[科普中国]-航空遥测设备

简介

航空遥测设备是实现航空遥测技术的整套设备。航空遥测技术是一种对空中被测对象的某些参数进行远距离检测，并把测得结果传送到接收地点的技术。目前遥测技术已广泛应用于国民经济、科学研究和军事等领域，能对航天运载火箭、卫星和宇宙飞船的参数的实施测量，也广泛应用于飞机试验。1

设备组成航空遥测设备即实施航空遥测的整套设备，亦称为航空遥测系统。一般由输入设备、数据传输设备和终端设备3部分所组成。

（1）输入设备，包括传感器和变换器。传感器把被测参数变成电信号，变换器把电信号变换成适合于多路传输设备输入端要求的信号。

（2）传输设备，是一种多路通信设备。它可以是有线通信或无线电通信，既可传输模拟信号也可传输数字信号。目的是把输入设备输入的信号不失真地传到终端。

（3）终端设备，它的功能是接收信号，对信号进行记录，显示和处理，以获得测量结果。2

遥测系统航空遥测系统可分为飞行器遥测设备（系统）和地面遥测设备（系统），前者主要由遥测技术传感器、多路组合调制器、发射机和天线组成，后者主要由接收机和天线、分路解调器等组成。而根据数据传输方式，通常分为有线电遥测系统和无线电遥测系统。1

在军事应用上，大多是采用无线电遥测(图1)。在发送端，由传感器感测的被测参数转换为电信号，经过信号调节器放大，输出规范化电平信号并送入多路组合调节器，各路信号按一定体制组合起来，互不干扰地去调制发射机载波，通过天线发射到空间。在接收端，接收天线接收到信号以后即送到接收机，对载波进行解调，再经过分路解调器恢复出各路原始信息，然后由终端设备进行处理、显示和记录。1

现代常用的多个参数遥测信号组合体制主要有时分制和频分制两种。1

时分制时分制遥测体制。是将各路(即各个参数)信号按时间顺序轮流发射和接收(图2)。采样开关顺序对各路信号采样，即输出形成综合脉冲序列。某一瞬时发射端采样开关接收某路参数，将信号电压幅度送到调制器，因收发同步工作，接收端也正好将该路信号经解调后送出，将各路信号分开。

如果信号幅度反映被测参数信息，用脉冲去调制载波则称为脉冲幅度调制(PAM)。如果将采样的脉冲幅度进行量化编码，然后去调制载波，称为脉冲编码调制(PCM)。

对发射载波的调制又分为调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。时分制遥测系统常用的调制方式是PCM—FM和PAM—FM。时分制多用于被测信号较多而且变化缓慢的参数测量。其中PCM体制应用最为广泛。1

频分制频分制遥测体制。是按不同频率(副载波)来区分各路(即各个参数)通道(图3)。在发射端各路被测信号先用各自副载波进行调制，然后组合相加并对发射机传输载波调制后发射出去。接收端接收信号以后，先经解调去掉传输载波，然后经分路滤波器分出各路(副载波)信号，经各自解调即得到各路输出信号。同样组合信号对发射的传输载波的调制可以采用前述3种方式中的任何一种，但频分制遥测系统中常采用FM～FM体制。频分制多用于被测信号较少而且变化较快的参数的测量。1

设备系统发展最早的遥测系统是1912年美国芝加哥用来监控电功率分配的遥测系统，采用电话线传输。40年代以来，由于飞机、火箭、导弹技术的发展，大大促进了遥测技术的发展，并将遥测技术应用于航空遥测设备当中。早期的遥测系统都采用模拟体制。50年代中期，出现了脉冲编码体制的遥测系统，遥测系统进入了数字化时代。60年代出现了计算机遥测系统。80年代出现了软硬件模块化、多数据流结构、系统可扩展的新型遥测系统。现代遥测系统的发展将是进一步计算机化、智能化、标准化和小型化。1