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遙測技術(shù)
遠(yuǎn)距離測量被測對象參數(shù)的技術(shù)
對被測量對象的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量的一種技術(shù)。
基本信息
| 中文名 | 遙測技術(shù) |
| 解釋 | 對被測量對象的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量的一種技術(shù) |
| 類型 | 編程序遙測和自適應(yīng)遙測 |
組成
遙測技術(shù)
發(fā)展概況
遙測技術(shù)起源于19世紀(jì)初葉，航空、航天遙測技術(shù)則分別開始于20世紀(jì)30年代和40年代。此后，遙測廣泛用于飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈和航天器的試驗(yàn)，也極大地促進(jìn)了遙測技術(shù)的發(fā)展。50～60年代，隨著通信理論、通信技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，遙測技術(shù)在調(diào)制體制、傳輸距離、數(shù)據(jù)容量、測量精度以及設(shè)備小型化等方面都取得了很大的進(jìn)展。60年代以來，遙測技術(shù)發(fā)展的顯著特點(diǎn)是：遙測設(shè)備的集成化、固態(tài)化、模塊化和計(jì)算機(jī)化，出現(xiàn)了可編程序遙測和自適應(yīng)遙測。
基本原理
綜述
遙測技術(shù)
時分制
按時間順序來區(qū)分通道。采樣開關(guān)按順序?qū)Ω髀沸盘栄不夭蓸樱纬蓤D2b中陰影條所示的一個綜合脈沖序列。接收端的分路解調(diào)器的分路開關(guān)與發(fā)送端的采樣開關(guān)同步工作，把各路信號分開。如果脈沖序列中脈沖幅度反映被測參數(shù)，則稱脈沖幅度調(diào)制（PAM）。如果采樣脈沖的寬度或位置反映被測參數(shù)，則稱為脈沖寬度調(diào)制或脈沖位置調(diào)制(PDM、PPM)。如用一組編碼來反映被測參數(shù)，則稱脈沖編碼調(diào)制(PCM)。這種脈沖序列調(diào)制到發(fā)射載波上的方式可以是頻率調(diào)制(FM)、相位調(diào)制(PM)和幅度調(diào)制(AM)中的任何一種。時分制遙測系統(tǒng)常用的方式是PAM-FM和PCM-FM。時分制多用于被測信號較多而變化緩慢的緩變參數(shù)的測量。其中PCM體制的應(yīng)用更為廣泛。
頻分制
按不同的頻率來區(qū)分通道。各路被測信號對各自的副載波調(diào)制，將這些調(diào)制后的信號相加得到圖3b所示的頻譜。這一組合信號再去調(diào)制載波，經(jīng)天線發(fā)出，在接收端經(jīng)載波解調(diào)后，用一組濾波器濾出各路副載波，再各自解調(diào)出信號。同樣，組合信號對發(fā)射載波的調(diào)制也可以采用上述三種方式中的任何一種。頻分制遙測系統(tǒng)中常用的是FM－FM體制。頻分制多用于被測信號較少且變化較快的速變參數(shù)的測量。
航天遙測特點(diǎn)
飛行器遙測的傳輸距離一般很遠(yuǎn)，尤其是航天遙測通常是幾百公里到幾千公里，甚至幾億公里。飛行器上不可能安裝高增益天線，而且飛行器是運(yùn)動的，所以遙測站一般都采用高增益的大型自動跟蹤天線。在人造衛(wèi)星、載人飛船中，遙測、遙控、電視和通信常常共用一個無線電信道，以便簡化設(shè)備和提高系統(tǒng)可靠性。多級運(yùn)載火箭和航天器的遙測參數(shù)可多達(dá)數(shù)百路到數(shù)千路，而且有些參數(shù)的變化頻率高達(dá)數(shù)千赫，所以遙測的信息量很大，常需要多套遙測設(shè)備并行工作，有時需要在飛行器上用磁記錄器記錄數(shù)據(jù)，以后回收磁帶，獲取遙測數(shù)據(jù)。飛行器上遙測設(shè)備的特點(diǎn)是：體積小、重量輕、功耗小、可靠性高、能在惡劣的環(huán)境（低溫、振動、加速度、粒子輻射等）下正常工作。此外，遙測系統(tǒng)還應(yīng)具備使用靈活、能實(shí)時處理數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。對火箭和返回型航天器遙測還存在一個特殊問題：再入大氣層時，在飛行器周圍形成等離子鞘，它強(qiáng)烈吸收和反射電磁波，使無線電遙測信號中斷。人們常采用兩種解決辦法：一種是把這段時間的遙測數(shù)據(jù)暫存起來，待飛出這個黑障區(qū)后再快速重發(fā)到地面，這是“記憶重發(fā)”法；另一種是用磁帶把這段時間中的遙測數(shù)據(jù)記錄下來，以后回收磁帶（見再入測量）。此外，在航天器越出地面接收站的接收范圍時或多級火箭級間分離火焰造成信號中斷以及導(dǎo)彈水下發(fā)射時，也常采用這兩種辦法獲得遙測數(shù)據(jù)。
隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的新遙測技術(shù)，即自適應(yīng)遙測，主要包含可變格式和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。（見航天測控系統(tǒng)、航天測控和數(shù)據(jù)采集網(wǎng)）
目的
遙測不僅為了獲得數(shù)據(jù)，而是要為遙控目標(biāo)物體提供實(shí)時數(shù)據(jù)，常和遙控結(jié)合在一起。遙測作為一門綜合技術(shù)，隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展，應(yīng)用十分廣泛。
應(yīng)用
在宇宙探索中，遙測技術(shù)幫助了解太陽系遙遠(yuǎn)天體上的氣溫、大氣構(gòu)成和表面情況；投放在敵方的遙測儀器能傳回許多情報(bào)；取得導(dǎo)彈和飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)；收集核試驗(yàn)情況也要靠遙測技術(shù)。在工業(yè)上遙測技術(shù)使許多龐大的系統(tǒng)高效安全運(yùn)行，如電力、輸油、輸氣系統(tǒng)、城市自來水、煤氣和供暖系統(tǒng)等。在研究動物的生活習(xí)性中，遙測技術(shù)也是有力的手段，動物帶上有傳感器的發(fā)報(bào)機(jī)后，在實(shí)驗(yàn)室就可研究野外動物的動態(tài)。遙測技術(shù)也用在醫(yī)學(xué)上，如測定宇航員和登山隊(duì)員身體情況。醫(yī)術(shù)高明的大夫利用遙測技術(shù)能為偏僻地區(qū)的病人服務(wù)。
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