导航与定位技术李晋遥测遥控课件

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1、 1课程简介（课程简介（1）教师：教师：李晋李晋 电话电话:028-61830379Email:研究方向：研究方向：雷达成像与信号处理雷达成像与信号处理 卫星导航与定位卫星导航与定位 2课程简介（课程简介（2）遥测遥控技术是一门专业的遥测遥控技术是一门专业的标志性课程标志性课程，是电，是电子信息工程专业的子信息工程专业的专业方向课。专业方向课。本课程教学内容包括两个部分：本课程教学内容包括两个部分：u 无线电遥测与遥控技术无线电遥测与遥控技术u 卫星导航与定位技术卫星导航与定位技术 3课程简介（课程简介（3）学习要求：学习要求：1)按时完成随堂作业；按时完成随堂作业；2)提交试验总结报告；提交

2、试验总结报告；3)考勤。考勤。平时成绩占总成绩平时成绩占总成绩20%。4授课方式授课方式u 以课堂讲解为主，课后自学为辅以课堂讲解为主，课后自学为辅u 主要讲解原理，不注重公式推导主要讲解原理，不注重公式推导u 共共48学时，其中：实验学时，其中：实验8学时学时u 考核形式：考核形式：开卷考试，占开卷考试，占80%。5 6引言引言u现代科学技术的发展促进了现代科学技术的发展促进了现代测控技术现代测控技术的发展，并的发展，并使之形成一门独立的学科。使之形成一门独立的学科。u产品生产过程日益趋向自动化，产品生产过程日益趋向自动化，分散状态的目标分散状态的目标的的集集中监视和管理中监视和管理。u综合

3、综合自动控制自动控制技术、技术、计算机计算机技术和现代技术和现代电子通信电子通信技术技术三大领域。三大领域。7引言引言 近年来，无线电测控技术在近年来，无线电测控技术在国防现代化国防现代化和和国民国民经济建设经济建设中发挥了越来越重要的作用。中发挥了越来越重要的作用。在国防领域，是国防工业现代化不可缺少的重在国防领域，是国防工业现代化不可缺少的重要组成部分，并成为要组成部分，并成为导弹实验、航天器发射运行导弹实验、航天器发射运行等等的重要支持系统。的重要支持系统。在国民经济发展的多个行业，在国民经济发展的多个行业，提高生产效率，提高生产效率，降低成本，减小能耗降低成本，减小能耗，间接带来经济效

4、益。，间接带来经济效益。8航天技术与遥测遥控航天技术与遥测遥控航天航天是是遥测遥控遥测遥控技术的一个重要的技术的一个重要的应用场合。应用场合。航天技术通常分为：航天技术通常分为：u航天运载器技术；航天运载器技术；u航天器技术；航天器技术；u航天测控技术。航天测控技术。航天测控航天测控系统是指在航天飞行器飞行的各个阶段系统是指在航天飞行器飞行的各个阶段完成对其完成对其测量测量和和控制控制两大任务的技术系统。两大任务的技术系统。9航天测控系统的基本任务航天测控系统的基本任务 航天测控系统的基本任务包含：航天测控系统的基本任务包含：测量测量、控制控制和和通信通信三个方面三个方面。测量：外弹道测量和内

5、弹道测量测量：外弹道测量和内弹道测量控制：一次性控制和飞行器运行指令控制控制：一次性控制和飞行器运行指令控制通信：语音通话、监视显示和数据传输通信：语音通话、监视显示和数据传输 10航天测控系统的基本任务航天测控系统的基本任务外弹道测量（外测）：外弹道测量（外测）：精密测量导弹或航天飞行器的飞行轨道参数，如坐标、精密测量导弹或航天飞行器的飞行轨道参数，如坐标、速度和加速度等。速度和加速度等。测量手段：角度交会、距离交会、雷达测量及全球定位系统测量手段：角度交会、距离交会、雷达测量及全球定位系统（GPS）等。）等。内弹道测量（内测，又称遥测）：内弹道测量（内测，又称遥测）：测量导弹或航天飞行器的

6、内部工作状态、宇航员的生物测量导弹或航天飞行器的内部工作状态、宇航员的生物学参数、各种工程参数等。学参数、各种工程参数等。测量手段：无线电遥测、有线测量及数据记录器回收等。测量手段：无线电遥测、有线测量及数据记录器回收等。11航天测控系统的基本任务航天测控系统的基本任务一次性控制：一次性控制：如飞行器发生故障，从地面发出使故障弹自毁如飞行器发生故障，从地面发出使故障弹自毁的安全控制指令，简称的安全控制指令，简称“安控安控”。飞行器指令控制：飞行器指令控制：如导弹或飞行器的姿态控制、变轨、交会、对如导弹或飞行器的姿态控制、变轨、交会、对接、停靠及回收等各种机动控制，又称接、停靠及回收等各种机动控

7、制，又称“遥控遥控”。12航天测控系统的功能与组成航天测控系统的功能与组成 航天测控系统包含四项基本功能：航天测控系统包含四项基本功能：u 跟踪（跟踪（Tracking）u 遥测（遥测（Telemetering）u 控制（控制（Command）u 天地通信与数据传输天地通信与数据传输 国际上一般把航天测控系统简称为国际上一般把航天测控系统简称为TT&C，它由，它由实现上述功能的相应分系统和实现上述功能的相应分系统和辅助支持分系统辅助支持分系统组成。组成。数据处理、监控显示、地面通信、时间统一、气象保障及大地测量等。数据处理、监控显示、地面通信、时间统一、气象保障及大地测量等。13 航天测控系统

8、主要分为：航天测控系统主要分为：导弹导弹测控系统、测控系统、卫星卫星测测控系统、控系统、载人航天载人航天测控系统及测控系统及深空深空测控系统几类。测控系统几类。航天测控系统的分类航天测控系统的分类 测控系统测控系统特性要求特性要求导弹测控系导弹测控系统统卫星测控系卫星测控系统统载人航天测载人航天测控系统控系统深空测控系深空测控系统统测轨精度测轨精度高高中中中中低低作用距离作用距离数千公里数千公里卫星轨道决卫星轨道决定定航天器轨道航天器轨道决定决定宇宙深空宇宙深空测控时间测控时间几小时以内几小时以内几年几年几天到几年几天到几年探测器寿命探测器寿命测控内容测控内容遥测、遥控遥测、遥控遥测、遥控、遥

