纳米的激光，适当的，上述的两个波长激光还可以有±5％的偏移，即波长为1010至1117nm和337至373nm。波长为355纳米的激光与大气分子及气溶胶粒子的散射效果较好，故激光器301将波长为1064纳米的激光进行三倍频得到波长为355纳米的激光，以达到提高散射效果的目的。激光器301的发射能量为100～300毫焦，优选地，该实施例的风场监测系统中的激光器301的发射能量为200毫焦。激光器301发射激光的频率为1～10赫兹。激光器301产生的激光通过光纤传输到望远镜303中心的激光发射头302上，激光发射头302将激光向地面发射。激光发射头302与望远镜303与接同轴，在向地面发射激光时激光与大气分子和气溶胶粒子作用会发生后向散射现象，产生后向散射信号。后向散射信号为波长为355纳米的激光与大气分子及气溶胶粒子发生后向散射后产生的激光信号。后向散射信号的频率与波长为355纳米的激光信号的频率不同，且后向散射信号的频移大小与散射粒子(包括大气分子及气溶胶粒子)的径向速度，即径向风速有关。不同高度处的大气分子及气溶胶粒子产生的后向散射信号到达望远镜的时间不同。根据望远镜接收到后向散射信号的时间可以得到发生后向散射位置，从而得到从地面到高空的风场剖面信息。望远镜303用于接收后向散射信号，并将接收到的后向散射信号汇聚传输到信号处理器304进行处理。其中，该实施例的风场监测系统中的望远镜303优选为反射式望远镜，其口径为1～2米。

优选地，该实施例的风场监测系统中的信号处理器304用于按照以下方式对后向散射信号进行处理：对后向散射信号进行窄带滤波处理；对后向散射信号进行光电转化。信号处理器304将采集到的后向散射信号进行处理，可以包括窄带滤波(提高后向散射信号的信噪比)、光电信号转换、频移鉴定、预处理等，并将处理后的信号传送到浮空器控制单元。其中，经过信号处理器304处理后可以得到风场监测系统的监测数据信息，即信号处理器304将风场监测系统的监测数据信息发送至浮空器控制单元。

优选地，该实施例中的风场监测设备30还包括：数控转台305，该数控转台305与吊舱20相连接，主要用于控制风场监测设备30的探测角度，其中，激光发射头302和望远镜303安装在数控转台305上，且激光发射头302和望远镜303与垂直方向成45度角。该实施例的风场监测系统通过调整数控转台305的转动角度进而达到调整风场监测设备30的探测角度的目的。通过调整数控转台305的转动角度，激光发射头302能够将激光器301产生的激光以不同的角度发射至地面，达到了对不同角度的风场进行监测的效果。具体地，该实施例的风场监测系统中的浮空器控制单元可以从来自地面控制系统的监测指令中解析处风场监测设备30的目标探测角度，其中，浮空器控制单元会根据风场监测设备30的目标探测角度来控制数控转台305的转动角度。优选地，数控转台305按照预设速度值匀速转动，其中，数控转台305的转动角度为0～360度。该实施例的风场监测系统通过数控转台305和以一定频率工作的激光器301可以实现在回转的圆圈内均匀间隔地对不同角度的风场进行监测，极大地扩大了风场监测的范围，同时达到了对不同角度的风场进行监测的效果。

优选地，该实施例的风场监测系统还包括：定位设备40，该定位设备40与吊舱20相连接，主要用于采集风场监测系统的位置信息。此外，该实施例的风场监测系统中的定位设备40还可以用于更新风场监测系统的时间。该实施例的风场监测系统中的定位设备40通过采集风场监测系统的位置信息和时间，有利于提高对风场监测数据信息的统计分析，同时也提高了该风场监测系统的应用范围，通过该定位设备可以实现对不同地区的风场监测。

