Анализ командно-телеметрической радиолинии связи с беспилотными летательными аппаратами текст научной статьи по специальности «электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Военная промышленность

Широкое применение телеметрия нашла в оборонной и космической промышленности. Агентства, типа Роскосмоса, НАСА и ЕКА, сильно зависят от телеметрических систем, что необходимо для развития ракет. Во время проводимых тестов спутник или авиационная единица техники может быть уничтожена вследствие наличия определенных ошибок в устройстве, данные о которых должны быть получены инженерами для анализа и улучшения параметров объекта.


Наблюдение за процессом запуска ракеты позволяет получать информацию о внешних условиях, поставке энергетических ресурсов, показателе выравнивания антенны и интервалах распространения сигналов.

Первый шаг

  • Загрузка CPU по ядрам и по основным потокам
  • Количество handles, threads, objects, etc.
  • Расход памяти
  • Наполненность разных буферов
  • Несколько циклограмм для особо важных потоков
  • Чтение с диска заедало не потому, что диск был занят – был занят другой поток (вроде ни как не связанный с первым). Мы уже успели дать правдоподобное объяснение заказчику, потом добавили телеметрию … и … неудобно вышло. На графике (кликабельно) видно, что задержки в потоке, читающем с HDD, удивительным образом совпадают с задержками в другом потоке, через 10 минут вглядывания в код был найден кусок, который вызывал такую зависимость.
  • Мы увидели периодические скачки по памяти, всего на несколько секунд, с последующим освобождением, освобождение иногда зависало, ибо менеджер памяти пытался переварить несколько тысяч элементов, возвращенных обратно. Оказалось, что тестовый код с машины одного из инженеров попал в производство и регулярно подвешивал один из потоков, на пол секунды, на секунду. Эта проблема тоже была на графиках отчетливо видна – взлет CPU, memory, бешенная работа менеджера памяти и вдруг посередине он зависал на несколько сот миллисекунд (иногда до нескольких секунд):
  • Обработка данных с диска заедала, потому что буфер был пуст, а буфер был пуст по причине первого бага, что опять же отчетливо было видно на графике, а совпадающие временные метки телеметрии и логов говорили о взаимосвязи этих событий.

Телеметрическая система

Телеметрическая система включает скважинный прибор, рассчитанный на работу в составе бурильной колонны, и наземное устройство для приема и выделения полезного сигнала с последующим его преобразованием и регистрацией.  

Телеметрические системы с импульсами давления разработаны фирмой Истмэн уипсток, английской фирмой Эксплорейшн лод-жинг и др. Преимущества систем с импульсами давления промывочной жидкости в том, что не нужны ни кабель, ни специальные бурильные трубы.  

Телеметрическая система предназначена для измерения зенитного угла и азимута, забойного давления в трубах и затрубном пространстве, температуры и ускорения по трем ортогональным осям. Информация передается в цифровом виде. Энергия для питания скважинного прибора подается с поверхности.  

Телеметрические системы предпочтительны для таких точек, как штреки с ленточными транспортерами или очистные забои, где могут иметь значение быстрые изменения концентраций газов.  

Телеметрическая система питается переменным током напряжением 127 в, частотой 50 гц.  

Телеметрическая система, входящая в состав информационно-технологического геонавигационного комплекса, предназначена для определения пространственной ориентации компоновки низа бурильной колонны, а также забойных параметров, необходимых для оптимизации процесса бурения.  

Телеметрическая система ( 10) передает по гидравлической линии связи положительными импульсами давления информацию о параметрах направления. Электрическое питание забойной части осуществляется батареями.  

Телеметрическая система выпускается с 1980 г. Она позволяет осуществлять измерение кривизны скважины и каротажа по гидравлическому каналу связи методом непрерывной волны. Телесистема передает на поверхность через каждые 18с данные о положении отклонителя по гравитационному и через каждые 9 с — по магнитному способам измерений. Данные об азимуте и зенитном угле — через каждые 32 с. Каротажные данные и результаты имерений кривизны передаются через каждые 54 с, величины удельного сопротивления пласта — через 27 с, бурового раствора, вместе с его температурой, нагрузкой на долото и величиной крутящего момента на долоте — через 54 с.  

Телеметрическая система состоит из глубинной аппаратуры, кабельного переводника и наземного оборудования, включающего каротажную лебедку с кабелем, пульт управления, блок питания и комплекс регистрирующей аппаратуры.  