9、测、遥控、数传数传遥测、遥控、遥测、遥控、数传、语音数传、语音遥测、遥控、遥测、遥控、数传数传不同航天测控系统的分类和比较不同航天测控系统的分类和比较 14航天测控网航天测控网 航天测控网是对运载火箭和航天器进行跟踪、测量和控制航天测控网是对运载火箭和航天器进行跟踪、测量和控制的专用网络系统。一般由的专用网络系统。一般由航天指挥控制中心航天指挥控制中心和若干和若干测控站测控站（含（含测量船测量船、测量飞机测量飞机、跟踪与数据中继卫星跟踪与数据中继卫星）及）及测控通信系统测控通信系统组组成。航天测控网的主要技术指标包括成。航天测控网的主要技术指标包括测量精度测量精度、测控覆盖率测控覆盖率、天地数

10、据传输速率天地数据传输速率、多任务支持能力多任务支持能力等。等。联盟号与阿波罗号宇宙飞船交会对接测控系统示意图联盟号与阿波罗号宇宙飞船交会对接测控系统示意图 15测控通信系统测控通信系统u测控与通信至关重要。如果航天器是测控与通信至关重要。如果航天器是风筝风筝，测控站和分布，测控站和分布在三大洋的远洋测量船就是牵住风筝的那一根线，地面的在三大洋的远洋测量船就是牵住风筝的那一根线，地面的控制系统就像放风筝的人。控制系统就像放风筝的人。u测控通信系统保持天地之间的经常性联系，完成飞船遥测测控通信系统保持天地之间的经常性联系，完成飞船遥测参数和电视图像的参数和电视图像的接收处理接收处理，对飞船运行和

11、轨道舱留轨工，对飞船运行和轨道舱留轨工作的作的测控管理测控管理。u测控通信系统由航天指挥控制中心、陆上地面测控站和海测控通信系统由航天指挥控制中心、陆上地面测控站和海上远望号远洋航天测量船队上远望号远洋航天测量船队组成组成，执行飞船轨道测量、遥，执行飞船轨道测量、遥控、遥测、火箭安全控制，航天员逃逸控制任务。控、遥测、火箭安全控制，航天员逃逸控制任务。16中国航天测控网中国航天测控网 航天测控是反映一个国家综合科技实力的重要标志之航天测控是反映一个国家综合科技实力的重要标志之一。作为当今世界最尖端的领域之一，航天测控涉及天文、一。作为当今世界最尖端的领域之一，航天测控涉及天文、天体力学、空间控

12、制技术、电子信息、数值计算等多个尖端天体力学、空间控制技术、电子信息、数值计算等多个尖端学科。学科。中国航天测控网，是中国跟踪测量和控制航天器的地中国航天测控网，是中国跟踪测量和控制航天器的地面系统。由面系统。由西安卫星测控中心西安卫星测控中心、九个航天测控站九个航天测控站、若干陆上、若干陆上活动测控站活动测控站、六艘测量船六艘测量船以及连接它们的以及连接它们的测控通信网测控通信网构成。构成。主要测控装备有主要测控装备有微波雷达微波雷达、多普勒测速仪多普勒测速仪和和光学设备光学设备以及以及超超高频指令遥控系统高频指令遥控系统和和微波统一系统微波统一系统等。等。17中国卫星测控网中国卫星测控网西

13、安卫星测控中心西安卫星测控中心卫星测控站卫星测控站远望号测量船远望号测量船天链一号中继卫星天链一号中继卫星 18神舟载人航天神舟载人航天航天员系统航天员系统飞船应用系统飞船应用系统载人飞船系统载人飞船系统运载火箭系统运载火箭系统发射场系统发射场系统测控通信系统测控通信系统着陆的系统着陆的系统 19神舟载人航天神舟载人航天u 航天员系统：航天员个人装备，医学监督等航天员系统：航天员个人装备，医学监督等u 飞船应用系统：对地观测和各种科学实验飞船应用系统：对地观测和各种科学实验u 载人飞船系统：推进舱、轨道舱、返回舱、附加段等载人飞船系统：推进舱、轨道舱、返回舱、附加段等u 运载火箭系统：运输飞船

14、进入太空运载火箭系统：运输飞船进入太空u 发射场系统：负责火箭的测试及发射、上升阶段的测控发射场系统：负责火箭的测试及发射、上升阶段的测控u 测控通信系统：负责飞船从发射、运行至最终返回的全程测控通信系统：负责飞船从发射、运行至最终返回的全程测量和遥控，包括远洋测量船测量和遥控，包括远洋测量船、固定、固定测量站和活动测量站测量站和活动测量站u 着陆的系统：航天员和返回舱的回收着陆的系统：航天员和返回舱的回收 20神舟载人航天神舟载人航天 测控精度测控精度 着陆精度着陆精度神舟五号：神舟五号：2003年年10月，月，4.8公里公里神舟六号：神舟六号：2005年年10月，月，1公里公里神舟七号：神

15、舟七号：2008年年9月，月，几乎无误差几乎无误差目前中国测控水平，对于航天器目前中国测控水平，对于航天器轨道轨道的测控精度可控制在的测控精度可控制在“米米”量级量级，姿姿态态控制可以精确到控制可以精确到0.1度度。21月球探测工程月球探测工程 “嫦娥奔月嫦娥奔月”是中是中国家喻户晓的神话故事国家喻户晓的神话故事，相传嫦娥吞下灵药后，相传嫦娥吞下灵药后飞上月亮。飞上月亮。2004年，中国正式年，中国正式开展月球探测工程，并开展月球探测工程，并命名为命名为“嫦娥工程嫦娥工程”。u2007年发射嫦娥一号年发射嫦娥一号u2010年发射嫦娥二号年发射嫦娥二号u2013年发射嫦娥三号年发射嫦娥三号 22

16、月球探测工程月球探测工程 2020年前，我国月球探测工程以年前，我国月球探测工程以无人探测无人探测为主，分三个实施阶段。为主，分三个实施阶段。u“绕绕”：2004年年 2007年（一期）年（一期），研制和发射我国首颗月球探测卫星，实施绕月，研制和发射我国首颗月球探测卫星，实施绕月探测。主要任务是研制和发射月球探测卫星，突破绕月探测关键技术，对月球地形探测。主要任务是研制和发射月球探测卫星，突破绕月探测关键技术，对月球地形地幔、部分元素及物质成分、月壤特性、地月空间环境等进行全球性、整体性与综地幔、部分元素及物质成分、月壤特性、地月空间环境等进行全球性、整体性与综合性的探测，并初步建立我国月球探