优选地，该实施例的风场监测系统还包括通信天线50，浮空器控制单元通过通信天线50与地面控制系统进行无线通信。优选地，该实施例的风场监测系统中的浮空器控制单元通过通信天线50利用L波段与地面控制系统进行无线通信。具体地，浮空器控制单元可以通过通信天线50接收来自地面控制系统的监测指令，并从监测指令中解析出该风场监测系统的目标探测角度，根据该目标探测角度进而控制激光器301发生激光以及控制数控转台305调整转动角度，从而实现该风场监测系统的定点监测。此外，浮空器控制单元还可以接收定位设备40采集的风场监测系统的位置信息，风场监测系统的时间以及信号处理器304发送的监测数据信息。浮空器控制单元首先对监测数据信息进行以下处理，具体包括：将风场监测系统的监测数据信息进行编码；将风场监测系统的监测数据信息进行压缩。然后将处理后的风场监测系统的监测数据信息、风场监测系统的位置信息以及风场监测系统的时间通过通信天线50发送至地面控制系统，供地面控制系统对风场进行数据分析。

该实施例的风场监测系统包括浮空器10，浮空器中包括浮空器控制单元102，其中，浮空器控制单元102用于接收来自地面控制系统的监测指令；吊舱20，与浮空器10相连接；风场监测设备30，安装在吊舱20中，其中，浮空器控制单元102控制风场监测设备30按照监测指令进行风场监测。该实施例的风场监测系统利用浮空器10中的浮空器控制单元102接收地面控制系统的监测指令，根据监测指令控制风场监测设备30中的数控转台305的转动角度，从而实现了大范围内对不同角度的风场监测。同时，通过该实施例的风场监测系统中的定位设备实现了该风场监测系统进行实时、连续监测。通过该实施例的风场监测系统，解决了现有技术无法对区域风场进行精确的实时连续监测的问题，达到了提高数值天气预报准确度的效果。

图3是根据本发明实施例的风场监测系统的工作流程的示意图。如图3所示，浮空器控制单元通过L波段的通信天线与地面控制系统进行通信，首先浮空器控制单元通过L波段的通信天线接收地面控制系统的监测指令，从监测指令中解析出风场监测系统的目标探测角度，按照该目标探测角度浮空器控制单元控制激光器发射激光，以及控制数控转台调整数控转台的转动角度以达到风场监测系统的目标探测角度，实现对不同地点的风场监测。激光发射头将激光器产生的激光发射至地面，激光与风场作用会发生后向散射现象，产生后向散射信号。望远镜接收到后向散射信号后，将该后向散射信号传输至信号处理器，经过信号处理器的处理，得到风场监测系统的监测数据信息，信号处理器将该监测数据信息发送至浮空器控制单元。浮空器控制单元接收到监测数据信息的同时，接收由定位设备采集的风场监测系统的位置信息和时间，并将其进行编码和压缩，通过L波段通信天线发送至地面控制系统，供地面控制系统进行风场数据统计分析。

本发明的实施例还提供了一种风场监测方法，该实施例的风场监测方法利用该实施例的风场监测系统对风场进行监测的，需要说明的是，该风场监测系统可以用于执行本发明实施例的风场监测方法。

该实施例的风场监测方法利用该实施例的风场监测系统对风场进行监测的流程如图4所示，其中，图4是根据本发明实施例的风场监测系统的工作流程图。优选地，利用该实施例的风场监测系统的工作流程包括如下的步骤S402至步骤S414：

步骤S402，浮空器控制单元通过通信天线接收来自地面控制系统的监测指令。

该实施例的风场监测系统中的浮空器控制单元优选地通过L波段的通信天线与地面控制系统进行无线通信。地面控制系统通过L波段的通信天线向浮空器控制单元发送的监测指令包括探测时间，探测地点等信息。浮空器上的通信天线收到地面控制系统发送的监测指令后，将该监测指令传送给浮空器控制单元，浮空器控制单元从监测指令中解析出风场监测系统的目标探测角度。

步骤S404，浮空器控制单元根据监测指令控制激光器发射激光，调整数控转台的转动角度。

在浮空器控制单元解析出风场监测系统的目标探测角度之后，浮空器控制单元将会根据该目标探测角度对数控转台的转动角度进行调整。当数控转台收到由浮空器控制单元发送的控制指令后，驱动电机转动载荷，实现对地指向。其中，数控转台以预设速度值匀速转动，且数控转台的转动角度为0～360度，可以实现在回转的圆圈内均匀间隔地对各个方向的风场进行监测。

