浅议兵器试验中的遥测系统组成及关键技术

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1、浅议兵器试验中的遥测系统组成及关键技术　　【摘要】对兵器试验来说，遥测是极其重要的环节。本文就兵器试验中的遥测系统的五个组成部分弹上遥测设备、地面遥测设备、通信设备、时间校准设备和模拟检测设备以及七种关键技术做了讨论和阐述。【关键词】遥测，系统组成，关键技术一、引言在兵器试验领域，遥测系统是导弹、火箭弹、航空炸弹等武器研制过程中的重要组成部分。兵器实验中的遥测一般是无线电遥测，它是指对远距离被测对象的某些参数进行测量、传输和处理的一整套设备，是集传感器技术、数据采编技术、通信技术和计算机技术于一体的无线电测量。笔者将就其

2、系统的组成以及关键技术两个方面做阐述。二、遥测系统的组成兵器实验中的遥测系统根据其特点可以分为弹上遥测设备和地面遥测设备两大部分，同时通信设备、时间校准设备和模拟检测设备等也是遥测系统必不可少的一部分。6（一）弹上遥测设备。弹上遥测设备指武器内部的遥测设备，包含传感器、采编电路、发射机和天线等，主要负责将武器飞行过程中的内部参数经过处理后向外发射。采编电路接收传感器采集的模拟信号和武器数据信号，经过信号调理后送给弹上遥测调制电路，由发射机对高频载波进行调制后通过天线无线电遥测系统及在兵器试验中的应用向空间辐射出去。（二）

3、地面遥测设备。地面遥测设备指各种类型的遥测地面站，主要负责空间遥测信号的接收与处理。遥测地面站天线接收弹上遥测发送的遥测射频信号，由遥测接收机进行混频、中放和解调恢复后获得视频遥测信号，视频遥测信号送到视频解调器，完成码同步、帧同步、副帧同步、时码合并和串并转换，最后由遥测计算机进行数据采集、存储、实时显示和数据处理。（三）通信设备。遥测系统参加武器测试时，为了试验步骤协调一致，必须保证遥测系统与指挥中心之间的通信畅通。遥测数据不仅仅是事后分析的依据，同时也是指挥员实时掌握武器工作情况并做出正确决策的重要参考，为此，通信

4、设备要负责遥测地面站与指挥中心之间的数据传输任务。（四）时间校准设备。为确保多台（套）遥测设备动作协调、配合准确，且各设备测试数据在时间上能精确对接，需要时间校准设备。时间校准设备主要负责接收统一时间信号，并将时间值逐一嵌入到遥测数据里，保证每帧遥测数据都具有准确的时间信号，用于数据的综合分析。6（五）模拟检测设备。模拟检测设备可以完成遥测信道指标、天线运动能力、遥测地面站整体工作性能等方面的检测工作。模拟检测设备由视频信号模拟源、高频信号源及检验用天线等组成，视频信号模拟源可按实际使用的帧格式产生视频信号，经高频信号源

5、调制后，由自检天线向外辐射无线电遥测信号，供遥测地面站全系统功能检查使用。三、遥测系统关键技术（一）弹上遥测天线设计技术。由于兵器具有体积小、弹体细等特点，弹上遥测天线常采用微带天线和直立天线形式。微带天线是在带有导体接地板的介质基片上，贴上或环绕导体薄片而形成的天线，它利用徽带线或同轴线馈电，在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场，并通过贴片四周与接地板之间的缝隙向外辐射。（二）弹上遥测设备小型化技术。兵器体积小、弹内空间有限，因此在设计弹上遥测总体方案时要做到小型化。软件无线电技术的出现使弹上遥测设备小型化程度进一步

6、提高，它具有操作灵活、扩展性强、软件升级方便等特点。基于软件无线电技术的弹上遥测设备，可以实现测速、测距、测压、测温、GPS信息解算、视频信号处理等功能，这就由单个芯片代替了多个分立器件的全部功能，缩小了弹上遥测设备的体积，为在兵器上安装遥测设备提供了条件。6（三）遥测信号调制技术。PCM-FM是遥测领域内广泛采用的一种编码调制方式，具有频谱利用率高、抗多径和抗衰落能力强等特点。兵器试验中的遥测也多采用PCM-FM体制，地面遥测采用正交相干解调、差分检波等方法解调遥测信号。在PCM-FM系统中采用多符号检测技术和Turb

7、o乘积码等技术，可以提升遥测系统的性能。（四）地面遥测天线跟踪技术。在被测目标飞行过程中，必须保证地面遥测天线有效地指向目标，以接收到良好的射频信号，因此地面遥测天线跟踪技术也是遥测系统关键技术之一。常用的天线跟踪方式有手动跟踪、程序跟踪、记忆跟踪、天线自跟踪、雷达引导跟踪、遥测自引导跟踪，这些跟踪方式可以在实施过程中相互切换。在实际试验中，需要综合考虑武器飞行特性、试验要求等特点，选择多种跟踪方式配合使用。（五）遥测数据实时处理技术。兵器试验时，有时需要实时提供武器飞行参数，以利于指挥员做出准确决策。遥测数据中包含大量

8、的导航参数、控制参数、载体信息及离散量信息，实时提取出这些参数可以满足兵器试验的要求，因此遥测数据实时处理技术十分重要，是确保武器飞行安全、提高试验效率、缩短试验周期的重要保证。（六）GPS应用技术。全球卫星定位系统（GlobalPositioning6System，GPS）是美国国防部研制的卫星测距、授时、定位和导