遥测信号和噪声

本章介绍各种遥测信号的特性。所涉及的论题如下: 1)数据质量 5)基带频谱特性 2)调制前滤波 6)射频频谱特性 3)发射机和副载波振荡器频偏 7)线路分析 4)接收机滤波器选择 8)调频解调器噪声特性本章既介绍时分多路复用也介绍频分多路复用信号。时分系统使用不同的时隙传送不同的信号。脉码调制(PCM)和脉幅调制(PAM)就是时分系统的实例。频分系统使用不同的频率间隔同时发送不同的信号。调频/调频体制中用不同的信息信号调制几个副载波振荡器,这是频分系统的一个实例。混合系统是在同一系统里既使用时分也使用频分体制。混合系统的实例     

引言

1.1 实用遥测手册本实用遥测手册是一本实用指南,其目的在于为改进遥测系统的总体性能和兼容性提供信息。该书是在靶场司令委员会(RCC)遥测小组(TG)的指导下为了弥补遥测理论和应用之间脱节现象而编写的。全书的使用对象是遥测系统的规划人员、设计人员和操作人员。本手册与RCC的第106号文件遥测标准以及118号遥测系统和分系统测试方法等相配套。     

转发式GPS外测系统的接收站设备

在高级拦截器技术计划中利用GPS卫星导航系统来精确测定两种飞行器的弹道。在每个飞行器上安装一个弹道导弹GPS转发器(BMT)咸一个GPS遥测发射机(GTT)。接收站布在现有遥测站上,安装了所需的专门设备,负责接收、记录和处理来BMT和GTT的信号。     

GPS转发记录和接口系统

15年来,一直在用GPS转发信号跟踪美国海军的三叉戟导弹的试验发射。经检验其实时绝对定位精度总在20米以内,事后在8米以内。为美国陆军“大气层外再入体拦截器分系统”(ERIS)计划已研制出一种40立方英寸的弹载GPS转发器,现已可供美国以及北约盟国政府的各种试验靶场使用。但是,目前用来接收GPS转发信号、计算目标位置和速度的用户地面设备,体积大而昂贵。这就限制了GPS转发器的更广泛使用。为此,美国空军西靶场与“3S”公司订合同,投资设计一种主要利用商品化遥测设备的廉价GPS转发处理器。本文介绍了如何构成工作样机,以验证这种“转发记录和接口系统”(TRIS)的可行性。样机表明该系统可以由下列部件构成,即现有商品化遥测设奋、为美国空军靶场应用联合计划办公室开发的GPS设备以及少量用户设备配件。     

飞机信息传输系统研究

首先描述飞机信息传输系统(AITS)应具有的功能;然后叙述构成AITS的机载信息分系统、信息传输分系统和地面管理分系统;最后,给出了基于小波变换编码的图像压缩/解压的图像处理。     

一种PCM正交换逻辑设计

在飞行试验中，机上采集的数据变成PCM信号进行遥测发送或记录，地面接收或回放PCM信号，经过反变换转变成原码，经校准恢复各参数的物理量。我们设计的这种正变换板，主要用于将记录在盘（硬盘、光盘）和磁带上的原码数据转换成PCM信号，硬件制作成插在ISA总线上的一块专用板，并采用BNC插头将PCM和时钟引出。整个逻辑电路设计简单、清晰。     

转发式GPS外测系统的接收站设备

在高级拦截器技术计划中利用ＧＰＳ卫星导航系统来精确测定两种飞行器的弹道。在每个飞行器上安装一个弹道导弹ＧＰＳ转发器（ＢＭＴ）或一个ＧＰＳ遥测发射机（ＧＴＴ）。接收站布在现有遥测站上，安装了所需的专门设备，负责接收、记录和处理来自ＢＭＴ和ＧＴＴ的信号。     

发动机可靠性多级综合的信息熵法第一近似限

从信息理论的基本原理出发 ,根据部件或分系统的试验或使用数据提供的信息量与产品折合试验应提供的信息量相等的原则 ,将部件或分系统的试验或使用信息折合为产品的等效试验信息 ,建立了由各种成败型部件或分系统组成系统时部件或分系统试验信息等效折合的数学模型 ;根据单元可靠性评定的基本原理 ,给出了基于信息理论的发动机可靠性第一近似限综合评定的基本模型。通过实例说明了模型的具体应用 ,并与传统方法的评定结果进行了比较 ,说明了模型的正确性和实用性。     

