對火箭的各種參數進行檢測，並把檢測結果通過信道傳送到接收端的測量系統。現代火箭遙測幾乎都採用時分制數字傳輸方式。在火箭上，感測器檢測各種被測參數並將其變換成電信號。數據採集單元匯集這些信號，進行採樣和數位化；形成一定幀格式的數位訊號序列。編碼調製單元對該序列進行信道編碼和保密編碼，有的還進行副載波調製，如擴頻或相移鍵控等調製。最後信號經發射帆完成載波調製和功率放大，饋送到發射天線傳送出去。在地面接收站，接收天線(一般具有跟蹤能力)接收遙測信號並送入接收機進行放大和載波解調。解調後的信號送入下一單元完成信道解碼、解密或副載波解調，之後進行分路、記錄、處理和顯示。時分制數字遙測信號接收的一個重要問題是提取各種同步信號。火箭遙測的基本作用是在飛彈或火箭試驗時測量火箭各分系統的工作狀態和環境參數，為評定火箭各分系統的設計、分析故障原因和對試驗過程的實時監控提供數據。
基本介紹
- 中文名：火箭遙測
- 外文名：rocket telemetry system
作用,組成,箭載遙測,地面供配電檢測系統,火箭遙測數據,數據分類,數據結構,火箭遙測系統設計,設計原則,設計依據,
作用
運載火箭的發射，無論是研製性的試驗發射，還是火箭定型後的商業發射，都具有高風險性。一旦失敗需要進行故障分析，找出原因，改進設計。就是成功的發射，火箭上各系統的組成和技術，也需要在實踐中不斷改進和完善，需要不斷地提高火箭的入軌精度。因此在各型號火箭上都安裝有遙測系統，就是在火箭各系統的關鍵部位裝有感測器、變換器，將火箭在飛行中的各種參數變成電信號記錄下來或傳到地面，經接收實時處理後，作為實時了解和分析火箭在飛行中各部分工作狀況和確定發射結果的依據，並通過事後分析，發現問題，改進設計。
“長征”3號A型火箭全箭遙測參數約有574個，包括總體參數86個，環境參數97個，推進系統參數140個，伺服機構參數34個，外測系統參數13個，控制系統一般量參數100個，控制系統時串指令參數61個，控制系統數字量參數43個。
遙測參數的傳輸可通過兩個途徑。一是將遙測信號送至磁記錄器，它隨火箭一子級殘骸墜落地面，實行硬回收，事後取出磁帶判讀。另一途徑是通過箭上無線遙測傳輸設備傳至地面接收設備接收，以後者為主要途徑。
組成
火箭遙測系統由箭載遙測分系統、地面供配電檢測分系統組成。
箭載遙測
箭載遙測分系統置於火箭上，是完成火箭遙測參數測量和傳輸記錄的設備。由感測器和變換器完成各種物理量的測量並變換為格式化的電信號，或直接與電量測量信號接口並格式化。傳輸部分通常包括一套或多套無線電遙測傳輸設備，在某些情況下還包括一個或多個箭載磁記錄器、半導體存儲器。它們將各種測量信號匯集、編排格式，用無線電信號傳送到地面遙測接收站或在火箭上用磁記錄器、半導體存儲器記錄測量信號，然後回收。供電和輔助設備為測量、傳輸記錄設備供給電源，提供測試控制線路連線。
地面供配電檢測系統
地面供配電檢測系統用於在工廠、技術廠房、發射場對箭載遙測系統進行供電、檢查測試、操作控制。由下述基本設備組成：
1)控制組合用於供電控制直接操作、供電狀態顯示、供電電壓測量。
2)測試組合用作測量箭上一、二次電源供電電壓，測量通道起始電壓檢測。
3)檢測設備包括無線遙測接收、解調設備、微機數據處理設備、顯示、記錄設備，完成箭上遙測系統性能檢測。
4)地面電源一種大容量直流穩壓電源，用於測試時和發射前對箭上遙測系統供給一次電源。
5)配電盤放置於靠近火箭的電源間，完成地面供電、配電、控制和箭地控制信號的中繼功能。
6)地面電纜網地面檢測系統設備相互連線和箭地連線的電纜網。
7)磁記錄重放裝置用以對箭載磁記錄器記錄的信號進行重放、解調和處理。
火箭遙測數據
數據分類