17、测航天工程系统。合性的探测，并初步建立我国月球探测航天工程系统。u“落落”：2013年前后（二期）年前后（二期），进行首次月球软着陆和自动巡视勘测。主要任务是，进行首次月球软着陆和自动巡视勘测。主要任务是突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通讯与遥控操作、深空探测运载火箭发突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通讯与遥控操作、深空探测运载火箭发射等关键技术，研制和发射月球软着陆探测器和巡视探测器，实现月球软着陆和巡射等关键技术，研制和发射月球软着陆探测器和巡视探测器，实现月球软着陆和巡视探测，对着陆区地形地貌、地质构造和物质成分等进行探测，并开展月基天文观视探测，对着陆区地形地貌、地质构造和

18、物质成分等进行探测，并开展月基天文观测。测。u“回回”：2020年前（三期）年前（三期），进行首次月球样品自动取样返回探测。主要任务是突进行首次月球样品自动取样返回探测。主要任务是突破采样返回探测器小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等技破采样返回探测器小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等技术；在现场分析取样的基础上，采集关键性样品返回地球，进行试验室分析研究；术；在现场分析取样的基础上，采集关键性样品返回地球，进行试验室分析研究；深化对地月系统的起源与演化的认识。深化对地月系统的起源与演化的认识。在在“绕绕”“”“落落”“”“回回”均成功实现以后，才能进行下

19、一步的均成功实现以后，才能进行下一步的人登上月球人登上月球的计划。的计划。23嫦娥一号的基本情况嫦娥一号的基本情况 嫦娥一号卫星以东方红三号卫星嫦娥一号卫星以东方红三号卫星平台为基础，充分继承尖兵三号、资平台为基础，充分继承尖兵三号、资源等卫星的现有成熟技术和产品，并源等卫星的现有成熟技术和产品，并进行适应性改造。由于月球以及月球进行适应性改造。由于月球以及月球科学探测任务的特点，月球卫星相比科学探测任务的特点，月球卫星相比于一般的人造地球卫星在轨道、测控、于一般的人造地球卫星在轨道、测控、制导导航与控制系统、热控分系统等制导导航与控制系统、热控分系统等方面都有自己的独特之处。方面都有自己的独

20、特之处。卫星总重卫星总重2350公斤，本体尺寸公斤，本体尺寸2.0米米1.72米米2.2米，采用三轴稳定姿米，采用三轴稳定姿态控制，对月定向工作。卫星在轨运态控制，对月定向工作。卫星在轨运行寿命行寿命1年零年零4个月。个月。24嫦娥一号的目标嫦娥一号的目标 嫦娥一号卫星携带嫦娥一号卫星携带CCD立体立体相机、成像光谱仪、激光高度计、相机、成像光谱仪、激光高度计、伽马伽马/X射线谱仪、微波探测仪、射线谱仪、微波探测仪、太阳高能粒子探测器、低能离子太阳高能粒子探测器、低能离子探测器七类探测仪器完成科学探探测器七类探测仪器完成科学探测目标任务。测目标任务。卫星在离月球表面卫星在离月球表面200公里高

21、公里高度的绕月球飞行，开展拍摄三维度的绕月球飞行，开展拍摄三维影像为月球影像为月球“画像画像”、探测月壤、探测月壤特性、探测地月空间环境等工作。特性、探测地月空间环境等工作。25嫦娥一号的具体任务嫦娥一号的具体任务u 第一项任务是绘制立体的第一项任务是绘制立体的月球地图月球地图。嫦娥。嫦娥1号卫号卫星搭载星搭载1台台CCD立体相机和立体相机和1个激光高度计，两个激光高度计，两者结合绘制完整细致的立体月球地图。者结合绘制完整细致的立体月球地图。u 第二项任务是探测月球上第二项任务是探测月球上元素的分布元素的分布。美国在。美国在2000年利用年利用1998年发射的卫星，做了年发射的卫星，做了5种元

22、素的种元素的月球分布图，包括铁、钛、铀、钍、钾。而嫦月球分布图，包括铁、钛、铀、钍、钾。而嫦娥娥1号卫星将用世界先进的伽马号卫星将用世界先进的伽马/X射线谱仪探测射线谱仪探测月球上月球上14种元素的分布。种元素的分布。u 第三项任务是评估月球上第三项任务是评估月球上土壤的厚度和氦土壤的厚度和氦-3的的资源量资源量。估算出月球土壤厚度和月球上氦。估算出月球土壤厚度和月球上氦-3的的总量及分布。氦总量及分布。氦-3是地球上都极其稀少的替代是地球上都极其稀少的替代石油的能源。氦石油的能源。氦-3地球只有地球只有15吨，月球有数百吨，月球有数百万吨。万吨。u 第四项任务是监测远至第四项任务是监测远至4

23、0万万km范围内的范围内的空间环空间环境境，记录原始太阳风数据，研究太阳活动对地，记录原始太阳风数据，研究太阳活动对地月空间环境的影响。月空间环境的影响。26嫦娥一号的测控体系嫦娥一号的测控体系北京密云的北京密云的50米口径天线地面站米口径天线地面站 我国嫦娥一号月球探测器发我国嫦娥一号月球探测器发射后，地面通过测控通信系统与射后，地面通过测控通信系统与嫦娥一号保持联系。嫦娥一号保持联系。测控通信系统实时测量航天测控通信系统实时测量航天器的轨道位置、速度和方位角等器的轨道位置、速度和方位角等参数，并将航天器上分系统的工参数，并将航天器上分系统的工作状况报告给地面控制人员，同作状况报告给地面控制

24、人员，同时向嫦娥一号发送指令，对探测时向嫦娥一号发送指令，对探测器进行任务操作。器进行任务操作。27嫦娥二号的基本情况嫦娥二号的基本情况 嫦娥二号卫星是嫦娥一号卫星的嫦娥二号卫星是嫦娥一号卫星的姐妹星，于姐妹星，于2010年在西昌卫星发射中年在西昌卫星发射中心发射升空。嫦娥二号主要任务是获心发射升空。嫦娥二号主要任务是获得更清晰、更详细的月球表面影像数得更清晰、更详细的月球表面影像数据和月球极区表面数据。因此，卫星据和月球极区表面数据。因此，卫星上搭载的上搭载的CCD照相机的分辨率更高，照相机的分辨率更高，其他探测设备也有所改进。其他探测设备也有所改进。为实现月球软着陆进行部分关键为实现月球软

25、着陆进行部分关键技术试验，并对着陆区进行高精度成技术试验，并对着陆区进行高精度成像，同时，进一步探测月球表面元素像，同时，进一步探测月球表面元素分布、月壤厚度、地月空间环境等几分布、月壤厚度、地月空间环境等几项任务。项任务。28嫦娥二号的基本情况嫦娥二号的基本情况 2010年年11月月8日，国家国日，国家国防科技工业局首次公布嫦娥防科技工业局首次公布嫦娥二号卫星传回的二号卫星传回的嫦娥三号预嫦娥三号预选着陆区月球虹湾区域局部选着陆区月球虹湾区域局部影像图影像图。影像图的传回，标志着影像图的传回，标志着嫦娥二号任务所确定的六个嫦娥二号任务所确定的六个工程目标全部实现，四个科工程目标全部实现，四个

