重慶理工大學(xué)電子信息與自動(dòng)化學(xué)院測(cè)控技術(shù)導(dǎo)論聽(tīng)后感專(zhuān)業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器學(xué)號(hào)：姓名：2013年3月23日志愿填報(bào)到開(kāi)學(xué)報(bào)名的年級(jí)大會(huì)，我都沒(méi)怎么搞明白測(cè)控技術(shù)與儀器這個(gè)專(zhuān)業(yè)到底是做什么的。上導(dǎo)論課之前還都一直覺(jué)得測(cè)控技術(shù)嘛，就是用三角板、直尺之類(lèi)的儀器（最多也只是一些簡(jiǎn)單的電子儀器）進(jìn)行吃力勞苦的測(cè)量。上了專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課，才知道測(cè)控這門(mén)課原來(lái)也可以很尖端，一方面我為自己選的專(zhuān)業(yè)的重要性而激動(dòng)，一方面我又為這個(gè)專(zhuān)業(yè)對(duì)物理的高要求而煩擾。開(kāi)學(xué)四周以來(lái)，我們一共上了八節(jié)導(dǎo)論課，加深了我對(duì)本專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)，能夠更加理解本門(mén)學(xué)科的重要性。測(cè)控導(dǎo)論課也給我?guī)?lái)了很多樂(lè)趣。老師總能夠舉出生活中各種與測(cè)控有關(guān)的東西，例如空調(diào)、鬧鐘，例如熱水器,例如溫度計(jì)，真正做到了教學(xué)與實(shí)際相結(jié)合。上完導(dǎo)論課，我確實(shí)有一種“生活中處處有測(cè)控”的感覺(jué)了。這樣的感覺(jué)磨平了我心里的一個(gè)疙瘩——測(cè)控是一個(gè)前途暗淡的專(zhuān)業(yè)。我意識(shí)到了測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用之廣泛，測(cè)控人才的需求之大老師通過(guò)測(cè)控導(dǎo)論課這個(gè)平臺(tái)，從自身的切身經(jīng)歷出發(fā)，告訴我們既然選擇了測(cè)控這個(gè)專(zhuān)業(yè)，就要愛(ài)你所選。無(wú)論這個(gè)專(zhuān)業(yè)在所有專(zhuān)業(yè)中的排名前后，無(wú)論它是枯燥還是難懂，始終要保持熱情；告訴我們既然擁有了十分的熱情，更要付出十二分的努力。只有從大一開(kāi)始打好基礎(chǔ)，學(xué)好像高數(shù)，大物等基礎(chǔ)課程才能讓我們更好的學(xué)習(xí)數(shù)模，電模，傳感器等專(zhuān)業(yè)課內(nèi)容。告訴我們很多時(shí)候并不是光掌握書(shū)本知識(shí)就可以，要積極參與各種實(shí)驗(yàn)，各種設(shè)計(jì)比賽。只有有了較強(qiáng)的實(shí)際操作能力，我們才能?chē)L試設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)測(cè)控儀器與系統(tǒng)。雖然每節(jié)課比較枯燥，但是我們還是能夠認(rèn)證的聽(tīng)完所有的課程。這短短的8節(jié)課中，我受益匪淺，第一節(jié)課，老師來(lái)了之后就給我們?cè)敿?xì)的講述了學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)的基本技能就是要學(xué)好C語(yǔ)言，講述C語(yǔ)言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它既具有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，又具有匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)。它由美國(guó)貝爾研究所的D.M.Ritchie于1972年推出，1978年后，C語(yǔ)言已先后被移植到大、中、小及微型機(jī)上，它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)不依賴(lài)計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序。它的應(yīng)用范圍廣泛，具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，不僅僅是在軟件開(kāi)發(fā)上，而且各類(lèi)科研都需要用到C語(yǔ)言，適于編寫(xiě)系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動(dòng)畫(huà)，具體應(yīng)用比如單片機(jī)以及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。在操作系統(tǒng)和系統(tǒng)使用程序以及需要對(duì)硬件進(jìn)行操作的場(chǎng)合，用C語(yǔ)言明顯優(yōu)于其它高級(jí)語(yǔ)言，許多大型應(yīng)用軟件都是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的。系統(tǒng)的講解了C語(yǔ)言的基本知識(shí)：1、 C是高級(jí)語(yǔ)言：它把高級(jí)語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句與低級(jí)語(yǔ)言的實(shí)用性結(jié)合起來(lái)。C語(yǔ)言可以像匯編語(yǔ)言一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。