实时试验数据处理系统

位于亚拉巴马州拉克堡的美国陆军航空发展试验中心需要具备直升机飞行试验实时数据采集和处理能力。这样的系统必须能够收集和处理来自模拟记录磁带和／或遥测接收机的ＦＭ和ＰＣＭ数据流。尽可能采用现行的硬件和软件，综合形成了一套可独立使用的遥测收集和处理系统。     

变稳飞机和飞行品质试飞的体会和评述

一、引言 BW-1是我国在JJ-6飞机基础上自行研制的第一架变稳飞机。在这架试验机上首次采用了数字式电传操纵系统、电液伺服人感系统、数字式目标跟踪显示系统。机上装有完备的数据采集、记录和遥测发射系统。其中通过越限插件对飞机响应参数进行限制,并可自动切断变稳控制系统。地面站对整个飞行情况进行监视,其中16个参数(如高度、速度、角速度、杆力、过载等)中的任何一个超出预定值时,地面站会自动给飞行员发出     

飞参系统在飞机维护中的应用研究

飞参系统是飞行参数记录系统的简称,通常包括机载采集记录系统、地面数据处理系统和地面保障系统,是一种用于监测飞机及其系统工作状态以及飞行员操纵飞机情况的自动测试记录系统(用飞参记录器或飞行数据记录器表示).机上的信号类型一般有模拟量、开关量、数字量、频率/周期量等.飞参记录系统的传感器将非电量信号(如高度、速度、位移、频率等)转换成电信号,经过信号调节器调节,送入采编器,采编器对模拟信号进行采样、量化,并按照一定的帧格式对信号进行编码,使所有的信号以数字量的形式表达,而后将信号存入记录器.记录在记录器内的飞参信息,由数据(转录)卸载器读取,通过数据回放译码设备输入计算机,计算机把原始码还原成物理量,以数据表格、曲线、图形报表和三维仿真等方式显示或打印输出,以便对飞参信息进一步分析.     

TRKI-12遥测接收/记录机组中几个重要方面的进一步改进

本文考查了目前安装在东靶场的TRKI—12检前接收/记录机分系统中的几项主要性能,并考交了预期进一步改进的项目。介绍了两个系统的性能特点,这两个系统是由不同的厂商按同一规格分别生产的。几个需着重研究的方面是:接收部分、记录部分以及辅助测试和校准设备。 1962年,为接收/记录机分系统提出任务书的时候,就作出了这样的决定,即要求将接收机与另外一些部件分成若干组件。评述了该决定所碰到的问题及其产生的优点,但侧重于涉及即将改进的若干问题。本文最后简要列出了需进一步改进的项目。为了满足对遥测接收/记录所提的要求,这些改进是完全必要的。     

基于XTCE标准的遥测数据处理软件架构研究

XTCE(基于可扩展标记语言的遥测遥控信息交换)数据规范是CCSDS(空间数据系统咨询委员会)发布的空间任务遥测遥控信息描述模型和数据交换格式,旨在为遥测遥控信息定义提供一种标准方式,进而减少遥测数据处理软件支持异构任务的工作量,减少开发成本,缩短开发周期,降低开发风险.本文首先介绍XTCE的整体框架,重点介绍了XTC...     

S波段活动测控设备自动化程度提高研究

针对日益繁重的在轨卫星长期管理工作,从实现中心透明测控模式的角度出发,就如何提高S波段活动测控设备自动化程度和操作可靠性,解决人员精力与卫星长期管理质量之间的矛盾提出解决思路,并重点讨论了提高RMCS、监控分系统、测距测速分系统、遥测分系统自动化程度的方法。     

CCSDS建议在某新型航天器测控中的应用

CCSDS(空间数据系统咨询委员会)建议的AOS(高级在轨系统)数据传输机制和TM(遥测)信道编码,较好地满足了某新型航天器遥测功能服务于多数据源、信号格式采用帧结构以及链路采用高性能信道编码的要求。某新型航天器测控采用AOS建议的插入业务和位流业务专用虚拟信道分别解决了多个不同特征数据源的遥测数据等时传输问题;采用CCSDS建议的传送帧结构满足了非相干测量功能对下行信号的要求;同时参考CCSDS遥测同步和信道编码建议中Turbo码的码型设计和码块同步方法,完成了下行链路高性能信道编码设计。     

