航空遙測設備

航空遙測設備是實現航空遙測技術的整套設備，可實現對空中被測對象的某些參數進行遠距離檢測，並把測得結果傳送到接收地點。一般由輸入設備、數據傳輸設備和終端設備3部分所組成。

基本介紹

• 中文名：航空遙測設備
• 外文名：aeronautic air telemetry equipment
• 運用技術：遙測技術
• 作用對象：運載火箭、衛星、宇宙飛船等

簡介

航空遙測設備是實現航空遙測技術的整套設備。航空遙測技術是一種對空中被測對象的某些參數進行遠距離檢測，並把測得結果傳送到接收地點的技術。目前遙測技術已廣泛套用於國民經濟、科學研究和軍事等領域，能對航天運載火箭、衛星和宇宙飛船的參數的實施測量，也廣泛套用于飛機試驗。

設備組成

航空遙測設備即實施航空遙測的整套設備，亦稱為航空遙測系統。一般由輸入設備、數據傳輸設備和終端設備3部分所組成。

（1）輸入設備，包括感測器和變換器。感測器把被測參數變成電信號，變換器把電信號變換成適合於多路傳輸設備輸入端要求的信號。

（2）傳輸設備，是一種多路通信設備。它可以是有線通信或無線電通信，既可傳輸模擬信號也可傳輸數位訊號。目的是把輸入設備輸入的信號不失真地傳到終端。

（3）終端設備，它的功能是接收信號，對信號進行記錄，顯示和處理，以獲得測量結果。

遙測系統

航空遙測系統可分為飛行器遙測設備（系統）和地面遙測設備（系統），前者主要由遙測技術感測器、多路組合調製器、發射機和天線組成，後者主要由接收機和天線、分路解調器等組成。而根據數據傳輸方式，通常分為有線電遙測系統和無線電遙測系統。

圖1 無線電遙測系統原理圖

在軍事套用上，大多是採用無線電遙測(圖1)。在傳送端，由感測器感測的被測參數轉換為電信號，經過信號調節器放大，輸出規範化電平信號並送入多路組合調節器，各路信號按一定體制組合起來，互不干擾地去調製發射機載波，通過天線發射到空間。在接收端，接收天線接收到信號以後即送到接收機，對載波進行解調，再經過分路解調器恢復出各路原始信息，然後由終端設備進行處理、顯示和記錄。

現代常用的多個參數遙測信號組合體制主要有時分制和頻分制兩種。

時分制

時分制遙測體制。是將各路(即各個參數)信號按時間順序輪流發射和接收(圖2)。採樣開關順序對各路信號採樣，即輸出形成綜合脈衝序列。某一瞬時發射端採樣開關接收某路參數，將信號電壓幅度送到調製器，因收發同步工作，接收端也正好將該路信號經解調後送出，將各路信號分開。

圖2 時分制工作示意圖

如果信號幅度反映被測參數信息，用脈衝去調製載波則稱為脈衝幅度調製(PAM)。如果將採樣的脈衝幅度進行量化編碼，然後去調製載波，稱為脈衝編碼調製(PCM)。

對發射載波的調製又分為調幅(AM)、調頻(FM)和調相(PM)。時分制遙測系統常用的調製方式是PCM—FM和PAM—FM。時分制多用於被測信號較多而且變化緩慢的參數測量。其中PCM體制套用最為廣泛。

頻分制

頻分制遙測體制。是按不同頻率(副載波)來區分各路(即各個參數)通道(圖3)。在發射端各路被測信號先用各自副載波進行調製，然後組合相加並對發射機傳輸載波調製後發射出去。接收端接收信號以後，先經解調去掉傳輸載波，然後經分路濾波器分出各路(副載波)信號，經各自解調即得到各路輸出信號。同樣組合信號對發射的傳輸載波的調製可以採用前述3種方式中的任何一種，但頻分制遙測系統中常採用FM～FM體制。頻分制多用於被測信號較少而且變化較快的參數的測量。

圖3 頻分制工作示意圖

設備系統發展

最早的遙測系統是1912年美國芝加哥用來監控電功率分配的遙測系統，採用電話線傳輸。40年代以來，由於飛機、火箭、飛彈技術的發展，大大促進了遙測技術的發展，並將遙測技術套用於航空遙測設備當中。早期的遙測系統都採用模擬體制。50年代中期，出現了脈衝編碼體制的遙測系統，遙測系統進入了數位化時代。60年代出現了計算機遙測系統。80年代出現了軟硬體模組化、多數據流結構、系統可擴展的新型遙測系統。現代遙測系統的發展將是進一步計算機化、智慧型化、標準化和小型化。