無線電定位技術的研究意義及其發(fā)展歷程

王順利　洪強　黃歡

摘 要 隨著時代的發(fā)展，無線電技術得到了前所未有的飛速發(fā)展。在21世紀，無線電技術已經應用到我們生活的方方面面。無線電定位是無線技術的一個分支，但它已經在我們的生活中十分普遍，GPS就是一種典型的應用。本文主要介紹了無線電定位技術的研究意義與其發(fā)展歷程。

關鍵詞 無線電定位 信號 導航 雷達 數據處理

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A

1無線電定位技術的研究意義

無線電定位是根據無線電信號的電參數來得到的位置參數，使用適當的定位算法來計算目標位置。由于無線定位是用無線電波，受氣候效應的影響小，因此，它是保證人的交通安全的必要手段，在復雜條件下是一種用于導航非常有效的方法。在現代社會中，特別是在信息化戰(zhàn)爭中，無線定位技術發(fā)揮著越來越重要的作用，在軍事和民用領域使用覆蓋率高。它已廣泛應用于軍事和民用領域，利用不同的定位原理，已經開發(fā)出了地面雷達，紅外檢測，光學檢測，無人機，預警，偵察，基于信息采集和檢測系統(tǒng)。在定位系統(tǒng)中，有源定位，由于其發(fā)射的電磁波有更容易暴露自己的缺點，因此，無源定位已經成為研究的焦點，世界各地都在開發(fā)改技術和相應的設備。

隨著對無線電定位技術的深入研究，對如何準確定位信標的重要性逐漸顯現出來。在一般情況下，定位系統(tǒng)主要包括四部分：發(fā)射部分，傳輸部分，接收部分，信號處理部分。通過信標發(fā)送無線電定位信號，其次，第一發(fā)送信號通過傳輸部分到達各種媒體與基站，然后，由基站接收信號匹配，最后，進行數據處理，信號濾波，放大和數據處理，測量對象相對于已知點的方向，距離，距離差等參數，隨后形成定位信息，最終實現定位信標。

2無線電定位技術的發(fā)展歷程

在定位和導航的發(fā)展歷史中，通常是通過一個獨立的和相互匹配的應用來提供實時的位置信標客觀信息。到目前為止，地面無線電導航定位系統(tǒng)仍然是主流的定位系統(tǒng)，主要包括：儀表著陸系統(tǒng)，VOR，測距儀，精密進近雷達，塔康，航空無線電，微波著陸系統(tǒng)（如圖1所示）等。這些系統(tǒng)逐漸出現并互相匹配，第二次世界大戰(zhàn)中構成一個相對完善的導航和定位的一體化高新科技產物。

隨著技術的進一步成熟，近年來主流的無線定位技術為GPS定位，導航定位技術已廣泛應用于各個領域。按照時間劃分，無線定位的發(fā)展過程可分為三個階段：早期階段，發(fā)展階段與廣泛使用的成熟階段，最后實現成熟的技術改進，多技術的融合；可以說無線定位的應用是從單一功能定位轉變?yōu)槿较蚋呔榷ㄎ唬约皬膯晤I域向多領域開拓的發(fā)展過程。在軍事上方面，已經誕生了一個新的導航和定位系統(tǒng)生成的一體化產品，為軍事任務提供更加有效實施的保障。

在無線電定位技術發(fā)展的早期階段中，由于發(fā)明了無線電側向技術，使定位導航系統(tǒng)成為一個可以用來導航的可靠裝置，具有劃時代的意義。由于無線電導航抗干擾能力強，不易受季節(jié)的影響，工作可靠，精度高，顯示清晰，使用方便，得到了大量的應用。這一時期的特點是測向定位能力比定位能力要強很多。

在無線電定位技術的第二階段，利用雙曲線定位的近程導航定位系統(tǒng)得到了廣泛的利用。為了確保飛機在復雜氣象條件下安全降落在夜間，儀表著陸系統(tǒng)得以發(fā)展。隨著飛機和船舶航次的增加，遠程導航系統(tǒng)誕生了，羅蘭系統(tǒng)和歐米茄系統(tǒng)得到了廣泛的應用。此外，多普勒導航雷達作為自治的遠程導航系統(tǒng)也備受關注。50年代初的VOR和距離測量設備，相互結合形成了極坐標近程導航定位系統(tǒng)，也可以提供飛機相對于地面導航站的方位和距離信息。這個階段是基于無線技術的迅速發(fā)展時期，各種無線電導航系統(tǒng)和設備得以發(fā)應用，使導航信號覆蓋到了全球范圍，并為交通密集，需要更高導航精度的區(qū)域提供了更加完善精準的導航服務，從而形成了一個相對完整的導航系統(tǒng)，導航技術由此而飛躍發(fā)展。

在無線電定位技術的成熟階段中，無線電導航系統(tǒng)主要用于地面，整個系統(tǒng)的復雜度集中在地面導航站，對機載或船舶用戶設備相對簡單，而且價格低廉，可靠性高，易于推廣應用。但導航信號覆蓋在大范圍內的地面系統(tǒng)，導航精度較低，導航數據更新率不高；同時具有較高導航精度的地面系統(tǒng)往往只有有限的覆蓋范圍。

從軍事上看，地面系統(tǒng)的空間傳播需要依靠無線電導航和用戶之間來進行，要滿足軍事系統(tǒng)所要求的生存能力，抗干擾，防破壞，防作弊的需求還是有所欠缺的。自主導航系統(tǒng)，雖然沒有這樣的問題，但一般是船位推算導航系統(tǒng)，通過積分來提取信息源，誤差隨時間積累，航位推算導航系統(tǒng)長時間工作后，通常需要由其他導航系統(tǒng)需要定期校準。因此，為了實現不外露，覆蓋范圍大，精度高的軍事要求，飛機與船往往有多個導航設備，大大增加了設備的復雜性。

參考文獻

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