(1)從被測量的傳輸形式上可以分為編碼遙測和模擬遙測。編碼遙測是指被測量經數位化和編碼後進行調製和傳輸的方式，模擬遙測是指被測量以連續變化的模擬量進行調製和傳輸的方式。模擬遙測一般以單事件脈衝的形式表示一個事件發生的時刻。
(2)從被測量變化頻率上可分為速變參數和緩變參數，緩變參數是指該參數變化頻率在10Hz以下就可以反映出參數變化趨勢，例如溫度、壓力、指令等。反之，則為速變參數。
(3)從被測量的數據形式上可分為斷續參數、連續參數和數字量參數，斷續參數在本書中是指指令參數，在測量原理上它們又分為脈衝指令、位控指令和數字量指令；連續參數是指各種連續變化的工程參數；數字量參數是指直接被組幀的各類計算機數據，如狀態字、計算機字等。
數據結構
認識各個參數的性質、信號形式、物理意義對遙測處理是非常重要而且是十分必要的。然而不管如何劃分，進入處理計算機的都被轉換為由單個遙測字(位元組)組成的計算機數據。從目前太空飛行器遙測數據傳輸的結構來看，大致有以下3種類型。
(1)基於固定格式，即太空飛行器遙測的傳輸幀是編成固定路號和幀序號的格式，儘管格式可以定義為實時的、組合的或其他變化的形式，在傳輸幀內預定的若干路也可以傳輸副幀，但可以用傳輸幀路號、幀序號和副幀序號找到對應的參數。這是目前運載火箭和大多數太空飛行器採用的主要傳輸方式。
(2)基於分包遙測格式，傳輸幀採用一種傳輸控制協定，除了協定控制數據外，傳輸幀長可變的遙測數據，也可以採用副幀的形式。處理時需要根據傳輸控制協定找到對應的參數。分包遙測在處理時更加複雜，但傳輸效率高，這是太空飛行器遙測發展的方向。
(3)模擬遙測數據格式，傳輸幀包括一個脈衝事件發生的絕對時刻，用標誌編碼區別脈衝時間。
火箭遙測系統設計
設計原則
火箭遙測系統總體設計的任務是：選擇合理的技術途徑，制定適用、經濟、有效的總體方案；選用或研製彈箭載設備、地面設備、套用軟體，組成一個實用有效、布局合理、操作方便的工程系統；編制操作使用、測試試驗該系統的圖紙檔案，供實際飛行測試使用。遙測系統總體設計應與火箭其他系統配合協調，以低成本、高可靠、操作簡單為設計目標。火箭遙測系統箭上設備達數百台件，電氣接口多，地面站分布區域廣，總體設計應使系統整體性能最佳化。設計中應注意下述原則。
1)處理好先進性、繼承性與實用性的關係，做到指標合適、構成合理、布局恰當、操作簡單。測量傳輸能力留有餘地，以適應遙測參數增減、量程變更的要求，儘量利用經過飛行驗證的設備和採用技術成熟的新技術。
2)不能為追求單項指標、單項新技術而使開發投資過大，也不能片面追求少花錢而採用性能差、價格低的老產品，制約新技術的發展，影響遙測技術的發展。
3)參照國外有關標準，貫徹執行我國有關標準，提高設備的通用化程度，促進產業化發展。
設計依據
遙測系統總體設計依據如下：
1)遙測參數表及測量要求遙測參數表中包括遙測參數的屬性和測量要求，一般包括飛行軌道形式、飛行時間和特殊測量要求，飛行軌道及飛行測量時間。
2)初步彈道計算包括發射工位及其經、緯度和高程、射向等，它是考慮發射機功率、箭上天線安裝位置及遙測地面站布點和計算覆蓋能力的依據。
3)在整個飛行時段中，航區測量站對箭上遙測全向有效幅射功率(EIRP)的要求。
4)箭上設備和地面設備的工作環境條件貯存環境條件，運輸條件。
5)遙測數據處理要求包括實時處理參數項目，實時、準實時和事後處理要求。
6)設備布局發射場區工程布局及遙測地面設備布局要求。
7)測控方案由測控網總體單位提出，說明火箭發射測控網的布局、性能和分工。火箭遙測系統總體設計過程歷時較長。遙測系統總體設計過程與火箭總體設計過程互相呼應、互相協調。上述各種設計依據是在火箭總體設計中逐步形成、逐步提出，互相協調、協商確定的。
遙測系統總體設計與研製通常分為五個階段：即方案論證、方案設計、初樣、試樣、對武器的戰鬥彈遙測系統還有定型階段。它們與火箭總體設計程式相呼應、相協調。
