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[摘 要]大数据化是信息时代发展新阶段,其带来的理论与技术革新,正深刻改变着人类生活和社会生产。本在通过分析现代远程测控技术发展现状,探讨信息大数据化下遥测遥控技术未来发展趋势。
[关键词]大数据;遥测遥控;发展趋势
中图分类号:U644.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0348-01
当前人类社会日益网络化信息化,网络革命不断创新重构着生产力和生产关系,推进各领域的技术和产业升级。借助信息技术创新,现代遥测遥控技术的应用实践突飞猛进。本文基于大数据思维和理论,结合遥测遥控领域现状分析,旨在研究信息大数据化引领下的新理论新技术对遥测遥控技术发展的影响。
1.大数据之于信息社会发展的重要意义
1.1 大数据的概念与特征
狭义上讲,大数据即是信息爆炸衍生堆叠产生的巨量数据资源。广义上讲,也指待搜集、分析、处理、转化的数据集合,以及整个操作过程和方法。具有四个明显特征,一是数量大,量化单位以千T计起;二是类型杂,既有数字、符号等结构数据,也有文本、图像、音视频等非结构化数据;三是纯度低,相比庞大的数据量,以任何主题获取的数据集合都显得渺小;四是重时效,大数据操作必须具备良好的时效性,否则难以应用。
1.2 大数据化的内在要求
大数据化引发的信息风暴,致使海量数据需要在网络中多向移动,并需要在分析过程中被有效地操作。这要求我们必须革新思维理念,改变以往小数据量低效率的工作方法,坚持以创新网络技术服务能力为基础,有效管理和使用数据资源。具体地,要优化网络的数据源架构,融合交换与存储网络为一体,强化数据流截取重组能力,量化提纯关联性高信度数据,通过高效的整合与转化,最终形成有价值的决策依据。因此,在大数据时代,任何技术上跨越发展,将不能只是子系统和新功能上的简单更替和叠加,而必然是大数据思维导向下的基于技术平台上的系统性创新。
2.遥测遥控技术发展情况
2.1 遥测遥控技术的重要作用
现代远程测控系统包含遥测和遥控是两个基本功能,由测量、控制、通信三个模块组成。随着通信技术的不断发展,远程测控手段又分为基于电话线、以太网(互联网)等方式的有线测控,以及基于无线电、激光等方式的无线测控。
系统依托传感器获取被测对象自然数据,经由通信组件传输信号,实现数据采集;通过系统后台籍由微机对数据的整合、分析、处理,转化为调控参数,实施具体控制行为;自动控制系统根据持续更新的遥测数据加以反馈操作,实现对测控系统联动控制。
一直以来,远距离、广分散或难接近对象的测控比较困难,遥测遥控技术的发展应用不仅使之得以解决,更能有效遂行监视和管理。不仅为总体态势监测与决策科学性提供了支撑,更能利用实时监测数据集,提供民生信息的查询服务功能,以及飞机、卫星等高精尖大机械设备自主操控功能,以及异常数据警报和辅助查故清障功能。凭借以上功能特性,遥测遥控技术在国防工业和国民经济中得到广泛应用。
2.2 遥测遥控技术的发展现状
随着遥测遥控技术迅猛发展,遥测遥控系统取得了长足进步,不仅造就了军事领域的专业优势,也在民事应用与服务上取得了巨大成功。
军事应用深层推进,日益精确先进。随着军事现代化建设的不断加快,我国军事领域遥测遥控技术突飞猛进。应用集中在高尖端军事研发实践中,如航天器发射运行,导弹试验与实战,无人机部署与任务实施,并具备战场空间建设的遥测综合试验能力;技术手段上从低端有线测控向高端无线测控发展,由早期仅有简单的专线、电话线测控等,发展到如今多频谱无线电、激光水下、量子通信等国际领先的测控技术,成为国防系统不可或缺重要支撑力量,极大地提升了军事斗争准备水平与实战能力。