Телеметрические системы подразделяются на две группы: требующие и не требующие остановки бурения для получения информации. Телеметрические системы, не требующие остановки бурения, в зарубежной литературе названы MWD-системами. Действие систем основано на передаче сигналов с помощью: импульсов давления, передаваемых по столбу бурового раствора; электромагнитных методов; проводной связи; акустических методов.  

Общий вид приемного устройства.  

Телеметрическая система, входящая в состав информационно-технологического геонавигационного комплекса, предназначена для определения пространственной ориентации компоновки низа бурильной колонны, а также забойных параметров, необходимых для оптимизации процесса бурения.  

Телеметрическая система, являющаяся одним из наиболее важных элементов бурового технологического комплекса, предназначена для измерения забойных параметров и передачи их на поверхность для регистрации и последующей дешифровки.  

Телеметрические системы используются главным образом в нефтяных, газовых и производственных трубопроводах, установках для удаления воды, газа и сточных вод и системах охраны окружающей среды.  

Телеметрические системы с КИМ часто называют д и с к р е т н ы м и или цифровыми радиотелеметрическими системами.  

Радиопередача и радиоприем.

Комиссия IRIG определяет стандартные диапазоны частот для радиопередачи и приема в пределах от 1435 до 1540 МГц для пилотируемых летательных аппаратов и от 2200 до 2400 МГц для беспилотных. Типичный диапазон мощностей при радиопередаче ограничен пределами 1–10 Вт, поскольку для более высоких мощностей требовались бы передатчик слишком большого размера и массы, а также использование батарей.

На маневрирующем летательном аппарате, каким является самолет, для передачи данных используют всенаправленную антенну. Таким образом, сигнал можно принимать независимо от положения самолета. Чтобы компенсировать низкий уровень мощности при передачах со спутника или космического зонда, направленную антенну наводят на точку, в которой на земле находится приемная станция. Приемная антенна обычно представляет собой устройство автоматического слежения, которое принимает сигнал телеметрии и непрерывно сопровождает его источник, пользуясь информацией от радиоприемника, связанного с контролируемым объектом.

Эксплуатация в быту

Модули телеметрии нашли свое применение в самых разнообразных сферах деятельности человека, начиная от бытовой эксплуатации и заканчивая ракетостроением и военным ремеслом.

Узлы магистральной линии связи и сельское хозяйство не могут обойтись без телеметрических приборов. Получение и сбор качественного урожая зависят от четкого слежения за данными, указывающими на состояние почвы и погоды. Метеостанции, благодаря таким устройствам, выполняют важную роль в профилактических мерах по отношению к заболеваниям и соразмерному орошению.

Телеметрические приборы находят свое применение также в водоснабжении, водоотведении и вендинге. Первые две области применения могут оценивать качество воды и измерение показателя потока. Также можно проводить учет вод, залегающих под землей, определять утечки в трубопроводе и т.д. В вендинге распространились телеметрические системы, которые встраиваются в торговые автоматы. Например, модем М2М установлен практически в каждом таком автомате. Основываясь на данных, полученных от таких модульных систем, компания способна совершить уменьшение простоя автоматов, оптимизировать графики посещения, заниматься контролем вендерменов, создавать планы закупок и продаж.

