唐壽江

海軍蚌埠士官學校，安徽蚌埠 233012

遙測是一種在同一時間內(nèi)用同一條公用電子線路傳輸多路相互無關(guān)信息的多路通信系統(tǒng)。它可以是無線電多路通信系統(tǒng)，也可以由微機網(wǎng)絡構(gòu)成遙控遙測系統(tǒng)。無線電多路通信系統(tǒng)是借助于電磁波傳送遠距離被測目標的測量數(shù)據(jù)。微機網(wǎng)絡構(gòu)成的遙控遙測系統(tǒng)是調(diào)用了電話系統(tǒng)，采用頻率分割通道技術(shù)設計通訊接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和電話同時工作，這種系統(tǒng)的傳輸距離比電磁波傳輸要近得多。但兩種方式，都是把電氣量、機械量、光學量、化學量等測試結(jié)果信息傳送給控制中心或智能終端。其核心是感受、采集、傳輸和處理信息。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，遙測和計算機技術(shù)融為一體，形成了現(xiàn)代遙測的新概念。遙測機載設備充分利用計算機技術(shù)，顯著地提高了自動化程度、自適應性、靈活性和總體性能；遙測數(shù)據(jù)處理計算機除了接收和變換遙測數(shù)據(jù)之外，還可以對多種遙測數(shù)據(jù)流進行數(shù)據(jù)壓縮、實時處理和進一步計算。

傳統(tǒng)的彈藥檢測是采用人工檢測的方法，發(fā)射后彈藥的狀態(tài)、飛行數(shù)據(jù)等測試難度較大，且不準確。遙測技術(shù)可以準確地從飛行中的導彈和炮彈上獲取測量數(shù)據(jù)，包括彈丸的轉(zhuǎn)速、速度、加速度、飛行姿態(tài)、被測點的溫度和壓力、引信的開關(guān)動作、機構(gòu)工作時間、鐘表機構(gòu)的振動周期、電源的工作特性及其他的物理量、電氣量等。

1 遙測系統(tǒng)的配置與遙測原理

對于引信設計和引信試驗來說，人們很關(guān)心對膛內(nèi)參數(shù)的測試。引信膛內(nèi)參數(shù)遙測系統(tǒng)可方便地測試出引信開關(guān)狀態(tài)、零部件的溫度和受力、振動周期等量。

該系統(tǒng)包括：傳感器（敏感元件）、信號調(diào)節(jié)器、多路轉(zhuǎn)換器、傳輸-接收介質(zhì)、顯示存貯設備。

傳感器或敏感元件用來感受被測量。

信號調(diào)節(jié)器把傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為5～10V量程的電壓。電壓的一個極值對應于測量點所期望的溫度、壓力等物理量的最低值，另一個極值對應于所期望的物理量的最高測量值。

多路轉(zhuǎn)換器把若干個測量值合并成一個單一的輸出數(shù)據(jù)流，以便通過單一的無線電信道、同軸電纜或者電話線把數(shù)據(jù)流傳輸出去，或把數(shù)據(jù)流記錄在存貯器上。

圖1 系統(tǒng)配置與原理圖

傳輸—接收介質(zhì)（無線電、同軸電纜、微波或者電話線）用來傳輸數(shù)據(jù)信號。這個環(huán)節(jié)要產(chǎn)生和恢復注解語音和時間。

存貯設備用來存貯測量和計算機處理后的信息數(shù)據(jù)。

整個系統(tǒng)的遙測原理如圖1所示。

2 遙測體制

遙測體制是多路信息傳輸時，劃分信息通道的方法。該系統(tǒng)可采用頻分制、時分制和復合式三種方式。

2.1 頻分制

各通信線路在遙測系統(tǒng)中各占據(jù)不同的頻帶。由于各有自己的頻帶，所以各信號通道能保持互相獨立，在接收端用一些通頻帶與各信號頻帶相對應的帶通濾波器就可以將各通道分離出來。

引信膛內(nèi)參數(shù)遙測系統(tǒng)信號調(diào)制方式采用調(diào)頻—調(diào)頻制（FM/FM）。該模式具有較好的抗干擾性且設備簡單和易于實現(xiàn)等優(yōu)點。缺點是，當信號通道路數(shù)太多時，將形成路際干擾，產(chǎn)生較大失真。