26、科学目标也正在陆续实现，探学目标也正在陆续实现，探月工程二期嫦娥二号工程任月工程二期嫦娥二号工程任务取得圆满成功。务取得圆满成功。29嫦娥二号的基本情况嫦娥二号的基本情况 2011年年6月月9日，日，“嫦嫦娥二号娥二号”再次开始新的旅再次开始新的旅程，奔向程，奔向150万公里的拉格万公里的拉格朗日朗日L2点；点；8月月25日日23时时27分，经过分，经过77天的飞行，天的飞行，它终于精确抵达科学家们它终于精确抵达科学家们指定的位置。指定的位置。这是世界上首次实现从月球轨道出发，受控准确进入距离这是世界上首次实现从月球轨道出发，受控准确进入距离地球地球150万公里远的拉格朗日万公里远的拉格朗日L

27、2点点的环绕轨道；也是国际上第一的环绕轨道；也是国际上第一次次从月球轨道出发探测拉格朗日点从月球轨道出发探测拉格朗日点的航天活动；更是第一次实现的航天活动；更是第一次实现我国对月球更远的太空进行探测。我国对月球更远的太空进行探测。30嫦娥二号的基本情况嫦娥二号的基本情况u2013年7月14日，嫦娥二号卫星与地球间距离突破5000万公里，再次刷新“中国高度”。u2013年12月16日，嫦娥二号已飞行到距离地球6500万公里深空。u2014年02月14日，嫦娥二号卫星再次刷新我国深空探测最远距离纪录，达到7000万公里。u目前，已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号状态良好。据北京航天飞行控制中

28、心计算，嫦娥二号有望最远飞到距地球约3亿公里。这是我国航天器飞行距离最远的一次“太空长征”。31嫦娥三号的基本情况嫦娥三号的基本情况嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的程第二阶段的登月探测器登月探测器。嫦娥三号由。嫦娥三号由着陆器和巡视探测器着陆器和巡视探测器（即（即“玉兔号玉兔号”月月球车球车）组成，进行首次月球软着陆和自）组成，进行首次月球软着陆和自动巡视勘察，获取月球内部的物质成分动巡视勘察，获取月球内部的物质成分并进行分析，将一期工程的并进行分析，将一期工程的“表面探测表面探测”引申至内部探测。引申至内部探测。着陆器定点守候，月球车在月球表着陆器定点

29、守候，月球车在月球表面巡游面巡游90天，范围可达到天，范围可达到5平方公里，平方公里，并抓取月壤在车内进行分析，得到的数并抓取月壤在车内进行分析，得到的数据将直接传回地球。据将直接传回地球。32嫦娥三号的基本情况嫦娥三号的基本情况 33嫦娥三号的基本情况嫦娥三号的基本情况 34嫦娥三号的基本情况嫦娥三号的基本情况 35嫦娥三号的基本情况嫦娥三号的基本情况 36嫦娥三号的基本情况嫦娥三号的基本情况 37嫦娥三号的基本情况嫦娥三号的基本情况 38中国火星探测计划中国火星探测计划 中国航天局与俄罗斯联邦航天局合作共同探索火星。中国航天局与俄罗斯联邦航天局合作共同探索火星。2011年发年发射的萤火一号

30、是该计划的首颗火星探测器（搭载俄罗斯天顶射的萤火一号是该计划的首颗火星探测器（搭载俄罗斯天顶2-SB运运载火箭）。火星将成为我国深空探测第二颗星球。目前已提出环绕载火箭）。火星将成为我国深空探测第二颗星球。目前已提出环绕探测方案，探测器最早发射窗口拟定为探测方案，探测器最早发射窗口拟定为2013年。年。中国火星探测计划（萤火一号）中国火星探测计划（萤火一号）阶段阶段1：探测目标、技术研发和寻求国际合作。探测目标、技术研发和寻求国际合作。阶段阶段2：探测火星环境，所得的数据用作火星软探测火星环境，所得的数据用作火星软着陆之用。着陆之用。阶段阶段3：发射火星着陆器并携带火星车，在火星发射火星着陆器

31、并携带火星车，在火星上软着陆。上软着陆。阶段阶段4：成立火星表面观察站、发展飞行器穿梭成立火星表面观察站、发展飞行器穿梭地球与火星，建立火星基地供机械探测器进入。地球与火星，建立火星基地供机械探测器进入。最终目标：最终目标：为将来人类登陆火星提供基础，令人为将来人类登陆火星提供基础，令人类可在火星观察站中观察火星。类可在火星观察站中观察火星。39中国空间实验室中国空间实验室天宫一号天宫一号 天宫一号是中国第一个目标飞天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实验室，于行器和空间实验室，于2011年年9月月在酒泉卫星发射中心发射。飞行器在酒泉卫星发射中心发射。飞行器全长全长10.4米，最大直径米，最大

32、直径3.35米，由米，由实验舱和资源舱构成。实验舱和资源舱构成。2011年年11月实现与神舟八号飞月实现与神舟八号飞船的对接任务。船的对接任务。2012年年6月神舟九月神舟九号对接成功。号对接成功。2013年年6月月13日，神日，神舟十号交会对接。第舟十号交会对接。第3次与神舟飞次与神舟飞船成功实现交会对接。船成功实现交会对接。天宫一号模型及与神舟八号对接场景天宫一号模型及与神舟八号对接场景 40农业无线电测控农业无线电测控农业物联网农业物联网 农业物联网可运用温度、湿度、农业物联网可运用温度、湿度、pH值、光、值、光、CO2传感器传感器等设备等设备，检测环境中的，检测环境中的物理量参数物理量

33、参数，实时显示或作为自动控制的参变量参，实时显示或作为自动控制的参变量参与到与到自动控制自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境生长环境。41农业无线电测控农业无线电测控农业物联网农业物联网土壤养分土壤养分农田环境农田环境浸种育秧浸种育秧作物生长作物生长农机作业农机作业精确农业精确农业水质水质监测监测应急突发应急突发森林生态森林生态医疗医疗卫生卫生产品产品加工加工仓储仓储流通流通交通旅游交通旅游移动办公移动办公远程教育远程教育全全方方位位需需求求农业生产农业生产 42遥测遥控遥测遥控部分教学目标：部分教学目标：1)理解理解遥测遥控遥测遥控技术的基本概