История

Передача информации по проводам берёт своё начало в XIX столетии. Одна из первых линий передачи была создана в 1845 году между Зимним дворцом российского императора и штабами армий. В 1874 году французские инженеры установили систему датчиков определения погоды и глубины снега на Монблане, передающей информацию в режиме реального времени в Париж. В 1901 году американский изобретатель Михалик запатентовал сельсин, индукционную машину для попеременной передачи синхронизированной информации на расстоянии. В 1906 году был построен ряд сейсмических станций, связанных телеметрической связью с Пулковской обсерваторией. В 1912 году Эдисон разработал телеметрическую систему для мониторинга подключаемых нагрузок к электросети. При постройке Панамского канала (законченной в 1913—1914) массово использовались телеметрические системы для постоянного наблюдения за шлюзами и уровнями воды.Беспроводная телеметрия начала применяться в радиозондах, разработанных независимо друг от друга Робертом Бюро во Франции и Павлом Молчановым в России. Система Молчанова измеряла температуру и давления и преобразовывала результаты в беспроводной код Морзе. В немецкой ракете Второй мировой войны Фау-2 использовалась система передачи примитивных многократных радиосигналов под названием «Мессина» для получения информации о параметрах ракеты, но эта система была столь ненадёжной, что Вернер фон Браун однажды заявил, что было бы эффективнее следить за ракетой в бинокль. Как в СССР, так и в США на смену системе «Мессина» быстро пришли более совершенные системы, основанные на импульсно-позиционной модуляции.В ранних советских телеметрических системах (ракетных и космических), разработанных в конце 1940-х годов, использовалась как импульсно-позиционная модуляция (например, в телеметрической системе Трал, разработанной в ОКБ МЭИ), так и полосно-импульсная модуляция (например, в системе RTS-5, разработанной в НИИ-885). В ранних американских разработках также использовались подобные системы, но позднее они были заменены на системы с импульсно-кодовой модуляцией (например, в космическом аппарате для исследования Марса «Маринер-4»). В поздних советских межпланетных аппаратах использовались избыточные радиосистемы, осуществляющие телеметрическую передачу с импульсно-кодовой модуляцией в дециметровом диапазоне и с импульсно-позиционной модуляцией в сантиметровом диапазоне.