此外，在浮空器控制单元解析出风场监测系统的目标探测角度之后，浮空器控制单元会控制激光器发射激光。优选地，该实施例中的激光器固体激光器，激光器产生的激光的波长为1064纳米，经三倍频后变为355纳米，激光器的发射能量在100～300毫焦内，优选为200毫焦，激光器发射激光的频率为1～10赫兹。

激光器产生的激光通过光纤传输到望远镜中心的激光发射头上，激光发射头将激光发射至地面。在向地面发射激光时，激光会与大气分子和气溶胶粒子相互作用发生后向散射现象，产生后向散射信号。由理论分析可知，当有风场存在时，返回的后向散射信号由于多普勒效应，其频率会发生变化，而且频移大小与散射粒子径向速度(即径向风速)有关。通过测量不同角度的径向风场，即可以合成三维风场矢量。不同高度处的大气分子或气溶胶粒子产生的后向散射信号的时间不同，根据接收到后向散射信号的时间可以算出发生后向散射处的距离，即可以获得从地面到高空的风场剖面信息。

步骤S406，望远镜接收激光与风场作用产生的后向散射信号，并将其传送至信号处理器。

该实施例中的望远镜优选为反射式望远镜，望远镜的口径为1～2米。在望远镜收到后向散射信号后，将后向散射信号汇聚、传输至信号处理器进行处理。

步骤S408，信号处理器对后向散射信号进行处理，得到风场监测数据信息。

信号处理器将收到的后向散射信号进行处理，包括窄带滤波处理(为了提高后向散射信号的信噪比)，光电转化处理，频移鉴定，预处理等，后向散射信号经过信号处理器处理后得到风场监测数据信息，信号处理器将该风场监测数据信息发送至浮空器控制单元。

步骤S410，定位设备采集风场监测系统的位置信息和时间。

本发明实施例的风场监测系统中的定位设备主要用于采集风场监测系统的位置信息，修正并更新风场监测系统的时间，并将采集到的风场监测系统的位置信息和时间发送至浮空器控制单元。

步骤S412，浮空器控制单元接收监测数据信息以及风场监测系统的位置信息和时间。

步骤S414，浮空器控制单元将接收到的监测数据信息以及风场监测系统的位置信息和时间发送至地面控制系统。

浮空器控制单元接收到监测数据信息后，对该监测数据信息进行编码，结合风场监测系统的位置信息和时间，以压缩数据包的形式通过通信天线发送至地面控制系统。地面控制系统在接收到来自浮空器控制单元的压缩数据包后，对该压缩数据包进行相应的处理，恢复后向散射信号，并根据理论对该后向散射信号进行分析，即可以获得风场的三维风场信息。

该实施例的风场监测方法利用本发明实施例的风场监测系统进行风场监测，采用浮空器控制单元通过通信天线接收来自地面控制系统的监测指令；浮空器控制单元根据监测指令控制激光器发射激光，调整数控转台的转动角度；望远镜接收激光与风场作用产生的后向散射信号，并将其传送至信号处理器；信号处理器对后向散射信号进行处理，得到风场监测数据信息；定位设备采集风场监测系统的位置信息和时间；浮空器控制单元接收监测数据信息以及风场监测系统的位置信息和时间；浮空器控制单元将接收到的监测数据信息以及风场监测系统的位置信息和时间发送至地面控制系统，有效地解决了现有技术无法对区域风场进行精确的实时连续监测的问题。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例的风场监测系统通过利用浮空器工作高度适宜，且能长期定点驻留的特点，结合激光雷达风场监测设备可以监测不同角度的三维风场信息，有效地解决了现有技术无法对区域风场进行精确的实时连续监测的问题，有利于研究风场的分布、扩散机制，提高了数值天气预报的准确度，为政府和气象部门制定政策法规和防范措施提供了数据支持。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种风场监测系统，其特征在于，包括：

