基于ARM架构的嵌入式系统在自动气象监测系统的应用：以NVST气象站为例*

王新华，陈 东，罗 林，张 涛，杨 磊，徐 稚，谌俊毅

(1. 中国科学院云南天文台，云南 昆明 650216；2. 中国科学院大学，北京 100049)

地基天文望远镜的成像质量与台址及周围环境密切相关，在高分辨率太阳图像复原时，需要知道观测时刻周围环境的准确信息，从而更为精确地统计台站周围的大气性质。自动气象监测系统是现代天文观测台站必备的辅助系统之一，主要目的是实时监控气象信息并提供给望远镜系统，以保障望远镜等设备的安全；提供某些观测过程需要的精准气象及观测条件数据，作为数据处理的辅助参数;提供长期的气象及观测条件数据，用于评估台站的观测条件[1-3]。

1 天文台站自动气象监测系统

自动气象监测系统中使用较为广泛的STM32系列微控制器是ARM Cortex-M3内核的高性能嵌入式控制芯片，主频为72 MHz，拥有丰富的通信接口[4]。文[5]基于此微控制器开发了一套较为轻便的气象站数据实时显示系统，系统结构如图1(a)。此类气象站的优点是低功耗、高可移动性、资源占用少；缺点主要表现为性能较低，无法满足多任务、大批量数据的快速处理和管理，难以提供完整的远程访问等软件功能，需要添加服务器才能提供实时数据访问、数据库存储等功能，明安图射电频谱日像仪的Vantage Pro气象站就是这种类型[6]。

基于个人计算机开发的自动气象监测系统，如图1(b)。个人计算机完成数据的获取和处理，并提供如人机交互界面等丰富的软件功能。此类气象站的优点是性能高、数据处理快、实时性高，有强大的操作系统，可以为用户提供丰富的软件功能。……