一.任务来源 2007年开始，成都信息工程学院科技发展基金项目《气象炮射作业实时监控系统》立项； 2011年，项目《人影作业信息收集及安全管理技术集成应用》作为中国气象局2011气象关键技术集成与应用项目，经中国气象局预报与网络司立项研究推广； 2012年，四川华控图像科技有限公司，《人影地面作业数据采集及指挥系统》； 2013年，成都成信华天科技有限公司，《人影高炮作业数据采集关键技术研究与系统设计》； 2014年，项目后期研究内容来源于四川省科技支撑计划项目《空中云水资源开发与人影作业指挥关键技术研究及设计》（计划编号：2014GZ0064）； 2014年，成都成信华天科技有限公司，《高炮作业数据采集主板功能完善及加工》。 二.技术原理及性能指标 1.技术原理：项目产品系统根据高炮自身结构及作业特点，以嵌入式系统为核心，设计方位角、俯仰角、用弹量等专用传感器，实现对高炮作业的起止时间、方位角、俯仰角和用弹量等参数的自动检测，建立了一套基于精细化、数字化炮射作业的集信息数据采集、处理、传达的人影高炮作业信息自动采集系统。 2.性能指标： （1）系统对高炮方位角的检测误差< 1°； （2）系统对高炮俯仰角的检测误差< 1°； （3）系统对高炮作业开始时间的检测误差< 2s； （4）系统对高炮作业结束时间的检测误差< 2s； （5）系统对炮弹数量的检测率达到100%； （6）系统内数据采集器与人影指挥中心信息交互时间< 20s； （7）系统内数据采集器的功率< 1.29w； （8）产品在-25～55°C极限温度下系统工作。 三.技术的创造性与先进性； 目前，国外采用高炮作业的国家有俄罗斯和意大利，均为小规模作业，本项目是全球首次提出“基于人影高炮的双联同轴互补多圈电位器方位角传感器及测量算法”和俯仰角、用弹量检测传感器技术和信号处理算法（已获得国家授权发明专利），项目整体技术水平达到国际领先。 本项目创新性如下： 1.国内外首次阐明了人影高炮的方位角测量算法，提高了人影高炮作业精度，实现了作业的数字化和精细化。 2.首次采用手持指挥终端上传下达及显示，实现作业指挥精准和数据传输的实时性，确保精细化作业。 3.全方位实现高炮作业参数实时自动采集、传输、处理。 4.创造性的设计了无线遥控开关机及自动关机系统。 5.通过电路和信号处理及机械结构设计解决恶业环境下正常工作。 四.技术成熟程度、适用范围与安全性 项目经过近8年的研究、试用、推广，目前已正式运用到野外低温、潮湿、雨雪、超强震动、复杂电磁场等极端、恶劣环境的人影作业中，取得了良好的作业效果，目前已实现批量化生产。 五.应用情况及存在问题 人影高炮作业信息自动采集系统于2007年由成都信息工程学院正式提出，经过近8年的研究、试用、推广，目前已正式运用到我国吉林、陕西、四川等地。存在问题如下： （1）锂电池工作温度：在室温下，由于锂离子电池具有长寿命、低自放电率、高比能量密度及长的贮放时间而被广泛使用。但在低温时，锂离子电池容量会很大的衰减，低温循环后，重新放置于室温，其容量亦不能恢复到室温时的容量。由上可知，由于锂电池在低温下的影响，造成采集器在低温地区的使用受限。 （2）不同气象局功能需求不完全一致：由于不同地区地势、气候周期、发展程度不同，进而不同气象局对采集系统的功能需求不一致，如：东北地区气候干燥、雨季短，西南地区气候湿润，需要采集的数据和采集时间都不同，这就对采集系统提出了更高的要求。且不能批量生产，从而导致生产、供货周期加大。 针对上述问题，解决办法： （1）选用低温电池或给锂电池加温控，使得系统可在极端环境下正常运行，从而提高系统的实用性和应用范围； （2）在保证硬件设计通用的情况下，通过软件修改完成不同用户的功能需求，从而避免大量的硬件设计改造工作。 六.历年获奖情况 2011年，项目前期研究《人影作业信息收集及安全管理技术集成应用》获得中国气象局立项。2014年，项目后期研究《空中云水资源开发与人影作业指挥关键技术研究及设计》（计划编号：2014GZ0064）获得四川省科技厅立项。 项目系统核心技术先后申请了8项专利，其中授权发明专利1项，授权实用新型4项，核心技术先后发表了16篇论文，其中Ei收录3篇，ISTP收录4篇。