探究空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)多站測(cè)向定位

【摘要】 為了保證無(wú)線頻譜資源能夠正常使用，空中無(wú)線電測(cè)向定位技術(shù)需要在信號(hào)偵查和抗干擾等方面不斷進(jìn)行改進(jìn)。本文從無(wú)線電監(jiān)測(cè)多站測(cè)向定位的角度出發(fā)，對(duì)空中無(wú)線電測(cè)向定位的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)多站測(cè)向定位系統(tǒng)進(jìn)行分析，以求為以后的研究提供些許參考。

【關(guān)鍵詞】 無(wú)線電監(jiān)測(cè) 無(wú)線電定位 多站測(cè)向定位

無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位通過(guò)多個(gè)監(jiān)測(cè)站被動(dòng)接收來(lái)自發(fā)射器的信息找出發(fā)射器的位置來(lái)確定信號(hào)源的位置?？罩袩o(wú)線電監(jiān)測(cè)定位技術(shù)能夠滿足國(guó)家安全的需要，也能夠更好的保障和促進(jìn)無(wú)線電頻譜資源的利用，因此，必須加強(qiáng)對(duì)空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)多站測(cè)向定位的研究，以更加快速的查找干擾信號(hào)，建立無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)。

一、空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)及測(cè)向技術(shù)

1.1 無(wú)線電監(jiān)測(cè)技術(shù)

無(wú)線電管理工作是關(guān)乎到一個(gè)國(guó)家的安全穩(wěn)定、國(guó)防建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重大事項(xiàng)，其中無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位是其中的重要任務(wù)。無(wú)線電監(jiān)測(cè)指的是無(wú)線電監(jiān)測(cè)部門使用先進(jìn)的技術(shù)手段以及設(shè)施，測(cè)量無(wú)線電發(fā)射的頻率、頻率誤差、發(fā)射帶寬以及射頻電臺(tái)等基本參數(shù)，監(jiān)聽(tīng)信號(hào)并識(shí)別確定發(fā)射標(biāo)識(shí)，統(tǒng)計(jì)頻段利用率以及頻道占用度，之后對(duì)信號(hào)的使用情況展開(kāi)分析。無(wú)線電監(jiān)測(cè)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展大致可以分為以下幾個(gè)階段，第一階段是20世紀(jì)80年代末到90年代初，其儀器設(shè)備主要是模擬接收機(jī)、模擬測(cè)向機(jī)等，計(jì)算機(jī)是輔助設(shè)備；第二階段是20世紀(jì)90年代末到21世紀(jì)初，數(shù)字計(jì)算機(jī)以及數(shù)字測(cè)向機(jī)等新設(shè)備出現(xiàn)；第三階段就是21世紀(jì)初至今，廣泛推廣運(yùn)用了更具高科技特色的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。

1.2 無(wú)線電測(cè)向技術(shù)

無(wú)線電測(cè)向技術(shù)是指根據(jù)電磁波的傳播特性，運(yùn)用儀器設(shè)備來(lái)測(cè)定無(wú)線電波來(lái)波方向的過(guò)程。而無(wú)線電測(cè)向設(shè)備就是用來(lái)測(cè)定無(wú)線電來(lái)波方向的專用設(shè)備儀器。天線系統(tǒng)、輸入網(wǎng)絡(luò)、接收機(jī)、信號(hào)處理器、示向終端、存儲(chǔ)器以及控制部分等構(gòu)成了無(wú)線電測(cè)向系統(tǒng)。其工作原理主要是通過(guò)使用計(jì)算機(jī)和站間通信設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)測(cè)向主站或控制站來(lái)指揮幾個(gè)相隔一定距離的測(cè)向站進(jìn)行同步工作，并根據(jù)交會(huì)定位原理將每個(gè)測(cè)向站的測(cè)向數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地匯總到測(cè)向主站或者控制站中，再運(yùn)用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的誤差進(jìn)行運(yùn)算和修正，從而完成對(duì)定位目標(biāo)地理位置的測(cè)向工作。

當(dāng)前的監(jiān)測(cè)測(cè)向技術(shù)正朝著便攜式集成化、高頻帶、高精度、高靈敏度、全功能以及對(duì)信號(hào)環(huán)境和測(cè)向場(chǎng)地的適應(yīng)性等方向進(jìn)步。

