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课程代号D - 48现代导航、制导与测控技术考核辅导大纲王在成编兵器工程师进修大学2011年7月《现代导航、制导与测控技术》考核辅导大纲一、课程性质当前，人类社会正在向信息时代过渡，信息化战争已成为反映该时代特征的全新基本战争形态。
信息化战争最典型特点之一就是实现陆、海、空、天、信息一体化联合/协同作战，大量使用高技术兵器，实施基于效果的精确打击。
防空、防天导弹武器及制导系统已成为国家和地区极为重要的防御力量。
对此，现代导航、制导与测控技术（系统）起着十分重要的支撑作用，并在很大程度上决定着联合/协同作战效能和高技术兵器及反导系统的战技性能。
航天工程，是当今社会发展最快的尖端科技领域之一，从第一颗人造卫星飞向太空至今，虽然只过去了五十多年，却给人类带来了翻天覆地的变化。
它不仅对现代科技、社会经济发展起到了巨大的推动作用，而且在军事上获得了广泛的应用，也必将对未来世界产生更加广阔而深远的影响。
现代导航、制导与测控技术从来就是航天工程发展的核心技术之一，它涉及航天工程方案认证、设计制造和使用运行等方面。
综上所述，现代导航、制导与测控技术（系统）在现代科学技术、国民经济和国防建设发展中的重要地位和战略意义是显而易见。
因此，为了进一步发挥现代导航、制导与测控技术的巨大作用，认真总结和深入研究推动该技术发展的关键技术是十分必要的。
二、课程基本内容与要求本课程选用由科学出版社出版，刘兴堂等编著的《现代导航、制导与测控技术》一书作为教材，下面分别说明各章重点要求掌握和需要了解的内容，并对相关重点和难点进行必要分析和解释。
第1章绪论重点掌握：导航：是引导航行的简称，是指将航行载体（如航空、航天飞行器，陆地、海上和水下航行体）从一个位置（当时位置）引导到另一个位置（目的地）的过程。
还可以理解为：导航是正确地引导航行载体沿着预定的航线，以要求的精度，在指定的时间内到达目的地的技术。
制导：即控制引导，使航行载体按照一定的运动轨迹或根据所给予的指令运动，以达到预定的目的地或攻击预定的目标。
测控系统课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握测控系统的基本原理、方法和应用，具备分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解测控系统的组成、工作原理和分类；（2）掌握测控系统中信号的采样与量化、误差分析、数据处理等基本方法；（3）熟悉常见测控设备及其应用场景；（4）了解测控技术的发展趋势和前沿领域。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析实际测控问题；（2）具备使用测控设备进行数据采集、处理和分析的能力；（3）能够设计简单的测控系统，并进行调试和优化。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队合作精神；（2）增强学生对测控技术的兴趣和责任感；（3）引导学生关注测控技术在国家战略和民生中的应用，提高国家意识和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.测控系统的组成与分类：介绍测控系统的的基本组成部分，如传感器、信号处理电路、执行器等，以及不同类型的测控系统及其应用场景。
2.信号的采样与量化：讲解信号采样、量化原理，分析采样频率、量化位数对信号质量的影响。
3.误差分析与数据处理：介绍测控系统中的主要误差来源，分析误差的性质和影响，探讨数据处理方法，如插值、滤波等。
4.常见测控设备及其应用：介绍常见的测控设备，如传感器、执行器、控制器等，分析其在实际应用中的工作原理和性能。
5.测控系统的设计与实践：讲解测控系统的设计方法，包括硬件选型、软件开发等，结合实际案例进行分析。
6.测控技术的发展趋势：介绍测控技术的发展动态和前沿领域，如物联网、大数据、智能制造等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握测控系统的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解测控系统在工程中的应用和设计方法。
3.实验法：学生进行实验，培养学生的动手能力和实践技能。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高学生的思维能力和创新能力。
测控技术的发展及其工程应用测控技术，即测试与控制，是一门新型的技术科学，也是一门边缘科学。
早在一千多年以前，我国就先后发明了铜壶滴漏计时器、指南针以及天文仪器等多种自动测控装置，这些发明促进了当时社会经济的发展。
二次大战期间，由于建造飞机自动驾驶仪、雷达跟踪系统、火炮瞄准系统等军事装备的需要，推动了控制理论的飞跃发展。
二次世界大战后，控制理论扩展到民用，在化工、炼油、冶金等工业部门得到了进一步的应用，控制理论也日渐成熟。
20 世纪50 年代末和60 年代，控制工程又出现了一个迅猛发展时期，这时由于导弹制导、数控技术、空间技术发展需要和电子计算机技术的成熟，控制理论发展到了一个新的阶段，产生了现代控制理论。