[12]2、 C是結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言：結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?，便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。C語(yǔ)言是以函數(shù)形式提供給用戶(hù)的，這些函數(shù)可方便的調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語(yǔ)句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。[12]3、 C語(yǔ)言功能齊全：具有各種各樣的數(shù)據(jù)類(lèi)型，并引入了指針概念，可使程序效率更高。而且計(jì)算功能、邏輯判斷功能也比較強(qiáng)大，可以實(shí)現(xiàn)決策目的的游戲。[12]4、 C語(yǔ)言適用范圍大：適合于多種操作系統(tǒng)，如Windows、DOS、UNIX等等；也適用于多種機(jī)型。C語(yǔ)言對(duì)編寫(xiě)需要硬件進(jìn)行操作的場(chǎng)合，優(yōu)于其它高級(jí)語(yǔ)言，有一些大型應(yīng)用軟件也是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的。[12]5、 C語(yǔ)言應(yīng)用指針：可以直接進(jìn)行靠近硬件的操作，但是C的指針操作不做保護(hù)，也給它帶來(lái)了很多不安全的因素。C++在這方面做了改進(jìn)，在保留了指針操作的同時(shí)又增強(qiáng)了安全性，受到了一些用戶(hù)的支持，但是，由于這些改進(jìn)增加語(yǔ)言的復(fù)雜度，也為另一部分所詬病。Java則吸取了C++的教訓(xùn)，取消了指針操作，也取消了C++改進(jìn)中一些備受爭(zhēng)議的地方，在安全性和適合性方面均取得良好的效果，但其本身解釋在虛擬機(jī)中運(yùn)行，運(yùn)行效率低于C++/C。一般而言，C，C++，java被視為同一系的語(yǔ)言，它們長(zhǎng)期占據(jù)著程序使用榜的前三名。[13]6、 C語(yǔ)言文件由數(shù)據(jù)序列組成:可以構(gòu)成二進(jìn)制文件或文本文件常用的C語(yǔ)言IDE(集成開(kāi)發(fā)環(huán)境)有MicrosoftVisualC++Qev-C++,Code::Blocks,BorlandC++，WatcomC++，BorlandC++Builder，GNUDJGPPC++,Lccwin32CCompiler3.1，HighC，TurboC，C-Free，win-tc,xcode(macosx)等。優(yōu)點(diǎn)：1簡(jiǎn)潔緊湊、靈活方便2運(yùn)算符豐富3數(shù)據(jù)類(lèi)型豐富4表達(dá)方式靈活實(shí)用5允許直接訪問(wèn)物理地址，對(duì)硬件進(jìn)行操作6生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高7可移植性好8表達(dá)力強(qiáng)第二節(jié)課老師系統(tǒng)的講解了檢測(cè)維修的基本流程，定期檢測(cè)目的降低機(jī)器在故障后維修等產(chǎn)生的高昂成本。流程：根據(jù)設(shè)備檢修記錄制定檢修計(jì)劃，定其性一般檢查組織實(shí)施設(shè)備，檢修填寫(xiě)維修記錄記錄；安全性裝置的檢查（傳感器，安全感應(yīng)開(kāi)關(guān)，光柵等）；調(diào)整工作更換部件更換局部設(shè)備和配件；第三節(jié)課中，老師講了我們專(zhuān)業(yè)的基本走向：本專(zhuān)業(yè)學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)精密儀器的光學(xué)、機(jī)械與電子學(xué)基礎(chǔ)理論、測(cè)量與控制理論和有關(guān)測(cè)控儀器的設(shè)計(jì)方法，受到現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)和儀器應(yīng)用的訓(xùn)練，具有專(zhuān)業(yè)測(cè)控技術(shù)及儀器系統(tǒng)的應(yīng)用及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力，是高科技企業(yè)的首選人才。就業(yè)前景：主要到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)從事測(cè)量與控制領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)技術(shù)、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造、科技開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理等方面的工作，等。由此看來(lái)我們專(zhuān)業(yè)還是比較有前途的。第四節(jié)課中，老師講述了我們專(zhuān)業(yè)的學(xué)科分類(lèi)，以及我們專(zhuān)業(yè)在我們學(xué)校的地位，在我校，我們專(zhuān)業(yè)下的學(xué)科是學(xué)校少數(shù)幾個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科碩士點(diǎn)之一，專(zhuān)業(yè)碩士點(diǎn)有一個(gè)叫儀器科學(xué)與技術(shù)的，一般關(guān)于儀器的專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)，大學(xué)中專(zhuān)業(yè)設(shè)置中只有一個(gè)我們這個(gè)專(zhuān)業(yè)的名稱(chēng)，因此考研還是比較容易的。