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[拼音]：shuju caiji he chuli

[英文]：data acquisition and processing

獲取、彙集、加工、記錄、存貯和顯示資料的方法和系統。飛機、火箭的飛行試驗，航天器 的控制，載人航天器飛行狀態的監控等，都需要進行實時測量，需要收集各種資料並對這些資料進行處理。例如載人飛船飛行中有關航天員生理狀況的資料需要及時採集，送回地面指揮控制中心處理、判斷或採取相應的措施。

資料型別

航空航天中採集的資料主要包括：

（1）飛行器的效能和內部環境資料，如飛行器某些部位的溫度、燃料消耗、機械應力、電流和電壓等。

（2）航天員的生理狀態資料，如航天員的呼吸、心電波形等。

（3）空間探測資料，如微流星、高能輻射和空間磁場等。

（4）航天器遙感資料，如氣象衛星探測的大氣引數、地球熱輻射，資源衛星所獲得地物目標的多光譜影象等。

（5）軍事目的的有關資料，如預警衛星發現導彈發射的資訊，偵察衛星拍攝的照片或探測的無線電資訊等。

（6）飛行器飛行試驗資料，如效能引數、彈道或軌道引數等。

（7）飛行器控制、導航和航天器回收的有關資料。

資料採集

飛行器的資料採集主要通過遙測系統、雷達、光學和電視裝置等手段獲得。遙測系統中，由飛行器上各種型別的感測器實時測量飛行器的工程引數和主要裝置的工作狀態，飛行人員的生理狀況和工作情況以及飛行器外部環境引數和空間目標特性等資訊，並將這些資訊轉變成電訊號，通過無線電通道送到地面，地面接收裝置接收後，送往資料處理裝置，將這些訊號恢復成原始資訊（見遙測技術）。雷達和光學等跟蹤系統則從地面觀測飛行器的運動引數，處理後可得出飛行器飛行軌跡、彈道或軌道的資料，作為預報和軌道控制的依據(見無線電跟蹤測量系統、光學跟蹤測量系統)。電視手段則是用電視攝像機攝取飛行器內部或外部景物影象，將其變換為電訊號傳送到地球站。地球站將電訊號又轉變為光學影象，顯示在電視螢幕上（圖1）。

航天器的資料由若干地球站（包括測量船和測量飛機）分別進行收集，地球站分佈全國或全球。隨著地球的自轉和航天器的運動，航天器從一個站的觀測區域進入另一個站的觀測區域。各個地球站將觀測資料送往航天控制中心。一些資料須實時加工處理，供航天控制中心監視、控制航天器使用；另一些資料被存貯起來，供以後分析研究之用，例如探測行星、太陽的有關資料，載人飛船某些效能的資料，空間環境資料等。測量船、測量飛機是活動的測量站，可以部署在最有利的位置，接收航天器發出的各種資料，以彌補地面臺站的不足。

資料處理

為了傳輸和處理的方便，航空航天工程中的資料常採取電訊號，電訊號分為模擬和數字兩種形式。以模擬形式表示的資料，通常被變換為數字形式再行處理。航天活動中，航天測控站、測量船和測量飛機收集以數字形式表示的大量資料，及時地加以記錄、整理和計算，加工成可供使用的資訊，根據需要分別進行實時處理或事後處理。航天器軌道資料處理系統見圖 2。

實時處理

在接收資料的同時進行資料加工、並輸出，為飛行安全、指揮顯示、控制導引、捕獲目標等裝置提供可靠的依據。資料加工前先經計算機編選和合理性檢查，然後用統計估算方法求出需要的引數。實時處理須在極短時間內對大量資訊進行計算，有嚴格的時間限制，因此需要採用高速計算機。例如對載人飛船發回的資料，常由多臺高速計算機同時進行實時處理，計算出飛船的飛行軌道，預報未來的軌道，一旦飛行中出現故障立即告訴航天員如何採取措施或直接由地面採取應急措施。這些資料還須及時傳送到全國或全球的地球站。

事後處理

事後處理不受時間限制，與實時處理相比時間較長，但精度很高。事後處理的一般步驟是：

（1）復原：資訊傳輸時已把測得的物理量轉化為數碼。資料復原則是將數碼按照一定的關係變換為所需要的資料。

（2）合理性檢查：又稱資料檢擇，把資料中不合理的值剔除，保持資料序列的合理性或連續性。

（3）誤差修正：測量資料一般含有系統誤差和隨機誤差。無線電測量中修正的系統誤差包括：各站之間時間不一致的誤差、無線電波在航天器與地球站之間傳播的折射誤差、各站地理位置換算造成的誤差和測量儀器本身的誤差等。

（4）平滑或濾波：用最小二乘法、卡爾曼濾波方法或其他統計估算方法，對資料進行平滑或濾波，以消除測量中的隨機誤差和某些不能事先修正的系統誤差，以獲得精確的資料。

資料存貯

飛行器資料存貯常用的裝置有磁帶記錄器、磁碟存貯器、磁膜、膠捲和紙帶等，其中以磁帶記錄器和磁碟存貯器較為常用。膠捲是存貯資料和影象的理想方法之一，但照相易受氣象條件的影響。

資料採集正向綜合、多功能方向發展，例如對各種專用裝置合併調整，實現一機多能，綜合完成跟蹤、測軌、遙測和控制等功能。由於航天器應用日益廣泛，航天器與地球站之間的資料傳輸量將有很大增長。鐳射通訊可以傳遞更大的資訊量，將在空間技術中得到應用。地球站對低軌道衛星的跟蹤範圍有一定限制，為了擴大跟蹤範圍，地球站的部分功能將向衛星中繼站轉移。（見跟蹤和資料中繼衛星、航天測控和資料採集網、編碼與資訊處理）