本文重点关注测试技术中传感器的发展及应用。
测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。
测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。
一般说来，测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。
传感器将被测物理量（如噪声，温度）检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。
因此测试技术的发展很大一部分是依赖传感器的发展。
传感器技术是在20 世纪的中期才刚刚问世的。
在那时，与计算机技术和数字控制技术相比，传感技术的发展都落后于它们，不少先进的成果仍停留在实验研究阶段，并没有投入到实际生产与广泛应用中，转化率比较低。
在国外，传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的，并在早期多用于国家级项目的科研研发以及各国军事技术、航空航天领域的试验研究。
然而，随着各国机械工业、电子、计算机、自动化等相关信息化产业的迅猛发展，以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。
测控技术与仪器一、专业简介1.专业初识测控技术与仪器专业是研究信息获取、信息处理、信息传输和利用的专业，是现代检测技术、电子技术、自动化技术、光学、精密机械和计算机技术等多学科相互渗透而形成的一门高技术密集型综合学科。
它以测量工程、智能信息处理技术、计算机技术和自动控制工程为基础。
2.学业导航本专业学生主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论，测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法，受到现代测控技术和仪器应用的训练，具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力。
主干学科：光学工程、仪器科学与技术。
主要课程：精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统、工程光学等。
3.发展前景测控技术及仪器专业中的传感器技术将是21世纪各国在高新技术发展方面争夺的一个重要领域。
二、人才塑造1.考生潜质对电视遥控器和数字收音机等电子技术感兴趣。
了解遥控板的原理，对模拟电子技术感兴趣，对手表等精密仪器感兴趣。
对计算机的工作原理感兴趣等等。
2.学成之后本专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的专门人才。
3.职场纵横本专业毕业生可从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多方面的工作，也可从事计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等工作。
环境试车台测控系统设计摘要：利用现有的测控技术，结合航空发动机试验自身的特点，建立一套现代化的航空发动机环境试车台测控系统，用于模拟各种大气条件下航空发动机地面无冲量起动试验的状态监视及设备控制。
实践证明该套系统具有较高的稳定性和可靠性，具有良好的工程应用价值。
关键词：测控系统；环境试车台；航空发动机中图分类号：n945.23 文献标识码：a 文章编号：1001-828x （2013）07-0-01一、系统原理航空发动机环境试车台测控系统主要包括电气控制系统和数据采集系统两部分，为保证试验安全，同时增加视频监控系统。
电气控制系统通过对环境试车台架设备的控制，实现对试验舱内温度、湿度及进气流量的调节。
数据采集系统主要对试车台架设备的温度、压力、流量、湿度等参数及发动机稳态和瞬态参数进行实时采集、记录、分析，同时对试验舱温度、气压等关键环境条件参数进行监测。
系统通过高清、高速摄像机对试验舱内进行动态监视，图像保存到硬盘录像机内，可以实现试验舱内视频、音频回放。
二、测控系统构成环境试车台测控系统包括台架数据采集系统、台架发动机电气系统和台架设备电气系统，设计方案以测控一体化、分布式结构为主要原则。
三、试车台测控系统设计测控系统采用分布式设计，大规模使用网络化设备，温度、压力测量模块就近放置到测点附近，就可以降低压力测量容腔效应，提高压力测量的实时性。
应用平台式操纵台布局，减少数显仪表应用，大量采用虚拟仪表技术，方便后续维护。
鉴于试验舱内温度范围-50～70℃，湿度范围0～100%，温湿度变化范围大，测控系统硬件设备可靠性要求高，需要选用能够在高低温和湿度大环境中稳定工作的设备。
发动机台架电气系统采用基于plc系统的分布式控制方式，采用wincc控制软件编写上位机控制软件，极大地简化了控制系统结构。
软件增加误操作判断，降低人为因素对发动机试验安全的影响。
设备电气系统功能强大，在制冷涡轮调节方面应用前沿控制方式，实现试验设备能力范围内空气流量、温度任意调节。