民事应用广为拓展,功能服务便利化。多种测控技术服务工业建设和百姓民生,如天上的气象、水文、地质卫星通过实时监测提供预测信息,北斗系统通过速度和路径监测,为飞机、汽车、轮船行驶提供准确的定位和导航服务;地上的电力网、石油网、天然气网通过对载荷、压力等指标的监测,调控确保能源安全;水上的航标通过自动控制和检测、监测、测量,实现海域、流域信息获取和共享等等,都极大地提高了生产效率,便利生活生产需要。
2.3 制约遥测遥控技术发展的因素
当前遥测遥控系统虽然已经比较成熟完善,但在以下三方面上仍有缺陷:
一是稳定性不够。随着传感器性能提升,数据量猛增,遥测遥控系统必须具备大容量、高精度、高速率的特性。但是随着测控系统日益电子化和网络化,受到电子设备和网络通路都易受干扰的影响,遥测遥控系统长期稳定运行,将面临着越来越多风险。
二是可靠性不高。一方面,测控技术与仪器运用横跨了多个学科领域。随着任务要求增多,诸类型元器件扩展,系统复杂程度也将大大增加,将直接降低了系统整体可靠性。另一方面,远程测控任务面临的大距离、高动态难度在显著增加,军事电子对抗环境下的针对性干扰又必须面对,种种极端严酷的客观条件,都影响着测控精度与效果。
三是适应性不强。随着系统应用领域更加广泛,对测控功能又提出了诸多新要求新标准。为提高系统适应能力,应当保持系统接口开放化,并实行标准化和模块化设计,确保较高的兼容性,以期满足不同任务需要对系统的要求。
3.信息大数据化条件下的遥测遥控技术发展趋势
顺应测控系统开放化、标准化的发展潮流,立足大数据思维的应用导向,通过不断融合对新技术新手段,远程测控的发展前景将愈加广阔和明朗。
3.1 网格化远景。随着网络技术进一步发展,基于物联网深度应用,以及大数据应用实现,大数据经由互联网与测控系统关联结合后,测量、传输、控制、反馈的一系列功能,将可完全由网络进行系统组网——自主匹配传感器、即时传输测量数据、引导联网控制机构同步作动,直至符合任务指令需求。远程测控将如同电力网格一样,实现任务指引下的即开即用,并更加及时有效。
3.2 可视化操作。虚拟仪器仪表技术优化了测控的人机工程,当前带有发信功能的智能化测控原件越来越多地被采用,在大数据的支持下,虚拟仪器仪表将更加逼真全面,并具有高度定制般的人性化,辅助测控系统更易操作、更加精确。
3.3 智能化融合。通过在数据采集端、子控制系统上加装嵌入式智能联网芯片,可实现测控系统的分布式数据处理,既符合大数据要求和特点,又能增强了系统的实时性,并促进了测控信息的同步共享。将整个系统数字化的同时,有助于提升测控系统的准确性。
3.4 集成化发展。大数据思维下,遥测遥控技术的发展应朝着感知更多、处理更快、反馈更好的方向发展,尽可能满足多种任务需要。这需要更多更灵敏得传感器,更迅捷的信息传输能力,更强大的数据处理与支配能力。这就必须按照集成化发展的思路改进测控系统,以模块化的形式设计综合一类功能的子系统,并根据标准化协议预留扩展端口,确保系统的多任务应用的实现,适应数据洪流环境下对遥测遥控的需要。
大数据对信息价值获取与应用有着极高的要求,为技术创新发展奠定了坚实的基础。传统遥测遥控技术面临的发展瓶颈,将在大数据信息条件下得以破除,并极大地降低运营成本、增强系统可维护性,实现远距离精确测控和实时全面资源共享,有效促进其在国防工业和国民经济领域的革新发展。
参考文献
[1] 孙亮,现代测控技术的发展及应用[J],电子质量,2006(10).
[2] 刘敬光.刘桂雄.洪晓斌.周德光,基于协同论的网络测控系统协同机制分析[J];现代制造工程;2006(5).