老師為我們講述了學(xué)科和專(zhuān)業(yè)的基本定義：學(xué)科的概念有兩種內(nèi)涵:一是指學(xué)術(shù)的分類(lèi)，即一定科學(xué)領(lǐng)域或一門(mén)科學(xué)的專(zhuān)業(yè)分支，如自然科學(xué)中的物理學(xué)、生物學(xué)，社會(huì)科學(xué)中的歷史學(xué)、教育學(xué)等。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)G/TI3735-92將學(xué)科定義為"學(xué)科是相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)體系”。二是教學(xué)科目的簡(jiǎn)稱(chēng)，亦即科目。它是依據(jù)一定的教學(xué)理論組織起來(lái)的科學(xué)知識(shí)體系。高等教育研究與實(shí)踐中通常取前一種涵義。學(xué)科的劃分有多種方法。目前，我國(guó)普通高等學(xué)校的研究生教育和本科教育的學(xué)科劃分均為12個(gè)門(mén)類(lèi)（哲學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、教育學(xué)、文學(xué)、歷史學(xué)、理學(xué)、工學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、管理學(xué)、軍事學(xué)）。而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13735-92則依據(jù)學(xué)科研究對(duì)象、研究特征、研究方法、學(xué)科的派生來(lái)源、研究目的、目標(biāo)等五個(gè)方面對(duì)學(xué)科進(jìn)行分類(lèi)，即自然科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)、工程與技術(shù)科學(xué)、人文與社會(huì)科學(xué)，下設(shè)一、二、三級(jí)學(xué)科，一級(jí)學(xué)科58個(gè)。我們所研究的專(zhuān)業(yè)是指"高等學(xué)校根據(jù)社會(huì)分工、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要以及學(xué)科的發(fā)展和分類(lèi)狀況而劃分的專(zhuān)業(yè)門(mén)類(lèi)”。專(zhuān)業(yè)主要按學(xué)科門(mén)類(lèi)劃分，目前我國(guó)普通高校本科專(zhuān)業(yè)共有249種。第一,學(xué)科與專(zhuān)業(yè)的構(gòu)成不同一般認(rèn)為，第二，劃分學(xué)科與設(shè)置專(zhuān)業(yè)依據(jù)的原則不同。第三，學(xué)科與專(zhuān)業(yè)所追求的目標(biāo)不同。學(xué)科與專(zhuān)業(yè)的區(qū)別表明了兩者之間的不可替代性。學(xué)科與專(zhuān)業(yè)的聯(lián)系第一,學(xué)科是專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)。第二,專(zhuān)業(yè)是對(duì)學(xué)科的選擇與組織大學(xué)設(shè)置專(zhuān)業(yè)，既要考慮學(xué)科基礎(chǔ)又要適應(yīng)社會(huì)用人的需要，確定具有一定專(zhuān)業(yè)適應(yīng)范圍、一定層次與規(guī)格的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)要求，再按專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)要求，在系列的學(xué)科門(mén)類(lèi)中選擇一至三個(gè)學(xué)科作為專(zhuān)業(yè)的主干學(xué)科。第三，專(zhuān)業(yè)特色主要是學(xué)科特色與社會(huì)適應(yīng)特色。第五節(jié)課講的是嵌入式系統(tǒng)在測(cè)控技術(shù)中的應(yīng)用，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用在：1?工業(yè)控制領(lǐng)域2?交通管治，如交通燈等3?信息家電彩電等；4?家庭智能管理系5?POS網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù):6?環(huán)境工程與自然：7?機(jī)器人：測(cè)控系統(tǒng)的基本概念和測(cè)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程:1、 軟件設(shè)計(jì)2、 需求分析3、 主要部件選型4硬件原理設(shè)計(jì)5、建模算法設(shè)計(jì)例如汽車(chē)焊接機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等；還講述了MS51單片機(jī)的基本知識(shí)第六節(jié)主要講述了GPS知識(shí)。GPS可以提供車(chē)輛定位、防盜、反劫、行駛路線監(jiān)控及呼叫指揮等功能。要實(shí)現(xiàn)以上所有功能必須具備GPS終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控平臺(tái)三個(gè)要素。