23、遥测技术全面解析：从基础概念到数据处理

遥测技术全面解析：从基础概念到数据处理

1. 引言

遥测系统在众多领域都有广泛应用，涵盖汽车、医院以及星际航天器等。尽管应用场景差异巨大，但它们都具备一些共同特征：通过传感器系统测量自然参数，将测量结果转化为数据，再把数据传输至分析点，最终供用户使用。这一系列操作符合遥测“远距离测量”的定义。在许多情况下，数据收集功能是整体控制系统的一部分，信息会从监测点反馈回来，以调整测量规则或触发特定操作。例如，在制造过程控制中，遥测数据会促使过程监控器调整温度或流量等参数，从而优化生产过程。这种反馈信息即为来自监测点的遥控指令数据。

2. 基本概念

遥测系统的主要目的是收集感兴趣对象的信息，并将测量结果呈现给用户。被测量的物理量或属性称为被测量。每个被测量由传感器以适合信号带宽的速率进行采样，采样后的模拟信号通常会通过模数转换器进行数字化，从而生成被测量的脉冲编码调制（PCM）表示。用户可以通过逆向处理来估算被测量随时间的变化值。为了准确估算被测量，传感器和转换过程需要进行校准，并将校准系数纳入逆向转换中。如果测量系统需要对多个传感器进行采样，则需要更复杂的支持和协调。

测量系统通常与最终数据用户（可以是人或机器）存在一定距离，测量数据通过各种数据通道进行传输，如无线电链路、光纤电缆或电信网络。这种架构形成的遥测系统具有标准电信对遥测的定义特征：
- 使用电信技术自动指示或记录远离测量仪器处的测量值。
- 传输非语音信号，以自动指示或记录远离测量仪器处的测量值。

遥测系统中的控制功能通过执行器实现，执行器响应传输的控制信号，影响测量系统特性或与测量环境进行交互。控制通过遥控指令链路完成，即“使用电信技术传输信号，以启动、修改或