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ

Adaptive information maintenance

42

Adaptive multiplexer

108

Adaptive samples

22

Adaptive telemetering

36

Adaptive telemetry system

37

Alphabet-numerical printing device

140

Analog-digital telemetry transformer

110

Analog telemetry signal

72

Analog telemetry system

8

Analog telemetry system input

67

Anomalous error of telemetering

56

Auxiliary information

29

Auxiliary telemetry equipment

144

Binary telemetry system input

68

Buffer memory

115

Capacity of telemetry system

43

Carrier frequency letter

88

Channel

4

Channel time interval

63

Chronizer

117

Close registration

96

Close registrator

136

Constant information maintenance

40

Correctness of telemetering

50

Cyclic multiplexer

106

Cyclic samples

20

Cyclic telemetry system

33

Digital-analog telemetry transformer

134

Digital telemetry signal

74

Digital telemetry signal alphabet

75

Digital telemetry system

9

Digital telemetry system input

66

Direction finding receiver

120

Discrete-analog telemetry signal

73

Discretisation

27

Display equipment

143

Display subsystem

124

Elementary synchronization signal

81

Encoder

116


Error of telemetering

51

Event information

13

Free access mode

38

Frequency-division multiplex

61

Fotoregistrator

142

Group circuit

64

Group signal

76

Group synchronizer

129

Harmonic subcarrier

86

Harmonic subcarrier generator

113

Information channel

58

Information channel signal

77

Information collection subsystem

104

Information flexibility of telemetry system

45

Information maintenance of telemetering object

39

Information rate of telemetry system

44

Integral mean square error of telemetering

54

Maximum error of telemetering

55

Mean square deviation error of telemetering

53

Mean square value error of telemetering

52

Measuring information

12

On-board information system

102

On-board memory

114

Open registration

97

Open registrator

137

Panoramic receiver

121

Pattern

79

Plot registrator

141

Primary registration

98

Primary registrator

138

Primary signal

69

Programming equipment

145

Programming information maintenance

41

Programming multiplexer

107

Programming normalizer

128

Programming samples

21

Pulse subcarrier

87

Pulse subcarrier generator

112

Quantisation of message coordinates

28

Radiofrequency link

6

Radiotelemetry

2

Range of signal

71

Recieve-registration part of telemetry system

118

Registrator of telemetry information

135

Remote multiplexer

109


Sample

20

Sampling

23

Sampling interval

25

Sampling rate

24

Search and automatic system

119

Service channel

59

Service telemetering information

14

Signal synchronizer

130

Specific expenditure of telemetry system power

46

Specific expenditure of telemetry system transmission band

47

Symbol conditioner

125

Symbol synchronization signal

82

Symbol synchronizer

131

Synchronization channel

60

Synchronization code

85

Synchronization error of telemetry system

57

Synchronization signal

78

Synchronization word

80

Tape recorder

139

Telemetering

3

Telemetering cycle

32

Telemetering object

30

Telemetering parameter

17

Telemetering parameter estimation

18

Telemetering programme

31

Telemetry

1

Telemetry channel multiplexing

89

Telemetry date

16

Telemetry decoder

126

Telemetry frame

83

Telemetry information

11

Telemetry information display

99

Telemetry information registration

95

Telemetry information scaling

100

Telemetry message

15

Telemetry message coordinates

26

Telemetry message decoding

91

Telemetry message encoding

90

Telemetry message normalization

94

Telemetry message processing

101

Telemetry multiplexer

105

Telemetry normalizer

127

Telemetry pseudoframe

84

Telemetry scale

70

Telemetry signal demodulation

93


Telemetry signal demodulator

132

Telemetry signal modulation

92

Telemetry signal modulator

111

Telemetry system

7

Telemetry system adaptation to noise

35

Telemetry system adaptation to object

34

Telemetry system input

65

Test and control subsystem

123

Time-division multiplexer

62

Timing equipment

133

Transform and primary registration subsystem

122

Transmission link

5

Transmission part of telemetry system

103

Transmission probability

48

Transmission range

49

Unified radiotelemetry complex

10

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Общие понятия. 2

Информация, сообщения и их характеристики. 2

Телеметрируемый объект и его обслуживание. 4

Основные показатели и характеристики радиотелеметрических систем.. 5

Каналы и сигналы в радиотелеметрических системах. 6

Процессы в телеметрических системах. 8

Передающее оборудование радиотелеметрической системы.. 9

Приемно-регистрирующее оборудование радиотелеметрической системы.. 10

Алфавитный указатель терминов на русском языке. 12

Алфавитный указатель терминов на английском языке. 16

Ознакомление с понятием

Слово «телеметрия» пришло к нам из греческого языка и состоит из двух частей, где одна половина слова переводится как «далеко», а вторая — как «измеряю». Термин чаще всего относят к устройствам и механизмам, которые передают информацию беспроводным путем, среди которых могут быть использованы: инфракрасная или радиосистема, средства массовой коммуникации, оптическое волокно и т.д. Так что это — телеметрия? По факту, это способ получения информации о значении измеряемого параметра, например, показатель температуры, давления, напряжение и т.д.

Сбор информации, как правило, используют телеметрические датчики, способные работать со специализированными связными модулями, встроенными в систему. Помимо датчиков, могут быть использованы связные устройства с наблюдаемым объектом, к которому подключен стандартный датчик. Сферы телевидения и видеонаблюдения могут использовать термин «телеметрия» для обозначения дистанционного управления.

Передача данных может совершаться при помощи беспроводных и проводных сетей, начиная от радио или Wi-Fi и заканчивая телефонами, xDSL и т.д.

Телеметрия – что это и в чем заключается ее суть? В первую очередь ее сущность заключена в измерении величины, предварительно преобразованной, например, в напряжение, при этом происходит дополнительное преобразование в сигнал, далее передаваемый по связному каналу. Вследствие этого происходит передача не самой измеряемой величины, а эквивалентного ей сигнала.

Запись и сохранение информации на магнитной ленте.

В большинстве научных и технических приложений данные телеметрии записываются на магнитную ленту, даже если они одновременно исследуются аналитиками. Такая запись позволяет воспроизвести данные после завершения испытаний и, таким образом, более эффективно проанализировать их результаты. IRIG устанавливает стандарты на регистраторы показаний контрольно-измерительных приборов как в режиме обычной записи (вдоль длины ленты), так и в режиме наклонно-строчной записи (как при записи изображений). На ленте записывается также текущее время, что позволяет аналитику соотносить данные со временем при воспроизведении.

Измерительные преобразователи.

Результаты непосредственных измерений (температуры, давления, нагрузки, ускорения и т.д.) преобразуются в пропорциональное электрическое напряжение. К числу часто применяемых датчиков относятся датчики (преобразователи) давления и расхода, термопары, термометры сопротивления, мосты и потенциометры (см. также ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ; ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВО). В типичную телеметрическую систему входит несколько разновидностей формирователей сигналов, каждый из которых используется для преобразования выходного сигнала того или иного конкретного преобразователя в стандартный сигнал напряжения от 5 до 10 В.