34、念、原理及方法；技术的基本概念、原理及方法；2)熟悉几种常见的熟悉几种常见的传感器传感器原理及其典型应用；原理及其典型应用；3)掌握几种典型参数的掌握几种典型参数的测控测控原理及方法；原理及方法；4)了解了解多路数据传输多路数据传输方法及方法及差错控制差错控制技术。技术。本课程教学内容本课程教学内容 43 441.1.1 遥测遥控的定义遥测遥控的定义 遥测：对被测对象的某些参数进行远距离测量遥测：对被测对象的某些参数进行远距离测量。u运载火箭和具有放射性的物体等，人们运载火箭和具有放射性的物体等，人们不可能不可能或或不适于不适于在在它们所处的位置附近它们所处的位置附近直接直接进行有关参数的测量

35、，只能在远进行有关参数的测量，只能在远离它们的地方进行间接测量。离它们的地方进行间接测量。u是远离被测对象的是远离被测对象的间接间接测量测量。u遥测是一般测量的遥测是一般测量的无线无线延伸延伸。u远距离是一个远距离是一个相对相对的概念，它可以近到几米，如对高速旋的概念，它可以近到几米，如对高速旋转体内静应变参数的遥测；也可以远到几十万公里，如卫转体内静应变参数的遥测；也可以远到几十万公里，如卫星和深空探测中的遥测。星和深空探测中的遥测。45遥测系统举例遥测系统举例生理参数测量生理参数测量测量需求：体育训练的医学科学研究需要将运动员的心电图在运动测量需求：体育训练的医学科学研究需要将运动员的心电

36、图在运动状态下传给中心监控室。状态下传给中心监控室。在在运动状态运动状态下对运动员的心电进行下对运动员的心电进行测量测量。活动目标活动目标的的单一参数单一参数的的遥测遥测系统，只能用无线传输手段。系统，只能用无线传输手段。人体心电信号是人体心电信号是生理信号生理信号，不能直接无线发射。，不能直接无线发射。把生理信号变成把生理信号变成电信号（传感器）。电信号（传感器）。电信号经过电信号经过调理、编码、调制、发射、解调及显示调理、编码、调制、发射、解调及显示，进行观测。，进行观测。46遥测系统的典型特征遥测系统的典型特征u遥测技术包括：传感器、放大、压缩、编码、调制、解调、遥测技术包括：传感器、放

37、大、压缩、编码、调制、解调、处理、存贮、显示记录。处理、存贮、显示记录。u对对模拟模拟传输系统来说需要传输系统来说需要高保真地高保真地传输这些信号。传输这些信号。u对对数字数字传输系统要求信息的传输系统要求信息的保护和差错控制保护和差错控制。u在接收端还要对信号进行在接收端还要对信号进行分类、处理和存贮分类、处理和存贮等。等。u遥测系统包括信息的遥测系统包括信息的感受感受（传感传感）、变换、传输、处理、显、变换、传输、处理、显示记录示记录等多种过程。等多种过程。u遥测系统是一个特殊的遥测系统是一个特殊的单向单向通信系统，其信息流是从通信系统，其信息流是从被测量被测量端流向测量端端流向测量端的。

38、的。47遥控：对远方的研究对象和目标进行控制。遥控：对远方的研究对象和目标进行控制。控制方式分为控制方式分为断续断续的和的和连续连续的（又叫做的（又叫做遥调遥调）两种。）两种。被控制的对象：被控制的对象：u可以是可以是活动活动的，如导弹、火箭、卫星、飞船和无人机等；的，如导弹、火箭、卫星、飞船和无人机等；u也可以是也可以是不动不动的，如集中目标的工厂设备、电站、大型的，如集中目标的工厂设备、电站、大型变电所等；变电所等；u或者处于或者处于分散分散状态的输油管道、油田油井设备等等。状态的输油管道、油田油井设备等等。48 举遥控飞机模型的例子来进行说明。运动员在地面用遥举遥控飞机模型的例子来进行说

39、明。运动员在地面用遥控发射装置，对空中的飞机模型进行操纵，来控制发动机的控发射装置，对空中的飞机模型进行操纵，来控制发动机的起停、飞行姿态的方向舵和升降舵。起停、飞行姿态的方向舵和升降舵。通过这个例子可以看出，遥控系统是由通过这个例子可以看出，遥控系统是由指令产生指令产生、变变换换、传输传输、执行执行等过程组成的，其信息流是由等过程组成的，其信息流是由控制端流向控制端流向被控端被控端的。的。遥控系统举例遥控系统举例遥控飞机遥控飞机 49遥调：远距离地对被控对象施行连续控制。遥调：远距离地对被控对象施行连续控制。u遥调也就是遥调也就是闭环遥控闭环遥控系统。系统。u被控对象的工作状态可以被控对象的

40、工作状态可以定量定量地进行改变的远距离遥控（遥地进行改变的远距离遥控（遥调）可以用于某些调）可以用于某些连续量的控制连续量的控制。u遥调和遥控的主要区别是遥调和遥控的主要区别是遥调需要双向信道遥调需要双向信道（正向信道和反（正向信道和反向信道），而向信道），而遥控系统通常不需实时反向信道遥控系统通常不需实时反向信道。50遥信：把被控对象的动作结果送回控制端的行为。遥信：把被控对象的动作结果送回控制端的行为。u被控对象各个参数的状态被控对象各个参数的状态实时显示实时显示在控制端，以便实时掌握在控制端，以便实时掌握其状态。其状态。u遥控系统离不开遥信遥控系统离不开遥信，但有些情况下也可以不用遥信监

41、视其，但有些情况下也可以不用遥信监视其被控对象的工作状态，由肉眼观察或通过其它方式完成的。被控对象的工作状态，由肉眼观察或通过其它方式完成的。u事实上事实上遥信就是遥测的特殊形式遥信就是遥测的特殊形式，它传送的是极限状态，而，它传送的是极限状态，而遥测传送的则是连续信号值。遥测传送的则是连续信号值。51遥测遥控系统：远距离实现控制、测量、调节、监视的系统。遥测遥控系统：远距离实现控制、测量、调节、监视的系统。u系统只具备遥控功能则称为系统只具备遥控功能则称为遥控仪遥控仪；u系统只具备遥测功能则称为系统只具备遥测功能则称为遥测仪遥测仪；u系统具备遥测、遥控功能则称为系统具备遥测、遥控功能则称为双