[3] 陈毅静,测控技术专业导论,北京大学出版社,2010.6.
[关键词]大数据;遥测遥控;发展趋势
中图分类号:U644.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0348-01
当前人类社会日益网络化信息化,网络革命不断创新重构着生产力和生产关系,推进各领域的技术和产业升级。借助信息技术创新,现代遥测遥控技术的应用实践突飞猛进。本文基于大数据思维和理论,结合遥测遥控领域现状分析,旨在研究信息大数据化引领下的新理论新技术对遥测遥控技术发展的影响。
1.大数据之于信息社会发展的重要意义
1.1 大数据的概念与特征
狭义上讲,大数据即是信息爆炸衍生堆叠产生的巨量数据资源。广义上讲,也指待搜集、分析、处理、转化的数据集合,以及整个操作过程和方法。具有四个明显特征,一是数量大,量化单位以千T计起;二是类型杂,既有数字、符号等结构数据,也有文本、图像、音视频等非结构化数据;三是纯度低,相比庞大的数据量,以任何主题获取的数据集合都显得渺小;四是重时效,大数据操作必须具备良好的时效性,否则难以应用。
1.2 大数据化的内在要求
大数据化引发的信息风暴,致使海量数据需要在网络中多向移动,并需要在分析过程中被有效地操作。这要求我们必须革新思维理念,改变以往小数据量低效率的工作方法,坚持以创新网络技术服务能力为基础,有效管理和使用数据资源。具体地,要优化网络的数据源架构,融合交换与存储网络为一体,强化数据流截取重组能力,量化提纯关联性高信度数据,通过高效的整合与转化,最终形成有价值的决策依据。因此,在大数据时代,任何技术上跨越发展,将不能只是子系统和新功能上的简单更替和叠加,而必然是大数据思维导向下的基于技术平台上的系统性创新。
2.遥测遥控技术发展情况
2.1 遥测遥控技术的重要作用
现代远程测控系统包含遥测和遥控是两个基本功能,由测量、控制、通信三个模块组成。随着通信技术的不断发展,远程测控手段又分为基于电话线、以太网(互联网)等方式的有线测控,以及基于无线电、激光等方式的无线测控。
系统依托传感器获取被测对象自然数据,经由通信组件传输信号,实现数据采集;通过系统后台籍由微机对数据的整合、分析、处理,转化为调控参数,实施具体控制行为;自动控制系统根据持续更新的遥测数据加以反馈操作,实现对测控系统联动控制。
一直以来,远距离、广分散或难接近对象的测控比较困难,遥测遥控技术的发展应用不仅使之得以解决,更能有效遂行监视和管理。不仅为总体态势监测与决策科学性提供了支撑,更能利用实时监测数据集,提供民生信息的查询服务功能,以及飞机、卫星等高精尖大机械设备自主操控功能,以及异常数据警报和辅助查故清障功能。凭借以上功能特性,遥测遥控技术在国防工业和国民经济中得到广泛应用。
2.2 遥测遥控技术的发展现状
随着遥测遥控技术迅猛发展,遥测遥控系统取得了长足进步,不仅造就了军事领域的专业优势,也在民事应用与服务上取得了巨大成功。
军事应用深层推进,日益精确先进。随着军事现代化建设的不断加快,我国军事领域遥测遥控技术突飞猛进。应用集中在高尖端军事研发实践中,如航天器发射运行,导弹试验与实战,无人机部署与任务实施,并具备战场空间建设的遥测综合试验能力;技术手段上从低端有线测控向高端无线测控发展,由早期仅有简单的专线、电话线测控等,发展到如今多频谱无线电、激光水下、量子通信等国际领先的测控技术,成为国防系统不可或缺重要支撑力量,极大地提升了军事斗争准备水平与实战能力。