Примечания

  1. ГОСТ 26.005-82. Телекоммуникации. Аудио и видеотехника. Термины и определения. Часть 1. // Москва. Стандартинфом. 2005. 10 с.
  2. ↑ Сорока Н. И., Кривинченко Г. А. Телемеханика: Конспект лекций для студентов специальности «Автоматическое управление в технических системах». Ч.I: Сообщения и сигналы. Мн.: БГУИР, 2000.-133 с.
  3. Mayo-Wells, «The Origins of Space Telemetry», Technology and Culture, 1963
  4. Joachim & Muehlner, «Trends in Missile and Space Radio Telemetry» declassified Lockheed report
  5. Molotov E.L., Nazemnye Radiotekhnicheskie Sistemy Upravleniya Kosmicheskiymi Apparatami

Автоматизация комплексов

В рассматриваемых устройствах существует понятие о контроллере телеметрии, который представляет собой различные автоматизированные модули, содержащие в себе структуру аналоговых и цифровых вводов и выводов данных, необходимых для постройки информационно-управляемой системы. Такие контроллеры способны выполнять работу, находясь в составах АСУ ТП и по совместительству с ЭВМ. Это позволяет создавать универсальное техническое средство, предназначенное для сбора и передачи информации в сжатые сроки с целью ее использования.

Среди главных задач контроллеров выделяют следующие:

  • измерение и регуляция всего спектра сигналов, подключенных к сети;
  • определение отказа и аварии;
  • создание управляемого воздействия;
  • ведение архивных параметров;
  • взаимообмен информацией с серверами, расположенными на верхних уровнях;
  • взаимообмен данными с устройством интерфейса внешнего типа;
  • обеспечение автоматизации.

Преимущества телеметрии

Основным преимуществом телеметрии является способность конечного пользователя контролировать состояние объекта или окружающей среды, находясь вдали от него. После того, как вы отправили продукт, вы не можете присутствовать физически, заглядывая через плечо тысячам (или миллионам) пользователей, которые взаимодействуют с вашим продуктом, чтобы выяснить, что работает, что легко, а что громоздко. Благодаря телеметрии эти идеи могут быть переданы непосредственно на панель инструментов, чтобы вы могли анализировать и действовать.

Поскольку телеметрия дает представление о том, насколько хорошо ваш продукт работает для ваших конечных пользователей — как они его используют — это невероятно ценный инструмент для постоянного мониторинга и управления производительностью.

Телеметрия позволяет вам отвечать на такие вопросы:

  • Ваши клиенты используют ожидаемые вами функции? Как они взаимодействуют с вашим продуктом?
  • Как часто пользователи взаимодействуют с вашим приложением и в течение какого времени?
  • Какие параметры настройки пользователи выбирают больше всего? Предпочитают ли они определенные типы отображения, способы ввода, ориентацию экрана или другие конфигурации устройства?
  • Что происходит, когда происходят сбои? Происходят ли сбои чаще при использовании определенных функций? Какой контекст окружает сбой?

Очевидно, что ответы на эти и многие другие вопросы, на которые можно ответить с помощью телеметрии, неоценимы для процесса разработки, позволяя вам постоянно совершенствовать и вводить новые функции, которые для ваших конечных пользователей могут показаться такими, как если бы вы читали их умы.

Передача и обработка данных в системах телеметрии

Для сбора и передачи информации в системах телеметрии могут использоваться как последовательные протоколы RS-232, RS-485, CAN, так и различные сетевые протоколы TCP/IP, Ethernet. Последние обычно называются системы телеметрического IP-мониторинга объектов, но термин ещё не устоялся. В технике часто применяется термин IP-мониторинг для программного мониторинга компьютерных сетей, в то же время термин IP-мониторинг применяется для обозначения систем наблюдения, видеонаблюдения и управления, телеметрического контроля по IP за объектами. Возможно, со временем эти два близких понятия сведутся в один класс. В последнее время (около середины 2000 годов) для облегчения инсталляции, обеспечения многофункциональности, интеграции с другими системами в телеметрии применяются компьютеры, различные серверы и микропроцессорные системы, имеющие в основе переплетение различных протоколов, встроенные средства переработки и отображения информации, часто имеющие кольцевые базы данных, а также и возможности мультизонального сбора информации с многочисленных датчиков, разбросанных зачастую вне физических пределов самих систем, либо и вовсе на другой стороне земного шара, к примеру различные беспроводные датчики, IP-датчики и тд.