浮空器，所述浮空器中包括浮空器控制单元，其中，所述浮空器控制单元用于接收来自地面控制系统的监测指令；

吊舱，与所述浮空器相连接；以及

风场监测设备，安装在所述吊舱中，其中，所述浮空器控制单元控制所述风场监测设备按照所述监测指令进行风场监测；

所述风场监测设备包括：

激光器，用于产生激光；

激光发射头，用于向地面发射所述激光，其中，在向地面发射所述激光时所述激光与大气分子和气溶胶粒子作用发生后向散射，产生后向散射信号；

望远镜，用于接收所述后向散射信号；以及

信号处理器，用于对所述后向散射信号进行频移鉴定处理，得到所述风场监测系统的监测数据信息。

2.根据权利要求1所述的风场监测系统，其特征在于，所述激光器为固体激光器，所述激光器的发射能量为100～300毫焦，所述激光器发射激光的频率为1～10赫兹。

3.根据权利要求2所述的风场监测系统，其特征在于，所述激光器产生的激光的波长为1010至1117纳米，所述激光发射头发射的激光波长为337至373纳米。

4.根据权利要求1所述的风场监测系统，其特征在于，所述望远镜为反射式望远镜，所述望远镜的口径为1～2米。

5.根据权利要求1所述的风场监测系统，其特征在于，所述信号处理器还用于对所述后向散射信号进行以下处理：

对所述后向散射信号进行窄带滤波处理；以及

对所述后向散射信号进行光电转化。

6.根据权利要求1所述的风场监测系统，其特征在于，所述风场监测设备还包括：

数控转台，与所述吊舱相连接，所述数控转台用于控制所述风场监测设备的探测角度。

7.根据权利要求6所述的风场监测系统，其特征在于，所述激光发射头和所述望远镜安装在所述数控转台上，且所述激光发射头和所述望远镜与垂直方向成45度角。

8.根据权利要求7所述的风场监测系统，其特征在于，所述数控转台按照预设速度值匀速转动，其中，所述数控转台的转动角度为0～360度。

9.根据权利要求8所述的风场监测系统，其特征在于，所述浮空器控制单元用于从所述监测指令中解析所述风场监测设备的目标探测角度，其中，所述浮空器控制单元根据所述风场监测设备的目标探测角度控制所述数控转台的转动角度。

10.根据权利要求1所述的风场监测系统，其特征在于，所述风场监测系统还包括：

定位设备，与所述吊舱相连接，所述定位设备用于采集所述风场监测系统的位置信息。

11.根据权利要求10所述的风场监测系统，其特征在于，所述定位设备还用于更新所述风场监测系统的时间。

12.根据权利要求11所述的风场监测系统，其特征在于，所述浮空器控制单元还用于接收所述定位设备采集的所述风场监测系统的位置信息和所述风场监测系统的时间。

13.根据权利要求12所述的风场监测系统，其特征在于，所述浮空器控制单元还用于对所述风场监测系统的监测数据信息进行以下处理：

将所述风场监测系统的监测数据信息进行编码；以及

将所述风场监测系统的监测数据信息进行压缩。

14.根据权利要求13所述的风场监测系统，其特征在于，所述浮空器控制单元还用于将处理后的所述风场监测系统的监测数据信息、所述风场监测系统的位置信息和所述风场监测系统的时间发送至所述地面控制系统。

15.根据权利要求14所述的风场监测系统，其特征在于，所述风场监测系统还包括：

通信天线，其中，所述浮空器控制单元与所述地面控制系统之间通过所述通信天线进行无线通信，

其中，所述浮空器控制单元用于通过所述通信天线接收所述地面控制系统发送的监测指令，并通过所述通信天线将所述处理后的所述风场监测系统的监测数据信息、所述风场监测系统的位置信息和所述风场监测系统的时间发送至所述地面控制系统。

16.根据权利要求15所述的风场监测系统，其特征在于，所述通信天线利用L波段进行无线通信。

17.根据权利要求1所述的风场监测系统，其特征在于，所述浮空器为工作高度在平流层20～24千米的浮空器。