遥测

遥测技术的发展，大致经过了4 个阶段：引进阶段、仿制阶段、独立研制阶段和提高发展阶段。

遥测引进阶段

引进阶段是指1958年由苏联引进额CTK-1（PAM-AM）、PTC-3（PAM-FM）和PTC-6（PAM-FM-FM）车载和固定式遥测系统。

遥测仿制阶段

指从1959年起在PTC-6的基础上，通过对原设备机械交换子的改进设计，使设备的测量路数由26路扩展至52路，并在1962年的型号飞行试验终得到成功应用，这套设备被命名为：PTC-6甲遥测系统。

遥测独立研制阶段

指从1964年大容量遥测系统设计开始到1986年S频段遥测系统启动为止的这段时间。

遥测提高发展阶段

指从1986年开始设计的新一代遥测系统，在射频与体制上采用了IRIG标准推荐的标准S频段和调制体制，即2200~2300MHz和PCM-FM。码率最高为2Mbps。1990年1月，以YQ-311S频段车载遥测系统为代表的新一代遥测设备开始研制，到2004年1月，14年时间共研制S频段遥测设备数十套，其中部分设备已经具备了GPS外侧、安控、多目标测量等功能。

主要用于集中检测分散的或难以接近的被测对象，如被测对象距离遥远，所处环境恶劣，或处于高速运动状态。遥测信息是RTU采集到的电力系统运行的实时参数，如发电机出力，母线电压，系统中的潮流，有功负荷和无功负荷，线路电流，电度量等测量信息。遥测在国民经济、科学研究和军事技术等方面得到广泛应用。利用遥测可以实现集中监测，提高自动化水平，提高劳动生产率，改善劳动条件，提高调度质量。遥测为科学研究提供了一种重要的测试手段，使原来难以进行实测的研究项目，取得重要的动态性能数据。实际遥测系统包括有传感器、通信设备和数据处理设备。传感技术和信号传输技术是遥测的两项关键技术。传感器的精度、响应速度和可靠性以及通信系统的传输速度和抗干扰能力等决定了遥测系统的性能。现代遥测系统广泛应用高精度的传感器、数字通信和电子计算机等先进设备。最先进的遥测系统则是航空航天遥测系统。遥测系统也可以看做是一类特殊的通信系统。遥测常按信号传输方式来进行分类。如有线遥测和无线遥测，时分遥测和频分遥测，模拟遥测和数字遥测，实时遥测和循环遥测等。

在水电厂监控系统中，遥测是指远动通信数据的模入量，例如电机的电流，电压，有功功率，无功功率，温度，转速数值，上、下游水位，电网频率等，通常用二进制整型、二进制码值型、BCD码值型、浮点型数表示。2100433B

遥测技术是利用传感技术、通信技术和数据处理技术的一门综合性技术。

近时期，军事上和民用上和医用上对遥测技术的研究越来越多，遥测技术是一个集成性能好的，具有良好的跟踪性能、遥控性能的一种新型的技术，其应用很广泛。遥测技术的集成性能，主要体现在其集传感器、数据的采集、通信性能和数据的处理于一体，其在现有我国的汽车行业、航天航空领域应用越来越广泛，遥测技术的发展依赖于遥测系统的不断的更新和改进，遥测系统的性能，应该和遥测功能相适应，数据的实时传输型和实时显示，实时的保存记录和运行测试等数据的判断，均对遥测设备有着重要的影响。由于遥测技术的广泛的应用，其功能的完善，技术的进步，收到广大学者的关注和研究。

为了缩短与国际先进水平的差距，我国的遥测技术应该在以下几方面着重发展。

遥测空间数据系统

要使在用的S频段航天测控网由一般的遥测遥控系统升格为真正意义上的空间数据系统，就必须对其进行适应CCSDS标准的扩充和改造。由于可重组技术的出现，使设备适应CCSDS标准的扩充和改造变得更加方便、灵活。

遥测综合基带设备

综合基带设备是微波统一系统的一种技术改进。在综合基带设备问世之前，首先出现的是全数字遥测接收机，它一改过去射频输入，一次解调结果输出的模式，实行中频信号输入，对中频信号进行欠采样数字化处理，然后再对数字化以后的信号进行软件解调。对于有特殊要求的数格式，综合基带设备的软件更加复杂。同时，对测距音的处理也在综合几代设备中完成。因此，综合基带设备将经典微波统一系统的中频以下的所有功能集成到了一个设备内。

遥测低仰角跟踪技术

以前跟踪测量设备也有较好的解决低仰角跟踪问题的实例。但是，这些问题的解决,都是针对某些具体场合、具体对象的个别经验，还没有上升到理论阶段，给出具有普遍意义的解决办法。因为，多径效应的产生，对不同的地形、地物是不同的。因此，有针对性地研究多径效应的产生、变化，是解决低仰角跟踪问题的立足点和关键。