Медицина и телеметрия

Блоки телеметрии широко применяются в медицинской практике, например, при наблюдении за пациентами, у которых есть риск возникновения патологии в деятельности сердечной мышцы. Другим примером может послужить использование специальных приборов, которые позволяют наблюдать за реакцией организма на воздействие определенных лекарственных средств.

Разведка и медицина были тесно связаны благодаря телеметрии. Были созданы радиометрические приборы, имеющие маленькие габариты, что позволило их внедрять в организм сотрудника спецслужбы. Это позволяет наблюдать за состоянием организма субъекта.

Последние изменения

04.08.2020

Начато рассмотрение судебного дела №А51-14261/2019 от 02.07.2019 в кассационной инстанции. Организация в роли третьего лица, сумма исковых требований 386 860 руб.

01.07.2020

Завершено исполнительное производство № 88805/20/25013-ИП от 25.05.2020

26.05.2020

Завершено рассмотрение судебного дела №А51-14261/2019 от 02.07.2019 в апелляционной инстанции. Организация в роли третьего лица, сумма исковых требований 386 860 руб.

25.05.2020

Новое исполнительное производство № 88805/20/25013-ИП от 25.05.2020, сумма требований: 3 370 345 руб.

13.05.2020

Добавлены сведения об основном виде деятельности: Аренда и управление собственным или арендованным недвижимым имуществом (4978)

Удалены сведения об основном виде деятельности: Деятельность в области права (2238)

Добавлены сведения о дополнительном виде деятельности: Добыча минерального сырья для химической промышленности и производства минеральных удобрений (10583)

Добавлены сведения о дополнительном виде деятельности: Добыча и обогащение руд прочих цветных металлов, не включенных в другие группировки (07.29.99)

Как работает телеметрия

В общем смысле телеметрия работает через датчики на удаленном источнике, которые измеряют физические (такие как осадки, давление или температура) или электрические (такие как ток или напряжение) данные. Это преобразуется в электрические напряжения, которые объединяются с данными синхронизации. Они формируют поток данных, который передается по беспроводной или проводной среде или их комбинации.

На удаленном приемнике поток дезагрегируется, и исходные данные отображаются или обрабатываются в соответствии со спецификациями пользователя.

В контексте разработки программного обеспечения понятие телеметрии часто путают с регистрацией. Но ведение журнала — это инструмент, используемый в процессе разработки для диагностики ошибок и потоков кода, и он ориентирован на внутреннюю структуру веб-сайта, приложения или другого проекта разработки. Однако после того, как проект выпущен, телеметрия — это то, что вам нужно для автоматического сбора данных для реального использования. Телеметрия — это то, что позволяет собирать все эти необработанные данные, которые становятся ценной, действенной аналитикой.

Классификация телеизмерений

Различают телеизмерение по вызову и по выбору, текущих и интегральных значений:

  • Телеизмерение по вызову — телеизмерение по команде, посылаемой с пункта управления на контролируемый пункт и вызывающей подключение на контролируемом пункте передающих устройств, а на пункте управления — соответствующих приемных устройств. Телеизмерение по вызову позволяет использовать один канал связи для поочередного наблюдения за многими объектами телеизмерения. Диспетчер с помощью отдельной системы телеуправления может подключать к каналу связи объект телеизмерения. На пункте управления показания можно наблюдать на общем выходном приборе. Если показания имеют различные шкалы, то измеряемые величины подключаются к разным приборам. При телеизмерении по вызову можно применять автоматический опрос объектов циклически по заданной программе.
  • Телеизмерение по выбору — телеизмерение путём подключения к устройствам пункта управления соответствующих приемных приборов при постоянно подключенных передающих устройствах на контролируемом пункте.
  • Телеизмерение текущих параметров — получение информации о значении измеряемого параметра в момент опроса устройством телемеханики.
  • Телеизмерение интегральных значений — получение информации об интегральных значениях измеряемых величин, проинтегрированных по заданному параметру, например времени, в месте передачи.

Области применения.

В качестве одного из важных применений телеметрии можно назвать летные испытания новой модели самолета или другого летательного аппарата. Для оценки работоспособности конструкции и летных характеристик самолета нужно измерять расход топлива, характеристики работы двигателей, механические нагрузки, испытываемые фюзеляжем и крыльями, вибрации и температуры критически важных элементов летательного аппарата, параметры электронного оборудования самолета, траекторные данные. Средства телеметрии следят за измерениями во множестве точек, число которых составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч, и предоставляют результаты измерений конструкторам на их наземные компьютеры или дисплейные терминалы. См. также АЭРОДИНАМИКА; АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ КОНСТРУИРОВАНИЕ.

