具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，本发明所述的一种自动识别切变线的方法，一种自动识别切变线的方法，所述自动识别切变线的方法包括以下步骤：

S1：将天空中风场根据经纬线进行划分，相邻两根经线、纬线间距相同，使天空中的风场划分为网格状结构，并将网格状交叉点设立为节点；

S2：于地面建立监测点，监测点与节点一一对应，监测点中设立定位浮空气球，控制定位浮空气球间隔5min向地面传达一次无线信号，地面接受装置根据无线信号与节点角度、距离偏移建立风矢量模型；

S3：将风矢量模型平行投影于XY平面上得到平行风矢量，将节点上的平行风矢量测算完毕后得到风向图，根据风向图测算风场内的风流向，并识别对立风流向，测算出两者之间的交界线即为切变线；

其中S2中所述定位浮空气球包括球载机构、调整机构和连接机构；

所述球载机构包括球体1、防风罩2和尾翼11；所述球体1为圆柱形空腔式结构体；所述球体1内腔中充斥有氦气；所述防风罩2为网格状结构体；所述尾翼11固连于球体1一端；所述尾翼11数量为三且相互间隔120°；所述尾翼11内部中空设计；位于所述球体1上方的尾翼11空腔内充斥有氮气、位于球体1下方的两个尾翼11空腔内填充有空气；

所述调整机构包括连接板3、支撑轴32、充气片33和移动板36；所述球体1固连有尾翼11一侧向内凹陷形成第一凹槽12；所述连接板3固连于第一凹槽12内；所述连接板3远离球体1一侧固连有均匀分布的连接件31；所述连接件31均铰接有支撑轴32；所述球体1位于第一凹槽12边缘固连有均匀分布的充气片33；所述充气片33内部均中空设计；所述充气片33内腔和球体1内腔导通设计；所述充气片33与支撑轴32一一对应；所述支撑轴32远离充气片33一侧开设有均匀分布的第一滑槽34；所述第一滑槽34内滑动连接有连接杆35；所述连接杆35远离支撑轴32一侧共同固连有移动板36；所述移动板36与连接板3之间通过弹簧弹性连接；初始状态下所述移动板36受弹簧拉力作用紧贴连接板3、充气片33在支撑轴32的带动下与球体1之间倾斜连接；

所述连接机构包括定位板4、系留绳41和线缆42；所述定位板4固连于球体1远离尾翼11一侧；所述定位板4远离球体1一侧固连有系留绳41和线缆42；所述系留绳41用于将球载机构与地面固定装置进行连接、线缆42用于向定位浮空气球输送电流；所述定位板4与移动板36上均固连有定位器；

现有技术中为了自动识别高空中切变线的变化规律多数通过在800Hpa～750Hpa测定风向，进而利用气流冲击方向以及大小进行测算切变线的形成，现有技术中测算高空中风向多数通过放飞气象气球，并通过地面上的定位雷达进行位置探测，进而测算气象气球在高空中平均风速和风向，但是由于高空中气流的流动具备突变性，且气象气球的放飞地点多数通过气象探测人员根据经验确定，且气象气球在上升的过程中会受外力作用，进而使气象气球偏离轨道，使探测到的高空风向在风场中分布均匀程度不足，进而使测算的数据精准度不足，导致对切变线的识别较为麻烦；