42、遥双遥系统。系统。u系统具备遥测、遥控、遥信功能称为系统具备遥测、遥控、遥信功能称为三遥三遥系统；系统；u系统具备遥测、遥控、遥信、遥调功能称为系统具备遥测、遥控、遥信、遥调功能称为四遥四遥系统。系统。52u遥控和遥调遥控和遥调都是控制端（也称调度端）按其预定意图对都是控制端（也称调度端）按其预定意图对被控目标被控目标内部参数、工作状态内部参数、工作状态进行远距离进行远距离操作和控制操作和控制。u遥测和遥信遥测和遥信都是被控目标向控制端提供它的都是被控目标向控制端提供它的内部参数内部参数及及其对命令的其对命令的执行情况执行情况。u只要了解了只要了解了遥控和遥测遥控和遥测，则遥调和遥信也就解决了

43、。，则遥调和遥信也就解决了。531.1.2 测控系统的分类测控系统的分类 u传输传输媒介媒介不同，可以分为不同，可以分为有线测控有线测控系统和系统和无线测控无线测控系统。系统。有线测控系统是利用电线、电力线、电缆等作为传输媒介，在电有线测控系统是利用电线、电力线、电缆等作为传输媒介，在电力、油井、天然气等工业部门及医学、生物、地震及其它科学研力、油井、天然气等工业部门及医学、生物、地震及其它科学研究中广泛采用。究中广泛采用。无线测控则是利用电磁波在自由空间的传播来传输测控信息，它无线测控则是利用电磁波在自由空间的传播来传输测控信息，它在飞机、导弹、卫星及宇宙探测中得到了广泛的应用。在飞机、导弹

44、、卫星及宇宙探测中得到了广泛的应用。u传输传输方式方式不同，可分为不同，可分为频分多路测控频分多路测控系统和系统和时分多路测控时分多路测控系统。系统。u传输传输信号信号不同，可分为不同，可分为模拟式测控模拟式测控系统和系统和数字式测控数字式测控系统。系统。54根据应用场合不同，测控系统可以分为四种方式：根据应用场合不同，测控系统可以分为四种方式：u（1）（）（1:1）工作方式；）工作方式；u（2）（）（1:1）N工作方式；工作方式；u（3）（）（M:N）工作方式；）工作方式；u（4）（）（1:N）工作方式。）工作方式。1.1.2 测控系统的分类测控系统的分类 55 根据被控端的地理分布、信息流

45、程以及系统规模，测根据被控端的地理分布、信息流程以及系统规模，测控系统又可分为直线式、混合式、网状式和分级控制式。控系统又可分为直线式、混合式、网状式和分级控制式。1.1.2 测控系统的分类测控系统的分类 56基于基于DAQ体系的测控系统模型：体系的测控系统模型：DAQ体系测控系统是指以体系测控系统是指以PC为核心为核心的的PC总线板卡集成总线板卡集成的现代测控系统。基于的现代测控系统。基于DAQ体系的体系的现代测控系统的硬件结构如图所示。现代测控系统的硬件结构如图所示。1.1.3 现代现代测控系统的结构测控系统的结构 典型的典型的DAQ测控系统由主机（测控系统由主机（PC、工控机、嵌人式机）

46、、工控机、嵌人式机）、输入输出测控单元和相应的软件组成。输入输出测控单元和相应的软件组成。57主机单元：对整个系统进行功能管理，包括输主机单元：对整个系统进行功能管理，包括输入通道、输出通道、信息通信的管理、存储数入通道、输出通道、信息通信的管理、存储数据、程序，并对采样数据进行运算和处理，还据、程序，并对采样数据进行运算和处理，还可以提供各种智能化、自动化操作功能等。可以提供各种智能化、自动化操作功能等。1.1.3 现代现代测控系统的结构测控系统的结构 58输入输出单元：输入输出单元一般包括模拟量输入输出单元：输入输出单元一般包括模拟量或开关量及数字量，主要由信号调理器和转换或开关量及数字量

47、，主要由信号调理器和转换器等部分组成。调理器的作用是将传感器输出器等部分组成。调理器的作用是将传感器输出的微弱信号进行放大、滤波、调制、电平转换、的微弱信号进行放大、滤波、调制、电平转换、隔离及屏蔽等处理，以满足转换器的转换要求；隔离及屏蔽等处理，以满足转换器的转换要求；转换器包括转换器包括A/D和和D/A转换器。转换器。1.1.3 现代现代测控系统的结构测控系统的结构 59标准通信接口：如果把以计算机为核心的测控标准通信接口：如果把以计算机为核心的测控系统看作一个大型测控系统的节点，为了以统系统看作一个大型测控系统的节点，为了以统一的通信方式在测控系统中的节点与节点之间一的通信方式在测控系统

48、中的节点与节点之间进行信息交换，需要通过特定的标准通信接口进行信息交换，需要通过特定的标准通信接口来完成。常见的标准通信接口有来完成。常见的标准通信接口有GPIB、VXI、USB以及以及RS-232等接口。等接口。1.1.3 现代现代测控系统的结构测控系统的结构 60 在在DAQ系统中，系统中，不同种类的被测信号不同种类的被测信号由由相应传感器相应传感器感知并感知并经经信号调理信号调理(包括交直流放大、整流滤波和线性化处理等包括交直流放大、整流滤波和线性化处理等)后，后，在经模数转换环节在经模数转换环节(A/D)将模拟信号转换为适合计算机处理的将模拟信号转换为适合计算机处理的数字信号，再经通信

49、单元数字信号，再经通信单元(PC总线总线)传输给控制器传输给控制器(计算机计算机)。计。计算机实现测控系统的算机实现测控系统的数据处理和结果的存储、显示、打印数据处理和结果的存储、显示、打印以及以及与其他计算机系统的联网通信。对于控制器处理的与其他计算机系统的联网通信。对于控制器处理的控制信息控制信息，通过总线反送到数模转换单元通过总线反送到数模转换单元(D/A)，转换成模拟信号并加以，转换成模拟信号并加以放大，推动放大，推动执行机构执行机构，最终控制对象的行为按照预定状态行进。，最终控制对象的行为按照预定状态行进。1.1.3 现代现代测控系统的结构测控系统的结构 61现代测控系统的设计要遵守

50、以下几个原则：现代测控系统的设计要遵守以下几个原则：硬件设计原则硬件设计原则软件设计原则软件设计原则网络互联规范网络互联规范抗干扰设计抗干扰设计1.1.4 现代测控系统的设计方法现代测控系统的设计方法 62硬件设计主要包括以下几个方面：硬件设计主要包括以下几个方面：1)约束条件约束条件：对象特点主要考虑其大小、形状、距离、环境、物理量、用：对象特点主要考虑其大小、形状、距离、环境、物理量、用途等；测控系统需求方面主要考虑功能、反应速度、可靠性、测控精度等途等；测控系统需求方面主要考虑功能、反应速度、可靠性、测控精度等因素。此外，还需要考虑研制成本、产品成本以及开发周期。因素。此外，还需要考虑研