Система телеметрии космического летательного аппарата может обеспечить получение важных научных данных о поверхности, атмосфере или электромагнитном поле планет, а также следить за состоянием здоровья космонавтов. См. также ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ; КОСМОСА ИССЛЕДОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ.

Некоторые зоны электроэнергетических установок и станций (особенно атомных) небезопасны для людей; вместе с тем параметры их рабочих режимов (такие, как температура, давление, расход охладителя) имеют критически важное значение для оценки режима работы и безопасности станции. Средства телеметрии в таких системах непрерывно следят за режимом работы и передают результаты измерений на дисплейные терминалы операторов станции

См. также АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ; ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ.

Во многих больницах осуществляется непрерывный контроль за состоянием больных с сердечной недостаточностью или с другими тяжелыми заболеваниями. Чтобы избежать необходимости иметь специалиста-медика у каждой койки, каждому больному устанавливают миниатюрный телеметрический передатчик, и за всеми больными ведется непрерывное наблюдение из одного места. См. также БИОЭЛЕКТРИЧЕСТВО; СЕРДЦЕ.

На месте, где произошел несчастный случай, группа медиков, приехавшая на машине скорой помощи, может установить привезенные с собой средства телеметрии. Благодаря этим средствам медицинские эксперты, находящиеся в травматологическом центре, получают возможность следить за критически важными измерениями и консультировать медперсонал, оказывающий первую помощь на месте происшествия и подготавливающий больного к транспортировке в больницу.

ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Предварительное замечание. Основным средством получения информации о процессах, происходящих на летательных аппаратах и подвижных объектах во время их испытаний и эксплуатации, являются телеметрические системы. Телеметрическая система — это совокупность средств измерений, вспомогательных устройств и каналов связи, предназначенных для передачи сигналов измерительной информации на расстояние и отличающихся наличием специальных средств для формирования передаваемого сигнала и его приема По способу выполнения линий связи телеметрические системы можно разделить на проводные и радиотелеметрические.

Радиотелеметрические системы (РТС) — телеметрическая система, у которой передача сигналов измерительной информации на расстояние осуществляется с помощью радиоволн. Проводные телеметрические системы используют обычно при наземных испытаниях подвижных объектов и, как правило, имеют сравнительно малое быстродействие. Радиотелеметрические системы имеют значительно большее быстродействие и нашли более широкое применение при передаче информации о процессах, происходящих на исследуемых объектах. Обобщенная структурная схема РТС приведена на рис. 15.

Подлежащие измерению величины преобразуются первичными преобразователями в электрический сигнал и нормализуются в промежуточном преобразователе. Нормализованные напряжения с промежуточных преобразователей поступают на суммирующее и кодирующее устройство, формирующее групповой сигнал, содержащий сообщение каждого из первичных преобразователей. Групповой сигнал поступает на вход модулятора радиопередающего устройства. Модулированный высокочастотный сигнал излучается в заданном направлении. Запоминающее устройство предназначено для хранения информации в период между сеансами связи. Совокупность первичных и промежуточных преобразователей (суммирующее, кодирующее, запоминающее устройства, передатчик, антенны и т. д.) составляет комплекс бортовой телеметрической аппаратуры.

Сигналы с борта принимаются наземной телеметрической аппаратурой, в состав которой входят антенна, приемник, разделитель каналов, декодирующее устройство, аппаратура регистрации, индикации и первичной обработки. Разделитель каналов представляет собой устройство, разделяющее групповое сообщение по отдельным каналам в соответствии с их характерными признаками.

После разделения каналов осуществляется демодуляция сигналов в каждом канале и восстановление сообщений. Принятые сообщения подвергаются обработке Для представления в форме, удобной для наблюдения и анализа, а также регистри руются на кинопленку, магнитную ленту, электрохимическую или электротермиче скую бумагу.

По способу разделения каналов различают РТС с временным (ВРК), частотным (ЧРК), кодовым (КРК) и комбинированным разделением.

В системах ВРК разделение каналов осуществляется путем последовательного подключения преобразователей к суммирующему и кодирующему устройствам


С этим читают