本发明工作时，通过将风场根据经纬线进行划分，通过经纬线的交叉准确的确定节点，并在地面上对应节点设立监测点，在监测点内布置定位浮空气球，通过使用系留绳41将球载机构与地面上的固定装置进行固连，进而利用系留绳41对球载机构进行定位，同时球载机构中的球体1中充斥有氦气，使球载机构具备向上漂浮的动力，随着系留绳41的长度释放，在浮力的作用下，球载机构漂浮在高空中，当高空中气流流动时，由于球体1为圆柱结构体，且尾部固连有尾翼11，在气流的流动过程中尾翼11的存在使球体1尾部受力较大，进而使球体1顺应气流的流动方向，同时位于上方的尾翼11中充斥氦气、下方的尾翼11中充斥空气，进而有效地利用上方尾翼11的浮力增强球体1的稳定性，随着气流的持续冲击，初始状态下在支撑轴32作用下展开的充气片33受到气流冲击，进而使充气片33带动支撑轴32向球体1轴线方向转动，支撑轴32相对于连接板3转动时，位于第一滑槽34内的连接杆35在支撑轴32相互合拢的过程中逐渐向远离球体1一侧滑动，进而使与连接杆35之间固连的移动板36向远离球体1一侧移动，进而使初始状态下呈头部小、尾部大的球载机构呈圆柱流线型，当高空中气流流速较慢，对球载机构冲击较小时，支撑轴32带动充气片33支撑，进而增强球载机构对气流流向的敏感程度，使球载机构随气流流向进行转动的灵敏度较高，同时当气流流速过快对球载机构形成的冲击效果较强时，通过移动板36的移动，带动支撑轴32和充气片33进行收缩，进而使顺应气流流向的球载机构受气流冲击的面积减小，进而有效地降低高空气流对球载机构冲击力过大，一方面对系留绳41的拉力过大，导致系留绳41存在断裂的可能，进而导致球载机构遗失，造成不必要的经济损失，同时经系留绳41传导至地面上的拉力过大，容易导致地面上的固定装置发生移位，同时通过球载机构将两个定位器固定在高空中，并设定信号传递时间，可以有效地感应两个定位器的存在位置，进而稳定的输出高空中各节点的气流流向，有效地为切变线的推算提供数据支撑，进而有效地识别切变线。

作为本发明的一种实施方式，所述连接板3和移动板36之间固连有波纹管5；所述波纹管5通过连接管51与球体1内腔导通设计；所述连接管51内固连有橡胶塞52；所述橡胶塞52上开设有锥形孔；所述锥形孔靠近波纹管5一侧开口大于靠近球体1一侧开口；

工作时，在风力的作用下支撑轴32和充气片33向球体1轴向方向转动，进而使连接杆35带动移动板36向远离连接板3一侧移动，当连接板3和移动板36分离后，初始状态下受连接板3和移动板36挤压的波纹管5失去压力，并随着连接板3和移动板36间距增大，导致波纹管5在伸展的过程中形成负压，进而对球体1内的氦气进行抽取，一方面降低球体1内的气压，避免外界风力流动导致球体1外侧气压降低，进而导致球体1在内外气压的作用下发生爆裂、损坏，同时波纹管5抽取球体1内的氦气，进而使圆柱形球体1收缩，使球载机构形成的流线型结构长度变大、直径变小，进而使顺应风向的球载机构横截面进一步减小，使球载机构受风力作用较小，有效地降低对系留绳41的拉力。

作为本发明的一种实施方式，所述连接板3中心固连有测试杆53；所述移动板36对应测试杆53开设有通孔；所述移动板36上固连有位移传感器54；工作时，随着风速的变大，导致充气片33和支撑轴32转动程度增大，进而使连接杆35与移动板36移动的距离随着变大，使球载装置的横截面相对减小，进而利用移动板36的移动带动位移传感器54在测试杆53上移动不同的距离，进而使位移传感器54输出不同的位移信号，进而有效地利用移动板36的移动程度与风速的关系进行测算，进而对风速进行粗略测算，进而对切变线的测算形成促进作用。

作为本发明的一种实施方式，所述充气片33弧形设计；所述充气片33弧形开口远离支撑轴32；所述充气片33远离支撑轴32一侧固连有弹性片55；所述弹性片55为弹簧钢材料制成；所述弹性片55与充气片33相匹配；

工作时，通过将充气片33设立为弧形，当球载机构顺应风向时，充气片33弧形开口与风向对立，进而利用风力将充气片33开口增大，增强对风力的阻拦效果，进而增强对弱风的敏感程度，同时当球载机构与风向反向时，在风力的作用下充气片33相对合拢，进而便于球载机构在风力作用下进行转动，进而便于球载机构顺应风向，同时使用弹簧钢制成的弹性片55与充气片33进行固连，有效地增强充气片33受风力作用时，本身的支撑效果。

