Telemetrie

Telemetrie ist eine Technologie, die Maßen erlaubt, in einer Entfernung, über die Funkwelle oder die IP Netzübertragung und den Empfang der Information gemacht zu werden. Das Wort wird aus griechischen Wurzeln abgeleitet: Fern-= entfernt, und metron = Maß. Systeme, die Außeninstruktionen und Daten brauchen, um zu funktionieren, verlangen die Kopie der Telemetrie, telecommand.

Obwohl sich der Begriff allgemein auf Radiodatenübertragungsmechanismen bezieht (z.B Radio, Hyperschall- oder Infrarotsysteme verwendend), umfasst es auch Daten, die über andere Medien wie ein Telefon- oder Computernetz, optische Verbindung oder andere verdrahtete Kommunikationen wie Phase-Linientransportunternehmen übertragen sind. Viele moderne Telemetrie-Systeme nutzen die niedrigen Kosten und Allgegenwart von GSM Netzen durch das Verwenden der SMS aus, um Telemetrie-Daten zu erhalten und zu übersenden.

Geschichte

Die Information von Telemetering über die Leitung hatte seine Ursprünge im 19. Jahrhundert. Einer der ersten Datenübertragungsstromkreise wurde 1845 zwischen dem Winterpalast des russischen Zaren und Armeehauptquartier entwickelt. 1874 haben französische Ingenieure ein System des Wetters und der Sensoren der Schnee-Tiefe auf Mont Blanc gebaut, der Echtzeitinformation nach Paris übersandt hat. 1901 hat der amerikanische Erfinder C. Michalke den selsyn, einen Stromkreis patentiert, um synchronisierte Folge-Information über eine Entfernung zu senden. 1906 wurde eine Reihe seismischer Stationen mit telemetering zur Pulkovo Sternwarte in Russland gebaut. 1912 hat Commonwealth Edison ein System der Telemetrie entwickelt, um elektrische Lasten auf seinem Macht-Bratrost zu kontrollieren. Der Panamakanal (hat 1913-1914 vollendet), hat umfassende Telemetrie-Systeme verwendet, um Schlösser und Wasserspiegel zu kontrollieren.

Radiotelemetrie hat frühen Anschein im radiosonde, entwickelt gleichzeitig 1930 von Robert Bureau in Frankreich und Pavel Molchanov in Russland gemacht. Das System von Mochanov hat Temperatur und Druck-Maße durch das Umwandeln von ihnen zum Radiomorsezeichen-Code abgestimmt. Die deutsche v-2 Rakete hat ein System von primitiven gleichzeitig gesandten Radiosignalen genannt "Messina" verwendet, um vier Rakete-Rahmen zu melden, aber es war so unzuverlässig, dass Wernher von Braun einmal behauptet hat, dass es nützlicher war, die Rakete durch das Fernglas zu beobachten. In den Vereinigten Staaten und der UDSSR wurde das System von Messina durch bessere Systeme (in beiden Fällen schnell ersetzt, auf der Pulspositionsmodulation gestützt).

Früh sowjetische Rakete und Raumtelemetrie-Systeme, die gegen Ende der 1940er Jahre verwendet jede Pulspositionsmodulation (z.B, das Telemetrie-System von Tral entwickelt wurden, das durch OKB-MEI entwickelt ist) oder Pulsdauer-Modulation (z.B, das RTS-5 System, das durch NII-885 entwickelt ist). In den Vereinigten Staaten arbeiten früh verwendete ähnliche Systeme, aber wurden später durch die Pulscode-Modulation (PCM) (zum Beispiel, im Untersuchungsseemann von Mars 4) ersetzt. Später haben sowjetische interplanetarische Untersuchungen überflüssige Radiosysteme verwendet, Telemetrie durch PCM auf einem Dezimeter-Band und PPM auf einem Zentimeter-Band übersendend.

Anwendungen

Meteorologie

Telemetrie ist durch Wetterballons verwendet worden, um meteorologische Daten seit 1920 zu übersenden.

Raumwissenschaft

Telemetrie wird durch das besetzte oder unbemannte Raumfahrzeug für die Datenübertragung verwendet. Entfernungen von mehr als 10 Milliarden Kilometern, sind z.B vom Reisenden 1 bedeckt worden.