GPS—TRAK,利用GPS和多模单轴天线技术的另一种低成本自跟踪

GPS能精密测量空中飞行目标的时间空间和位置信息。GPS接收设备的成本急剧下降,出现了类似20多年来手持计算器所经历的情况。借助多增益(波束)天线和GPS,可以利用廉价单轴天线系统来接收遥测信号,同时又能给出空中飞行器的精确位置、速度和加速度信息。     

利用数字直接综合技术的空地链路指令数据编码

空地链路分系统(SGLS)在航天器与地面站之间提供全双工通信链路,完成遥控、跟踪、遥测和测距。上行指令信号是-S波段载波,用频移键控(FSK)指令数据对其调相。指令数据格式为三元(空,1,0)信号。指令数据速率为1,2和10Kb/s。本文所用方法利用数字直接综合技术(DDS)来产生SGLS指令数据和时钟信号。三元指令数据和时钟信号都输进编码器,数字式产生一个FSK副载波,该副载波带幅度调制的时钟。指令数据速率确定S,1,0单音的频率。数字直接综合技术能确保相位连续性,频率稳定度取决于微处理器晶振精度。从直流到2MHz以上范围内,频率分辨率可保持在几周以内。这就可以产生1和2kb/s指令格式,以及更新的10kb/s格式。软件加以修改即可适应其它指令格式。利用数字技术使编码器具有更强的自测试和更完善的出错报告能力。     

用于数据采集的多路数字调制／解调记录系统

随着测试和遥测设备的发展，相对廉价的数字记录器取代了校准和维护费用昂贵的模拟记录器，模拟记录器带宽窄，通道少，而数字记录器带宽范围大，通道多，数字记录器的使用，需要在记录之前将模拟信号转换成数字信号并且能在回放时将记录的数字信号转换成模拟信号，数字记录系统通常必须在记录数字信号的同时记录模拟信号，比如脉码调制信号，前端多路调制器能将多种类型的信号混合到记录器的数字数据流中，同时解调器使记录器具有重放功能。靶场间仪器装备组（IRIG）在IRIG 106－96遥测标准中定义了一个格式标准叫模拟数字通用记录器输入输出（ADARIO），该格式规定了将多通道数据调制到数字记录器当中的格式，格式的特点是数据采样率高，存储量少，并在原始信号重放时保持时间的相关性，IRIG格式确保记录在一个设备上的数据，在另一设备上重放时两者之间的相互兼容性，因而具有通用性，它通过限制容量和超越现存技术的能力来达到技术上的改进，本文描述了它的格式和应用。     

导航辅助下基于LAS码的天基多目标测控

中继卫星的天基测控是解决中低轨道航天器大范围、长时间、多目标测控的有效途径,但用户星到中继卫星的时延误差、多普勒频移校正误差等参数会对多目标测控带来干扰。针对该问题,首先分析了定位误差引起的时延误差、多普勒频移校正误差等因素,设计了天基多目标前向链路遥控SMA(S-band Multiple Access,S频段多址)信号形式和反向遥测链路SMA信号形式,选择与时延校正误差相匹配的LAS(Large Area Synchronous,大区域同步)码作为反向遥测信息的扩频码,建立了导航辅助的终端时延和频率预校正方案模型,可以有效消除多用户干扰。仿真表明,当Eb/N0≥10.5dB时,前向遥控信息误码率pe≤1×10~(-6),反向遥测信息误码率pe≤1×10~(-6),使用LAS码比Gold序列约有2dB性能改善,为基于我国天链卫星的中低轨道卫星稳定运行、载人航天交会对接以及后续空间站建设等任务的测控提供重要参考。     

AOS标准在海洋动力环境探测卫星中的应用

以我国在轨成功运行的首发海洋动力环境探测卫星为例,描述了在我国遥感卫星中首次全面采用AOS(高级在轨系统)标准实现整星数据流统一动态管理的数据管理方案。该方案采用AOS标准的源包多路复用机制实现对卫星遥测数据的动态调度传输,提高了信道利用率;采用虚拟信道的动态调度机制在数传信道和激光通信信道实现将卫星的低速平台数据和高速有效载荷业务数据进行动态合路传输,从而实现整星信息的综合利用,增强了卫星自主管理能力。针对卫星在轨应用情况,对该方案的优点进行了总结。