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中国航天深空测控网的背后功臣——测控技术与仪器

发布日期:2020-03-19

大约在一个月前,在太空遨游33天的“十一郎”,告别了好伙伴“二丫”,满载而归。央视新闻频道更是全程直播“十一郎”着陆过程:“返回舱姿态调整”、“轨道舱与返回舱分离”、“推进舱与返回舱分离”、 “返回舱抛防热大底”、“返回舱顺利着陆”。看似复杂难以理解的回家路,却与一个专业息息相关——测控技术与仪器专业。


一提到航空航天,大家肯定会想到飞行器设计与工程专业、飞行器动力工程专业、流体力学等相关专业。其实,这些专业,只是负责航天器的设计与成型。真正的航天器的运行则与测控技术息息相关。


测控是什么?

相比起许多理工类专业,测控技术与仪器可能是比较难以望文生义的一个专业。究竟什么是“测控”?“测控”的范围是什么?“测控”专业在社会上又能做些什么?这些问题使许多考生在报考的时候对这个专业心存疑虑。

测控技术,顾名思义,测量与控制。对信息进行采集、测量、存储、传输、处理和控制,包含测量技术、控制技术和实现这些技术的仪器仪表及系统。所以,测控技术往往与仪器仪表相关专业一起出现,实际上,测控技术也是仪器类专业下的二级学科。其实测控技术就是探测和采集各种信息的******技术。说白了,“测控技术与仪器”就是去研究、去开发先进的测量仪器。


测控与生产生活?

测控技术在社会生活各个领域都得到了广泛的应用。

比如说,测控在航空航天领域中的应用:

迄今为止,太空中大约有5000多颗卫星、同时还有飞船、空间站、深空探测器等在太空中来来往往。数目庞杂的航天器却能够在太空中有条不紊的开展工作,而远在地球上的我们也能够对于这些航天器的行踪了若指掌。为什么太空中每一架航天器都能按照预先的设计沿着自己的轨道乖乖飞行,并且完成人们赋予的各种任务呢?这一切主要归功于“航天测控”。

远在地球的我们能够及时掌握航天器的位置和飞行速度,确定航天器的运行轨道;接收航天器下传的各种数据,监视航天器的工作状态,控制航天器运行的轨道、姿态等等,都是测控技术与仪器专业在发挥作用。

如此复杂的测控是如何完成的呢?这主要得力于遍布各地的测控中心、测控站。正是这些庞大的测控网络才使得人们“眼睛看得更远、手伸得更长”。

比如,测控技术与时下火的不得了的各种机器人、无人机。

机器人的组成部分与人类极为类似。一个典型的机器人有******可移动的身体结构、一部类似于马达的装置、一套传感系统、一个电源和一个用来控制所有这些要素的计算机“大脑”。

机器人如何按照指令去工作服务,关键在于其核心零部件——机器人传动系统、控制系统和人机交互系统。而这一过程中,测控技术与仪器则发挥了巨大作用,依靠测控技术,将信号、数据进行采集、整理、处理,而后进行显示或者发出控制信号,进而操控机器人的一举一动。

无人机送快递,已经不新鲜。无人机是如何做到的呢?如何在飞行过程中,灵活规避障碍物?如何无误到达目的地?如何规划飞行路径?完成任务之后如何返回?等等,这些都是无人机飞行时需要考虑解决的问题。智能控制、协同指挥控制、语言、文字图像模式的识别与控制,等等都是测控技术真正发挥作用的部分所在。

在日常生活中测控系统也随处可见,如仓库中温度和湿度的控制、井下实时监控、矿井的******检测和监控、航天飞机的测控、智能仪器的控制、大型仪器设备的自动控制等。在电力领域,远程监测电力设备的******;在石油输送时也可以对输送管道进行跟踪监测等等,在一些人为不易操作的环境中,都可以利用远程测控技术进行监测,获得想要得到的信息和内容。


报考指南

测控技术与仪器这个专业是一个知识技能涉猎面非常广的工科专业,包含了光学、机械、电子、计算机编程、控制这五大块。这和测控专业的历史有关,早成立的时候是由四个专业合并而成的。这个由高校的专业设置便可见一斑。


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