民事应用广为拓展,功能服务便利化。多种测控技术服务工业建设和百姓民生,如天上的气象、水文、地质卫星通过实时监测提供预测信息,北斗系统通过速度和路径监测,为飞机、汽车、轮船行驶提供准确的定位和导航服务;地上的电力网、石油网、天然气网通过对载荷、压力等指标的监测,调控确保能源安全;水上的航标通过自动控制和检测、监测、测量,实现海域、流域信息获取和共享等等,都极大地提高了生产效率,便利生活生产需要。
2.3 制约遥测遥控技术发展的因素
当前遥测遥控系统虽然已经比较成熟完善,但在以下三方面上仍有缺陷:
一是稳定性不够。随着传感器性能提升,数据量猛增,遥测遥控系统必须具备大容量、高精度、高速率的特性。但是随着测控系统日益电子化和网络化,受到电子设备和网络通路都易受干扰的影响,遥测遥控系统长期稳定运行,将面临着越来越多风险。
二是可靠性不高。一方面,测控技术与仪器运用横跨了多个学科领域。随着任务要求增多,诸类型元器件扩展,系统复杂程度也将大大增加,将直接降低了系统整体可靠性。另一方面,远程测控任务面临的大距离、高动态难度在显著增加,军事电子对抗环境下的针对性干扰又必须面对,种种极端严酷的客观条件,都影响着测控精度与效果。
三是适应性不强。随着系统应用领域更加广泛,对测控功能又提出了诸多新要求新标准。为提高系统适应能力,应当保持系统接口开放化,并实行标准化和模块化设计,确保较高的兼容性,以期满足不同任务需要对系统的要求。
3.信息大数据化条件下的遥测遥控技术发展趋势
顺应测控系统开放化、标准化的发展潮流,立足大数据思维的应用导向,通过不断融合对新技术新手段,远程测控的发展前景将愈加广阔和明朗。
3.1 网格化远景。随着网络技术进一步发展,基于物联网深度应用,以及大数据应用实现,大数据经由互联网与测控系统关联结合后,测量、传输、控制、反馈的一系列功能,将可完全由网络进行系统组网——自主匹配传感器、即时传输测量数据、引导联网控制机构同步作动,直至符合任务指令需求。远程测控将如同电力网格一样,实现任务指引下的即开即用,并更加及时有效。
3.2 可视化操作。虚拟仪器仪表技术优化了测控的人机工程,当前带有发信功能的智能化测控原件越来越多地被采用,在大数据的支持下,虚拟仪器仪表将更加逼真全面,并具有高度定制般的人性化,辅助测控系统更易操作、更加精确。
3.3 智能化融合。通过在数据采集端、子控制系统上加装嵌入式智能联网芯片,可实现测控系统的分布式数据处理,既符合大数据要求和特点,又能增强了系统的实时性,并促进了测控信息的同步共享。将整个系统数字化的同时,有助于提升测控系统的准确性。
3.4 集成化发展。大数据思维下,遥测遥控技术的发展应朝着感知更多、处理更快、反馈更好的方向发展,尽可能满足多种任务需要。这需要更多更灵敏得传感器,更迅捷的信息传输能力,更强大的数据处理与支配能力。这就必须按照集成化发展的思路改进测控系统,以模块化的形式设计综合一类功能的子系统,并根据标准化协议预留扩展端口,确保系统的多任务应用的实现,适应数据洪流环境下对遥测遥控的需要。
大数据对信息价值获取与应用有着极高的要求,为技术创新发展奠定了坚实的基础。传统遥测遥控技术面临的发展瓶颈,将在大数据信息条件下得以破除,并极大地降低运营成本、增强系统可维护性,实现远距离精确测控和实时全面资源共享,有效促进其在国防工业和国民经济领域的革新发展。
参考文献
[1] 孙亮,现代测控技术的发展及应用[J],电子质量,2006(10).
[2] 刘敬光.刘桂雄.洪晓斌.周德光,基于协同论的网络测控系统协同机制分析[J];现代制造工程;2006(5).
[3] 陈毅静,测控技术专业导论,北京大学出版社,2010.6.