51、制成本、产品成本以及开发周期。2)系统模块设计技术系统模块设计技术：测控系统电路设计一般采用：测控系统电路设计一般采用CPLD、FPGA、DSP等等高集成度器件技术，主要以高集成度器件技术，主要以PC商用机和基于商用机和基于PC104工控机为主。工控机为主。3)系统设计技术系统设计技术：硬件采用系统组态技术，选用标准总线和通用模块单元，：硬件采用系统组态技术，选用标准总线和通用模块单元，有利于降低研制成本，缩短开发周期，尽可能进行有利于降低研制成本，缩短开发周期，尽可能进行通用化、标准化、组件通用化、标准化、组件化设计化设计。1.1.4 现代测控系统的设计方法现代测控系统的设计方法 63软件设

52、计：主要包括检测程序、控制程序、数据处理程软件设计：主要包括检测程序、控制程序、数据处理程序、数据库管理程序、系统界面程序等。其中，信号处序、数据库管理程序、系统界面程序等。其中，信号处理和数据处理主要包括量程转换、误差分析、插值、数理和数据处理主要包括量程转换、误差分析、插值、数字滤波、字滤波、FFT变换、数据融合等技术。界面设计不仅要变换、数据融合等技术。界面设计不仅要熟练掌握软件开发工具和程序设计技术，还应具备一定熟练掌握软件开发工具和程序设计技术，还应具备一定的艺术才能。建议初学者尽可能采用的艺术才能。建议初学者尽可能采用LabVIEW等可视等可视化编程软件。化编程软件。1.1.4 现

53、代测控系统的设计方法现代测控系统的设计方法 64网络互联规范：网络互联规范：1)电气标准：包括输入输出信号线的定义、信号的传电气标准：包括输入输出信号线的定义、信号的传输方式、信号的传输速度、信号的逻辑电平、信号线输方式、信号的传输速度、信号的逻辑电平、信号线的输入阻抗与驱动能力等。的输入阻抗与驱动能力等。2)机械特性：包括接插件的结构形式、尺寸大小、引机械特性：包括接插件的结构形式、尺寸大小、引脚定义、数目等。脚定义、数目等。3)指令系统：如台式仪器的公用程控命令。指令系统：如台式仪器的公用程控命令。4)编码格式和协议：如总线协议。编码格式和协议：如总线协议。1.1.4 现代测控系统的设计方

54、法现代测控系统的设计方法 65抗干扰设计：现代测控系统主要应用于生产、科研和军事现场，抗干扰设计：现代测控系统主要应用于生产、科研和军事现场，受电源电网干扰、雷电等自然干扰和其他电器设备的放电干扰。受电源电网干扰、雷电等自然干扰和其他电器设备的放电干扰。1)误差修正：修正、滤波、补偿等。误差修正：修正、滤波、补偿等。2)数据处理技术：图像处理、小波变换、神经网络等。数据处理技术：图像处理、小波变换、神经网络等。3)电路抗干扰技术：电磁兼容性、屏蔽、隔离、接地、滤波、电路抗干扰技术：电磁兼容性、屏蔽、隔离、接地、滤波、布线及电路负载等。布线及电路负载等。1.1.4 现代测控系统的设计方法现代测控

55、系统的设计方法 66现代测控系统的使用环境各有不同，干扰源有现代测控系统的使用环境各有不同，干扰源有所区别：所区别：1)工业生产现场：着重考虑电器设备工业生产现场：着重考虑电器设备放电干扰放电干扰和设备和设备接通与断开接通与断开引起电压或电流急变带来的引起电压或电流急变带来的干扰。干扰。2)野外使用：重点是野外使用：重点是大气放电大气放电、大气辐射大气辐射和和宇宇宙干扰宙干扰等自然干扰。等自然干扰。1.1.4 现代测控系统的设计方法现代测控系统的设计方法 67 68u多路复用多路复用 被测对象往往有很多个（被测对象往往有很多个（多目标多目标）；）；一个对象就需要测量几个参数（一个对象就需要测量

56、几个参数（多参数多参数）；）；u参数是参数是非电量非电量，通过，通过传感器传感器变成统一的电信号。变成统一的电信号。u电信号电信号只要经过只要经过变换器变换器变成统一的电信号就可以了。变成统一的电信号就可以了。u信号经多路设备综合相加变成信号经多路设备综合相加变成多路信号多路信号，然后，然后载波调制载波调制并发射。并发射。u接收机接收机载波解调载波解调，再经，再经分路设备分路设备把输出的各路信号送入把输出的各路信号送入记录记录、显显示示、处理处理设备或送入计算机中进行处理。设备或送入计算机中进行处理。1.2.1 系统组成系统组成遥测遥测 无线遥测系统无线遥测系统 69u无线遥控系统的无线遥控系

57、统的多路设备多路设备、发射机发射机、接收机接收机，分路设备分路设备等方面与无线等方面与无线遥测系统相同。遥测系统相同。u由分路设备输出的各路信号经变换器变成由分路设备输出的各路信号经变换器变成控制信息控制信息送到被控对象上去。送到被控对象上去。u因此，遥测系统与遥控系统二者从因此，遥测系统与遥控系统二者从信息传输信息传输的角度上看是基本相同的。的角度上看是基本相同的。无线遥控系统无线遥控系统1.2.1 系统组成系统组成遥控遥控 70测控系统信息传输模型测控系统信息传输模型 1 2 3 4 5 6 71测控系统信息传输模型测控系统信息传输模型 u1.信息源和终端设备信息源和终端设备：信息源是被测

58、参数经传感器变成的电信号或者遥控信：信息源是被测参数经传感器变成的电信号或者遥控信号的号的总合总合，代表被传输信息的发源地。终端设备是指遥测信号的，代表被传输信息的发源地。终端设备是指遥测信号的记录、显示记录、显示和和数据处理数据处理或者遥控信号的或者遥控信号的执行机构执行机构。u2.信源编码及解码信源编码及解码：信源编码的主要任务是解决模拟信号的数字化和提高数：信源编码的主要任务是解决模拟信号的数字化和提高数字信号的字信号的有效性有效性。例如在一定精度要求下，如何用最小的码元数来表示信号，。例如在一定精度要求下，如何用最小的码元数来表示信号，以及如何压缩频带以提高信息传输的效率等。信源解码是