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)基本原理GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶(hù)接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶(hù)到衛(wèi)星的距離則通過(guò)記錄衛(wèi)星信號(hào)傳播到用戶(hù)所經(jīng)歷的時(shí)間，再將其乘以光速得到（由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶(hù)與衛(wèi)星之間的真實(shí)距離，而是偽距（PR）:當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時(shí)，會(huì)不斷地用1和0二進(jìn)制碼元組成的偽隨機(jī)碼（簡(jiǎn)稱(chēng)偽碼）發(fā)射導(dǎo)航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P（Y）碼。C/A碼頻率1.023MHz，重復(fù)周期一毫秒，碼間距1微秒，相當(dāng)于300m；P碼頻率10.23MHz，重復(fù)周期266.4天，碼間距0.1微秒，相當(dāng)于30m。而Y碼是在P碼的基礎(chǔ)上形成的，保密性能更佳。導(dǎo)航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時(shí)鐘改正、電離層時(shí)延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛(wèi)星信號(hào)中解調(diào)制出來(lái)，以50b/s調(diào)制在載頻上發(fā)射的。導(dǎo)航電文每個(gè)主幀中包含5個(gè)子幀每幀長(zhǎng)6s。前三幀各10個(gè)字碼；每三十秒重復(fù)一次，每小時(shí)更新一次。后兩幀共15000b。導(dǎo)航電文中的內(nèi)容主要有遙測(cè)碼、轉(zhuǎn)換碼、第1、2、3數(shù)據(jù)塊，其中最重要的則為星歷數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶(hù)接受到導(dǎo)航電文時(shí)，提取出衛(wèi)星時(shí)間并將其與自己的時(shí)鐘做對(duì)比便可得知衛(wèi)星與用戶(hù)的距離，再利用導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時(shí)所處位置，GPS用戶(hù)在WGS-84大地坐標(biāo)系中的位置速度等信息便可得知?？梢?jiàn)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星部分的作用就是不斷地發(fā)射導(dǎo)航電文。然而，由于用戶(hù)接受機(jī)使用的時(shí)鐘與衛(wèi)星星載時(shí)鐘不可能總是同步，所以除了用戶(hù)的三維坐標(biāo)x、y、z外，還要引進(jìn)一個(gè)At即衛(wèi)星與接收機(jī)之間的時(shí)間差作為未知數(shù)，然后用4個(gè)方程將這4個(gè)未知數(shù)解出來(lái)。所以如果想知道接收機(jī)所處的位置，至少要能接收至％個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)。GPS接收機(jī)可接收到可用于授時(shí)的準(zhǔn)確至納秒級(jí)的時(shí)間信息;用于預(yù)報(bào)未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)衛(wèi)星所處概略位置的預(yù)報(bào)星歷；用于計(jì)算定位時(shí)所需衛(wèi)星坐標(biāo)的廣播星歷，精度為幾米至幾十米（各個(gè)衛(wèi)星不同，隨時(shí)變化）；以及GPS系統(tǒng)信息，如衛(wèi)星狀況等。GPS接收機(jī)對(duì)碼的量測(cè)就可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，由于含有接收機(jī)衛(wèi)星鐘的誤差及大氣傳播誤差，故稱(chēng)為偽距。對(duì)0A碼測(cè)得的偽距稱(chēng)為UA碼偽距，精度約為20米左右，對(duì)P碼測(cè)得的偽距稱(chēng)為P碼偽距，精度約為2米左右。GPS接收機(jī)對(duì)收到的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行解碼或采用其它技術(shù)，將調(diào)制在載波上的信息去掉后，就可以恢復(fù)載波。嚴(yán)格而言，載波相位應(yīng)被稱(chēng)為載波拍頻相位，它是收到的受多普勒頻移影響的衛(wèi)星信號(hào)載波相位與接收機(jī)本機(jī)振蕩產(chǎn)生信號(hào)相位之差。一般在接收機(jī)鐘確定的歷元時(shí)刻量測(cè)，保持對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的跟蹤，就可記錄下相位的變化值，但開(kāi)始觀測(cè)時(shí)的接收機(jī)和衛(wèi)星振蕩器的相位初值是不知道的，起始?xì)v元的相位gps（6張）整數(shù)也是不知道的，即整周模糊度，只能在數(shù)據(jù)處理中作為參數(shù)解算。相位觀測(cè)值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相對(duì)定位、并有一段連續(xù)觀測(cè)值時(shí)才能使用相位觀測(cè)值，而要達(dá)到優(yōu)于米級(jí)的定位精度也只能采用相位觀測(cè)值。按定位方式，GPS定位分為單點(diǎn)定位和相對(duì)定位（差分定位）。單點(diǎn)定位就是根據(jù)一臺(tái)接收機(jī)的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)確定接收機(jī)位置的方式，它只能采用偽距觀測(cè)量，可用于車(chē)船等的概略導(dǎo)航定位。相對(duì)定位（差分定位）是