2.2 時分制

各通道信號在通信系統(tǒng)中各占據(jù)不同的時間，在接收端，可以用一些接通時間互不相同的設備將各路信號區(qū)分開來，整個頻譜為各通道所共用。

調(diào)制系統(tǒng)采用具有高的通訊效率和較強的抗干擾能力的脈沖調(diào)相—調(diào)幅制（PPM-AM）。兩次調(diào)制，第一次調(diào)制是將信息電壓調(diào)制成脈沖信號形成通道信號，第二次調(diào)制是多路信號調(diào)制成射頻信號。

時分制是基于各路信號出現(xiàn)的時間不同。因此各路信號必須是在時間軸上互不重疊的脈沖信號。但是任何被傳遞的信息多為連續(xù)信息。為了實現(xiàn)時分制的原則，只能傳送信息的某些瞬時值。因此需將各路連續(xù)信息以重復周期相同而出現(xiàn)時間不同的脈沖序來代替，這種方法稱為取樣。將各路脈沖信號綜合在一起成為時分制多路信號。

2.3 復合式

這種無線電遙測系統(tǒng)是把頻分制和時分制組合起來。以提高通信容量，增多可測信道數(shù)。

這種體制是以上述兩種體制之一作為基本系統(tǒng)，而另一種體制作為復用設備。例如：在遙測系統(tǒng)中的脈沖調(diào)幅—調(diào)頻—調(diào)頻系統(tǒng)，這是以頻分制為基本系統(tǒng)，利用時分制的復用設備加到任一路副載頻上實現(xiàn)的，可以集中頻分制時分制兩者的特點，滿足被傳遞信息的不同要求。

3 遙測方法

通常采用的遙測方法則難以得到膛內(nèi)的數(shù)據(jù)，測得膛內(nèi)數(shù)據(jù)，可用以下幾種遙測方法。

3.1 硬線遙測

米波遙測發(fā)射機發(fā)射出的信號，在膛內(nèi)階段會嚴重衰減，而在這一階段又不能將炮管當作波導管來利用，因此在炮口外的信號是十分微弱而無法利用的。在進行膛內(nèi)遙測時，在發(fā)射機上接上外部引線，發(fā)出的信號與炮管外面得到的射頻信號相耦合，使再次輻射出的能量得到提高，以便遙測接收機能收到。外部引線的作用是把射頻能量耦合到炮管外面。導線松松地接在靠近天線的彈頭部上，導線的另一端接在接收機的輸入端，作為射頻的能量和再輻射的硬線線路。為防止彈丸在膛內(nèi)運動時，破壞導線，要選擇強度適宜的導線。

3.2 微波遙測

微波遙測（如圖2）是地面發(fā)射機產(chǎn)生一束微波，標準微波頻率為104MHz（這個頻率可用于口徑小于25mm的火炮），微波束通過反射器射向炮管內(nèi)部。在彈丸上被天線接收，引信工作信息通過傳感器，在副載波振蕩器中引起一定的振蕩信號，用這個副載頻對入射的微波束在調(diào)制器內(nèi)進行振幅調(diào)制。調(diào)制好的信息通過天線發(fā)射出來，并經(jīng)反射器反射回接收信息的地面站。

3.3 延時遙測

在硬線遙測中，米波遙測發(fā)射機在膛內(nèi)時，信號向外傳輸有困難，但飛出炮管之后，幾毫秒之內(nèi)就可以正常工作，因此就可用延遲相同時間發(fā)射信號的延遲發(fā)射技術(shù)。

在彈丸上裝上PCM編碼器，將彈上的PCM編碼器的輸出數(shù)據(jù)送入一個金屬氧化物半導體（MOS）移位寄存器，等彈丸出膛以后，再對地面發(fā)射。這樣就避免了信號由膛內(nèi)向外傳輸有困難。

總之，遙測技術(shù)在彈藥檢測中的應用是一個全新的課題，隨著研究的不斷深入，這種檢測數(shù)據(jù)及時、準確、保密、抗干擾的檢測方法必將得到廣泛的應用。

圖2 微波遙測系統(tǒng)方框圖