Motorrennen

Telemetrie ist ein Schlüsselfaktor im modernen Motorrennen, Rasse-Ingenieuren erlaubend, Daten zu interpretieren, die während eines Tests oder Rasse gesammelt sind und es zu verwenden, um das Auto für die optimale Leistung richtig abzustimmen. Systeme haben der Reihe nach wie Formel verwendet Man ist fortgeschritten für den Punkt geworden, wo die potenzielle Runde-Zeit des Autos berechnet werden kann, und diese Zeit ist, was, wie man erwartet, der Fahrer entspricht. Beispiele von Maßen auf einem Rennwagen schließen Beschleunigungen (G Kräfte) in 3 Äxten, Temperaturlesungen, Radgeschwindigkeit und Suspendierungsversetzung ein. In der Formel Ein hat Fahrer eingegeben wird auch so registriert die Mannschaft kann Fahrer-Leistung bewerten und (im Falle eines Unfalls) der FIA kann bestimmen oder Fahrer-Fehler als eine mögliche Ursache ausschließen.

Spätere Entwicklungen schließen Zweiwegetelemetrie ein, die Ingenieuren erlaubt, Kalibrierungen auf dem Auto in Realtime zu aktualisieren (sogar, während es auf der Spur aus ist). In der Formel Ein ist Zweiwegetelemetrie am Anfang der 1990er Jahre aufgetaucht und hat aus einer Nachrichtenanzeige auf dem Armaturenbrett bestanden, den die Mannschaft aktualisieren konnte. Seine Entwicklung hat bis Mai 2001 weitergegangen, als ihm zuerst auf den Autos erlaubt wurde. Vor 2002 sind Mannschaften im Stande gewesen zu ändern Motor-kartografisch darzustellen und Motorsensoren von der Grube auszuschalten, während das Auto auf der Spur war. Für die 2003-Jahreszeit hat der FIA Zweiwegetelemetrie von der Formel Ein verboten; jedoch kann die Technologie in anderen Typen des Rennens oder auf Straßenautos verwendet werden.

Telemetrie ist auch in der Jacht angewandt worden, die auf dem Orakel-Rennen die USA 76 läuft.

Landwirtschaft

Die meisten Tätigkeiten, die mit gesunden Getreide und guten Erträgen verbunden sind, hängen von rechtzeitiger Verfügbarkeit des Wetters und der Boden-Daten ab. Deshalb spielen Radiowetterwarten eine Hauptrolle in der Krankheitsverhinderung und Präzisionsbewässerung. Diese Stationen übersenden Rahmen, die für die Beschlussfassung zu einer Grundstation notwendig sind: Lufttemperatur und relative Feuchtigkeit, Niederschlag und Blatt-Nässe (für Krankheitsvorhersagemodelle), Sonnenstrahlung und Windgeschwindigkeit (um evapotranspiration zu berechnen), Blatt-Sensoren der Wasserdefizit-Betonung (WDS) und Boden-Feuchtigkeit (entscheidend für Bewässerungsentscheidungen).

Weil sich lokale Mikroklimas bedeutsam ändern können, solche Daten muss aus dem Getreide kommen. Kontrollierende Stationen übersenden gewöhnlich Daten zurück durch das Landradio, obwohl gelegentlich Satellitensysteme verwendet werden. Sonnenmacht wird häufig verwendet, um die Station unabhängig des Macht-Bratrostes zu machen.

Wassermanagement

Telemetrie ist im Wassermanagement, einschließlich der Wasserqualität und Strom-Messungsfunktionen wichtig. Hauptanwendungen schließen AMR (das automatische Meter-Lesen), Grundwasser-Überwachung, Leckstelle-Entdeckung in Vertriebsrohrleitungen und Ausrüstungskontrolle ein. In fast der Echtzeit verfügbare Daten zu haben, erlaubt schnelle Reaktionen zu Ereignissen im Feld.

Verteidigung, Raum und Quellenerforschung

Telemetrie wird in komplizierten Systemen wie Raketen, RPVs, Raumfahrzeug, Bohrtürme und chemische Werke verwendet, da es die automatische Überwachung, das Alarmieren und das für die effiziente und sichere Operation notwendige Rekordhalten erlaubt. Raumfahrtbehörden wie NASA, die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und anderen Agenturen verwenden Telemetrie und/oder telecommand Systeme, um Daten vom Raumfahrzeug und den Satelliten zu sammeln.

Telemetrie ist in der Entwicklung von Raketen, Satelliten und Flugzeug lebenswichtig, weil das System während oder nach dem Test zerstört werden könnte. Ingenieure brauchen kritische Systemrahmen, um zu analysieren (und sich zu verbessern), die Leistung des Systems. Ohne Telemetrie das würden Daten häufig nicht verfügbar sein.

Raketentechnik

In der Raketentechnik formt sich Telemetrie-Ausrüstung ein integraler Bestandteil des Rakete-Reihe-Vermögens hat gepflegt, den postition zu kontrollieren, und Gesundheit einer Boosterrakete, um Reihe-Sicherheitsflugbeendigungskriterien zu bestimmen (Ist Reihe-Zweck für die öffentliche Sicherheit). Probleme schließen die äußerste Umgebung (Temperatur, Beschleunigung und Vibrieren), die Energieversorgung, Antenne-Anordnung und (in langen Entfernungen, z.B in spaceflight) Signalfahrzeit ein.