作为本发明的一种实施方式，所述防风罩2由骨架21和纤维网共同构成；所述骨架21由多根导杆相互铰接成伞状结构；所述纤维网固连于骨架21间隙中；所述骨架21远离尾翼11一侧相互转动连接；所述骨架21靠近尾翼11一侧通过弹性带与移动板36固连；所述骨架21上固连有延伸轴22；所述延伸轴22延伸至球体1内腔；所述延伸轴22与连接板3固连，用于对骨架21进行支撑；

工作时，通过设置防风罩2，将防风罩2套接在球体1外表，有效的利用外骨架21对球体1的形状进行限制，一方面有效的减缓球体1在低气压带的膨胀速率，同时在风速较高时有效的对球体1起到支撑作用，避免球体1受风力影响自身形状不规则变化，同时当移动板36和连接板3相互分离时，移动板36拉动弹性带，使弹性带拉动骨架21，进而使铰接成的骨架21发生形变，同时因为延伸轴22的支撑作用，进而使骨架21成流线型形变，骨架21变形时挤压球体1，进而使球体1在高风速地带本身的风阻更小，进而降低对系留绳41拉力。

作为本发明的一种实施方式，所述定位板4底部固连有万向杆43；所述万向杆43远离定位板4一侧圆球形设计；所述系留绳41靠近万向杆43一侧固连有轴承座44；所述轴承座44上表面开设有转动槽45；所述万向杆43转动连接于转动槽45内；所述轴承座44和万向杆43上共同开设有导通槽46；所述线缆42滑动安装于导通槽46内；

工作时，通过设置万向杆43和轴承座44，使定位板4上固连的球载机构与轴承座44之间可以自由转动，同时，在万向杆43和轴承座44内部开设导通槽46，使线缆42通过导通槽46向球载机构内延伸，进而使系留绳41与线缆42之间分隔，在高空中长时间驻留时，在变化的风向作用下球载机构自身转动，带动定位板4和万向杆43在轴承座44内的转动槽45内转动，进而使球载机构的转动不会带动系留绳41转动，进而避免系留绳41与线缆42之间发生纠缠，避免线缆42和系留绳41在纠缠过程中受拉力作用发生断裂，进而造成球载机构脱离，造成不必要的损失。

具体实施流程如下：

工作时，通过将风场根据经纬线进行划分，通过经纬线的交叉准确的确定节点，并在地面上对应节点设立监测点，在监测点内布置定位浮空气球，通过使用系留绳41将球载机构与地面上的固定装置进行固连，进而利用系留绳41对球载机构进行定位，同时球载机构中的球体1中充斥有氦气，使球载机构具备向上漂浮的动力，随着系留绳41的长度释放，在浮力的作用下，球载机构漂浮在高空中，当高空中气流流动时，由于球体1为圆柱结构体，且尾部固连有尾翼11，在气流的流动过程中尾翼11的存在使球体1尾部受力较大，进而使球体1顺应气流的流动方向，同时位于上方的尾翼11中充斥氦气、下方的尾翼11中充斥空气，进而有效地利用上方尾翼11的浮力增强球体1的稳定性，随着气流的持续冲击，初始状态下在支撑轴32作用下展开的充气片33受到气流冲击，进而使充气片33带动支撑轴32向球体1轴线方向转动，支撑轴32相对于连接板3转动时，位于第一滑槽34内的连接杆35在支撑轴32相互合拢的过程中逐渐向远离球体1一侧滑动，进而使与连接杆35之间固连的移动板36向远离球体1一侧移动，进而使初始状态下呈头部小、尾部大的球载机构呈圆柱流线型，当高空中气流流速较慢，对球载机构冲击较小时，支撑轴32带动充气片33支撑，进而增强球载机构对气流流向的敏感程度，使球载机构随气流流向进行转动的灵敏度较高，同时当气流流速过快对球载机构形成的冲击效果较强时，通过移动板36的移动，带动支撑轴32和充气片33进行收缩，进而使顺应气流流向的球载机构受气流冲击的面积减小，进而有效地降低高空气流对球载机构冲击力过大。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。