遥测外弹道测量

传统的外弹道测量手段是光学和雷达测量。近年来，随着GPS/GLONASS卫星全球定位系统的出现，越来越多的飞行器使用GPS/GLONASS系统和响应的地卖弄设备完成外弹道测量。因为采用GPS/GLONASS方法进行飞行器的外弹道测量，较传统方法具有精度高、全天候和费用低等优点。目前，常用的方案有3种，即弹上接收机方案、弹上转发器方案和弹上差分方案。

如图4所示，分包遥测基于星载计算机能力。由信源即用户计算机将不同传输要求的遥测数据打包为不同的遥测源包。由中心计算机利用数据缓存建立多个具有不同优先级虚拟信道和主信道实现优先级调度机制。用户计算机完成包装层功能。中心计算机完成分段层和传输层功能。

分包遥测基于星载计算机能力，由信源即用户计算机将不同传输要求的遥测数据打包为不同的遥测源包。由中心计算机利用数据缓存建立多个具有不同优先级虚拟信道和主信道实现优先级调度机制。用户计算机完成包装层功能，中心计算机完成分段层和传输层功能。

与PCM相比，分包遥测能更好适应具有长度、速率，信宿、优先级不同的多信源的飞行任务。但从工程实际来看，航天器信源的动态性仅仅存在于设计过程，在轨运行的是强实时系统．各用户应用均按照约定的时序或者协议运行．遥测周期基本是固定的。动态性主要是在异常或者故障情况F．由地面或者自主计算机主动发出数据请求指令来获取特殊的数据内容。

遥测计压差遥测计

该遥测计用来在地面上遥测井下的风流压差。所谓风流压差包括风机所产生的压差,一个网络支路两端的压差,为测风量使用的减压器件,如皮托管、锥形喷咀等所产生的压差该矿使用的是哈特曼一布劳恩二氏压差遥测计,这种装置具有对称振子的特性,它的特性曲线只是所测压差乙p的函数。有一个”伏的外接电源,给对称振子供电。在静止状态下,对称振子的电流耗量约4毫安。这样小的电流就足够振荡器了工作用的了。振荡器J将电流输给差动变压器。所测的压差乙尸转变为差动变压器2铁芯的位移,然后再变为电信号K:刁p。最后,由调零电位器,往电信号K,乙P上加一个指示零位的常数c,输往第二级,作为第二级输入信号。差动放大器了的第二级输入信号,是一个与第一级输入信号和位相反的电压,并由和对称振子系统串联的电阻输出。这个电子放大回路非常接近于对称振子的特性曲线,函数关系式K,乙尸十c一KZI。电源回路中有电流I,则可从与对称振子串联的电阻器R的两个端子,取出测量信号(2、10伏)

遥测计湿度遥测计

湿度遥测计为了测量井下的气象条件,该矿创制了一种由原始型式改进的干湿球湿度遥测计。在这种湿度遥测计中,由热敏电阻构成干球温度和湿球温度的指示器。这些指示器装在一个薄塑料套中,以防受到外界影响湿度遥测计的电子部分包括:(I)一毫安恒定电流发生器:借助它可根据探头的电压变化而测出探头电阻的变化。_(2)放大器和调零系统:用这个调零系统,可以将温度自由地选调在量程的两个极值(一般为20℃和40℃)之一上。(了)输出级:它将信号转变为一个从。至1毫安变化的连续电流。(这个电流经过一个加千欧的电阻,并且产生遥测系统输入端所要求的O~10伏电流)。(4)校准装置:借助这个装置,探头被两个固定电阻替换。这两个固定电阻的值等于探头在两个已知温度时的相应电阻值。进行校准时,将输出信号调到与这两个已知温度相应的信号值上,而不考虑环境温度的修正该湿度遥测计的样机是十分令人满意的.它的记录曲线表明,其精确度很高,误差范围一般不超过0.2℃

PCM系统原理如图3所示。

国内航天器实时遥测系统传统设计采用PCM体制，即时分轮巡采集和脉冲编码调制体制，缺点主要为遥测帧格式预先设计。格式种类有限．难以适应卫星在轨运行的动态变化，特别是故障情况。另一个主要缺点是不同卫星平台的遥测帧格式难以统一，这影响行在设备的通用化。

航天器星载PCM遥测系统主要由模拟量信号采集多路开关、A/D转换、数字综合、副载波调制、射频调制和发射天线功能模块组成。PCM遥测常用主副帧格式和浮动格式，在主副帧格式中以固定周期传送固定长度的皇帧，通过倍采样传送变化频率更快的数据，通过轮巡实现复用来传送变化速率更慢的数据。浮动格式仅仅是在丰副帧格式的基础上划出一些数据区用于存放格式浮动变化的数字量遥测。

由于帧格式有限、缺少优先级调度机制和分层策略。PCM有以下缺点：

(1)难以适应在轨运行的动态情况}

(2)难以有效利用信道带宽；

(3)难以实现星载遥测设备软硬件的通用化；

(4)难以适应多各不同速率的信源；

(5)难以减小遥测数据的信息冗余度。