Flugprüfung

Flugtestprogramme kontrollieren normalerweise Daten, die von der Flugtestinstrumentierung an Bord über eine PCM/RF-Verbindung gesammelt sind. Das Daten wird in Realtime aus Sicherheitsgründen analysiert und Feed-Back dem Testpiloten zur Verfügung zu stellen. Herausforderungen an telemetering das Daten schließen das Verblassen, die Mehrpfad-Fortpflanzung und die Wirkung von Doppler ein. Die Bandbreite der Telemetrie-Verbindung ist häufig ungenügend, um alle erworbenen Daten zu übertragen; deshalb wird ein beschränkter Satz an die Erde für die Echtzeitverarbeitung gesandt, während ein Recorder an Bord sicherstellt, dass die volle Datei für die Postfluganalyse verfügbar ist.

Ausgewertete Feindnachrichten

Telemetrie war eine wichtige Quelle der Intelligenz für die Vereinigten Staaten und das Vereinigte Königreich, als sowjetische Raketen geprüft wurden; für diesen Zweck haben die Vereinigten Staaten einen hörenden Posten im Iran bedient. Schließlich haben die Russen das nachrichtendienstsammelnde US-Netz und encrypted ihre Raketentest-Telemetrie-Signale entdeckt. Telemetrie war auch eine Quelle für die Sowjets, die hörende Schiffe in der Strickjacke-Bucht operiert hat, um im Gebiet durchgeführte Raketentests des Vereinigten Königreichs zu lauschen.

Energieüberwachung

In Fabriken, Gebäuden und Häusern, wird der Energieverbrauch von Systemen wie HVAC an vielfachen Positionen kontrolliert; zusammenhängende Rahmen (z.B Temperatur) werden über die Radiotelemetrie an eine Hauptposition gesandt. Die Information wird gesammelt und bearbeitet, den effizientesten Gebrauch der Energie ermöglichend. Solche Systeme erleichtern auch prophetische Wartung.

Quellenvertrieb

Viele Mittel müssen über breite Gebiete verteilt werden. Telemetrie ist in diesen Fällen nützlich, da sie dem System erlaubt, Mittel zu leiten, wo sie erforderlich sind; Beispiele davon sind Zisterne-Farmen in Benzinraffinerien und chemischen Werken.

Medizin

Telemetrie wird auch für Patienten (biotelemetry) verwendet, die gefährdet der anomalen Herztätigkeit allgemein in einer Einheit der Intensivstation für Herzkranke sind. Solche Patienten werden mit dem Messen, der Aufnahme und dem Übertragen von Geräten ausgerüstet. Ein Datenklotz kann in der Diagnose der Bedingung des Patienten durch Ärzte nützlich sein. Eine Alarmieren-Funktion kann Krankenschwestern alarmieren, wenn der Patient unter einem akuten (oder gefährlich) Bedingung erträgt.

Systeme sind in der medizinisch-chirurgischen Krankenpflege verfügbar, um zu kontrollieren, um ein Herzleiden auszuschließen, oder eine Antwort auf antiarrhythmic Medikamente wie digoxin zu kontrollieren.

Fischerei und Tierwelt-Forschung und Management

Telemetrie wird verwendet, um Tierwelt zu studieren und ist nützlich gewesen, um bedrohte Arten am individuellen Niveau zu kontrollieren. Tiere unter der Studie können mit Instrumentierungsanhängseln ausgerüstet werden, die Sensoren einschließen, die Temperatur, tauchende Tiefe und Dauer (für Seetiere), Geschwindigkeit und Position messen (GPS oder Pakete von Argos verwendend). Telemetrie-Anhängsel können Forscher-Information über das Tierverhalten, die Funktionen und ihre Umgebung geben. Diese Information wird dann entweder versorgt (mit archivalischen Anhängseln), oder die Anhängsel können senden (oder übersenden) ihre Information zu einem Satelliten oder tragbarem Empfang-Gerät.

Telemetrie wird in hydroakustischen Bewertungen für den Fisch verwendet (der vorher bewegliche Überblicke von Booten verwendet hatte, um Fischbiomasse und Raumvertrieb zu bewerten). Techniken der festen Position verwenden stationäre Wandler, um vorübergehenden Fisch zu kontrollieren. Während die ersten ernsten Versuche, Fischbiomasse zu messen, in den 1960er Jahren geführt wurden, haben Hauptfortschritte in der Ausrüstung und den Techniken an Wasserkraft-Dämmen während der 1980er Jahre stattgefunden. Einige Einschätzungen haben Fischstunden des Abschnittes 24 ein Tag seit mehr als einem Jahr kontrolliert, Schätzungen des Fisches entrainment Raten, Fischgrößen und räumlicher und zeitlicher Vertrieb erzeugend.