59、信源编码的反变换。以及如何压缩频带以提高信息传输的效率等。信源解码是信源编码的反变换。u3.多路设备及分路设备多路设备及分路设备：由于遥测和遥控参数很多，为了提高传输：由于遥测和遥控参数很多，为了提高传输效率效率需要需要借用一条信道传输多路信号。多路设备就是把各路信号综合在一起的设备，借用一条信道传输多路信号。多路设备就是把各路信号综合在一起的设备，分路设备是把综合信号分解成各路信号的设备。分路设备是把综合信号分解成各路信号的设备。72测控系统信息传输模型测控系统信息传输模型 u4.信道编码及解码信道编码及解码：在数字式测控系统中，由于信道中存在干扰，会造成传在数字式测控系统中，由于信道中存在

60、干扰，会造成传输数据码的差错。为了减少差错，提高可靠性，增加冗余码元与数据码一起输数据码的差错。为了减少差错，提高可靠性，增加冗余码元与数据码一起传输，在接收端根据附加的码字可发现和纠正数据码的差错。这是由信道编传输，在接收端根据附加的码字可发现和纠正数据码的差错。这是由信道编码器和解码器来实现的。我们把这一部分称为码器和解码器来实现的。我们把这一部分称为差错控制差错控制。u5.调制器和解调器调制器和解调器：被传输的原始信号通常是不适于在信道中直接传输的，：被传输的原始信号通常是不适于在信道中直接传输的，需要将被传输的信号对载波进行调制，然后用已调载波进行传输。调制器就需要将被传输的信号对载波

61、进行调制，然后用已调载波进行传输。调制器就是实现载波调制的设备。解调器是从已调载波中恢复出调制信号的设备。是实现载波调制的设备。解调器是从已调载波中恢复出调制信号的设备。u6.信道与干扰信道与干扰：信道就是信息传输的媒介。例如，有线传输中的电线、电力：信道就是信息传输的媒介。例如，有线传输中的电线、电力线、电缆或无线传输中的大气层和宇宙空间。在传输过程中，不可避免地会线、电缆或无线传输中的大气层和宇宙空间。在传输过程中，不可避免地会存在一些干扰。例如，在无线传输中的工业干扰、大气干扰、宇宙干扰及其存在一些干扰。例如，在无线传输中的工业干扰、大气干扰、宇宙干扰及其它人为干扰等。它人为干扰等。73

62、硬件组成（不考虑信息传输通路）硬件组成（不考虑信息传输通路）74测控类软件测控类软件 751.多路传输多路传输 传输效率：出于遥测被测参数和遥控指令很多，不传输效率：出于遥测被测参数和遥控指令很多，不可能也没有必要每一个参数都可能也没有必要每一个参数都单独占用单独占用一条传输线一条传输线路，而必须采用路，而必须采用一条传输线路传输多个参数一条传输线路传输多个参数，这就，这就是多路传输技术。是多路传输技术。1.2.2 1.2.2 现代无线测控系统的特点现代无线测控系统的特点 多路数据传输结构多路数据传输结构 762.测量系统的精确性和可靠性测量系统的精确性和可靠性u 遥测系统是遥测系统是远距离测

63、量远距离测量系统，必须具有一定的系统，必须具有一定的测量精度测量精度。u一般精度：误差在一般精度：误差在百分之一百分之一左右。左右。u高精度：其测量和传输误差可达高精度：其测量和传输误差可达千分之一千分之一或或万分之一万分之一。u可靠性：遥测系统如果系统设计不好、设备故障或者信可靠性：遥测系统如果系统设计不好、设备故障或者信号失真、抗干扰能力太差等都会引起遥测信号号失真、抗干扰能力太差等都会引起遥测信号无法解调无法解调或者解调出来的信号或者解调出来的信号误差太大误差太大，这就是遥测系统的可靠，这就是遥测系统的可靠性问题。遥测系统是测量和监视系统，必须保证可靠的性问题。遥测系统是测量和监视系统，

64、必须保证可靠的工作。工作。1.2.2 1.2.2 现代无线测控系统的特点现代无线测控系统的特点 771.2.2 1.2.2 现代无线测控系统的特点现代无线测控系统的特点 3.被测参量的多样性与复杂性被测参量的多样性与复杂性u被测参数可以是被测参数可以是非电量非电量，也可以是，也可以是电量电量。u经过传感器变换后遥测参数大体上分三种：经过传感器变换后遥测参数大体上分三种：慢变信号慢变信号：其最大变化率在每秒几周至几十周，例如导弹：其最大变化率在每秒几周至几十周，例如导弹和卫星内的温度、压力、电源的变化等等。和卫星内的温度、压力、电源的变化等等。快变信号快变信号：变化速率每秒几百周至几千周，最高为

65、几十千：变化速率每秒几百周至几千周，最高为几十千周，例如导弹中的某些振动参数。周，例如导弹中的某些振动参数。脉冲与数字信号脉冲与数字信号：例如用：例如用1、0分别代表所监视的开关的开分别代表所监视的开关的开闭状态。闭状态。此外，有些被测参数的变化还此外，有些被测参数的变化还具有随机性具有随机性。78u1.准确度、精确度高准确度、精确度高u2.动作速度快动作速度快u3.设备的可靠性高设备的可靠性高 通常要求误动作率在通常要求误动作率在10-610-9之间。之间。u4.抗干扰性强抗干扰性强1.2.3 现代无线测控系统技术要求现代无线测控系统技术要求 79 801.3.1 测控技术的发展历史测控技术

66、的发展历史 测控技术是现代科学技术之一，在工业生产、科学研究以及测控技术是现代科学技术之一，在工业生产、科学研究以及国防上都具有重要的意义。它是随着工业生产的发展及军事上的国防上都具有重要的意义。它是随着工业生产的发展及军事上的需要而逐渐发展起来的。需要而逐渐发展起来的。u早在十九世纪，人们就可以用遥控方法早在十九世纪，人们就可以用遥控方法引爆地雷引爆地雷。u二十世纪初期，随着工业上的二十世纪初期，随着工业上的电气事业电气事业、电力推动系统电力推动系统、输油输油管道管道、化工化工等方面的迅速发展，简单的有线遥测遥控已开始在这等方面的迅速发展，简单的有线遥测遥控已开始在这些部门中得到广泛的应用。些部门中得到广泛的应用。811.3.1 测控技术的发展历史测控技术的发展历史u在二十世纪三十年代，无线遥测首先在在二十世纪三十年代，无线遥测首先在气象部门气象部门开始使用。开始使用。19301930年出现了第一部比较完善的无线遥测设备年出现了第一部比较完善的无线遥测设备无线电测候无线电测候仪仪。它可以测量高空的温度、压力、湿度等气象参数并用无线。它可以测量高空的温度、压力、湿度等气象参数并用无线电