Während der 1970er Jahre wurde die Doppelbalken-Technik erfunden, direkte Bewertung der Fischgröße in situ über seine Zielkraft erlaubend. Der erste tragbare Spalt-Balken, hydroakustisches System wurde durch HTI 1991 entwickelt; es hat mehr - genau, weniger - variable Schätzungen der Fischkraft zur Verfügung gestellt als die Doppelbalken-Methode. Es hat auch erlaubt, des Fisches im 3D zu verfolgen, den schwimmenden Pfad jedes Fisches und absolute Richtung der Bewegung gebend. Diese Eigenschaft hat sich wichtig in Einschätzungen des verladenen Fisches in Wasserablenkungen und für Studien des wandernden Fisches in Flüssen erwiesen. Während der letzten 35 Jahre, Zehntausende von beweglichen und fester Position sind hydroakustische Einschätzungen weltweit geführt worden.

Einzelhandel

Auf einer 2005-Werkstatt in Las Vegas hat ein Seminar die Einführung der Telemetrie-Ausrüstung bemerkt, die Automaten erlauben würde, Verkäufe und Warenbestand-Daten zu einem Weg-Lastwagen oder zu einem Hauptquartier mitzuteilen. Das, das Daten für eine Vielfalt von Zwecken, wie das Beseitigen des Bedürfnisses nach Fahrern verwendet werden konnten, eine erste Reise zu machen, um zu sehen, welche Sachen vor dem Liefern des Warenbestands wieder auf Lager genommen werden mussten.

Einzelhändler verwenden auch RFID Anhängsel, um Warenbestand zu verfolgen und Ladendiebstahl zu verhindern. Die meisten dieser Anhängsel antworten passiv RFID Lesern (z.B am Kassierer), aber aktive RFID Anhängsel sind verfügbar, die regelmäßig Positionsinformation einer Grundstation übersenden.

Strafverfolgung

Telemetrie-Hardware ist nützlich, um Personen und Eigentum in der Strafverfolgung zu verfolgen. Ein Knöchel-Kragen, der von Verurteilten auf der Probe getragen ist, kann Behörden warnen, wenn eine Person die Begriffe seiner oder ihrer Strafaussetzung, solcher als durch das Weglaufen von autorisierten Grenzen oder den Besuch einer unerlaubten Position verletzt. Telemetrie hat auch Köder-Autos ermöglicht, wo Strafverfolgung ein Auto mit Kameras und Verfolgen-Ausrüstung ausrüsten und sie irgendwo verlassen kann, nehmen sie an, dass es gestohlen wird. Wenn gestohlen, meldet die Telemetrie-Ausrüstung die Position des Fahrzeugs, Strafverfolgung ermöglichend, den Motor auszuschalten und die Türen zu schließen, wenn es von antwortenden Offizieren angehalten wird.

Energieversorger

In einigen Ländern wird Telemetrie verwendet, um den Betrag der elektrischen verbrauchten Energie zu messen. Der Elektrizitätsmeter kommuniziert mit einem concentrator, und der Letztere sendet die Information durch GPRS oder GSM zum Energieversorger-Server.

Telemetrie wird auch für die entfernte Überwachung von Hilfsstationen und ihrer Ausrüstung verwendet. Für die Datenübertragung werden Phase-Linientransportunternehmen-Systeme, die auf Frequenzen zwischen 30 und 400 Kilohertz funktionieren, manchmal verwendet.

Falknerei

In der Falknerei bedeutet "Telemetrie" einen kleinen von einem Falken getragenen Radiosender, dem Eigentümer des Vogels zu erlauben, es zu verfolgen, wenn es außer Sicht ist.

Prüfung

Telemetrie wird in der Prüfung verwendet, wo nahe Beobachtung erforderlich ist, aber die menschliche Anwesenheit in der Nähe vom Test würde gefährlich sein.

Beispiele schließen Munitionslagerungsmöglichkeiten, radioaktive Seiten und Vulkane ein. Es ist notwendig, in Plätzen zu messen, auf die ein Mensch (zum Beispiel, im Raum oder tief im Ozean) nicht zugreifen kann.

Internationale Standards

Als in anderen Fernmeldefeldern bestehen internationale Standards für die Telemetrie-Ausrüstung und Software. CCSDS und IRIG sind solche Standards.

Siehe auch

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