1.3 空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)多站測(cè)向定位

無(wú)線電監(jiān)測(cè)過(guò)程中需要監(jiān)測(cè)站檢測(cè)出干擾信號(hào)，并選擇出適當(dāng)?shù)膮f(xié)作站。無(wú)線電的電磁環(huán)境十分復(fù)雜，信號(hào)會(huì)從多個(gè)方向傳遞過(guò)來(lái)，即使判斷出信號(hào)源的方向也很難確定其具體位置。為了更好的確定信號(hào)源的位置，我們需要兩個(gè)或更多的監(jiān)測(cè)站來(lái)確定不同的方向角，并將這些方向角繪制在地圖上，通過(guò)其交點(diǎn)確定信號(hào)源的位置。在無(wú)線電監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，當(dāng)一個(gè)監(jiān)測(cè)站測(cè)到干擾信號(hào)時(shí)，需要一個(gè)協(xié)作站來(lái)進(jìn)行交叉定位。多站測(cè)向定位能夠利用多個(gè)監(jiān)測(cè)站實(shí)現(xiàn)定位的精度及置信度，多站監(jiān)測(cè)定位與雙站定位相類似，需要利用二維高斯進(jìn)行分析，并將計(jì)算出來(lái)的數(shù)值進(jìn)行比較，將信號(hào)源的可能性收縮到較小的范圍內(nèi)。

二、空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)多站測(cè)向定位的構(gòu)成

2.1 監(jiān)測(cè)測(cè)向設(shè)備

空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)多站測(cè)向定位所需的設(shè)備需要滿足便攜性、靈敏性、集成化、高精度和多功能的條件。德國(guó)羅德與施瓦茨公司生產(chǎn)了一款DDF007的測(cè)向機(jī)，其能夠保證快速的查出干擾、快速的進(jìn)行安裝、便攜隱蔽的進(jìn)行操作。這款測(cè)向機(jī)能夠?qū)掝l率范圍的進(jìn)行測(cè)向和接收，一般情況下其測(cè)向的范圍在20MHz-6MHz，其接收的范圍能夠保證在9KHz-7.5KHz。其應(yīng)用了高精度的測(cè)向手段，利用單通道相關(guān)干涉儀測(cè)向體制，能夠模擬雙通道測(cè)向。

2.2 控制終端設(shè)備

空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)多站測(cè)向定位需要由控制終端控制監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)、測(cè)向、定位操作和空中載體平臺(tái)的位置等?？刂平K端設(shè)備能夠搜索信號(hào)，在發(fā)現(xiàn)信號(hào)時(shí)及時(shí)將信號(hào)截獲，同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和分析，對(duì)得出的結(jié)果進(jìn)行記錄，同時(shí)其還需要進(jìn)行數(shù)字解調(diào)和解碼，進(jìn)行原始信號(hào)的顯示和截取，并對(duì)調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、發(fā)射和接受，最終形成監(jiān)測(cè)報(bào)告，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息處理的高效快捷。

2.3 空中載體平臺(tái)

空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位與傳統(tǒng)的無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位不同，其最大的不同就在于空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)站測(cè)向定位需要配合空中監(jiān)測(cè)飛行的載體。在不同的監(jiān)測(cè)活動(dòng)要求下，監(jiān)測(cè)的任務(wù)、性質(zhì)對(duì)監(jiān)測(cè)載體的要求也有所不同。常見(jiàn)的空中飛行器是熱氣球和滑翔機(jī)，但由于其無(wú)法滿足載人的安全性，且其維護(hù)的成本較高，因此難以滿足無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位的需要。當(dāng)前能夠無(wú)線電監(jiān)測(cè)使用的空中飛行器一般為飛艇、載人直升飛機(jī)和無(wú)人駕駛直升機(jī)等。飛艇的維護(hù)成本較低，且具有良好的安全性能，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，但是容易受到風(fēng)速的影響。直升飛機(jī)具有極強(qiáng)的靈活性，且能夠任意調(diào)整位置，具有較好的抗風(fēng)性能，但是其維護(hù)成本高，本身具有一定的干擾性，因此，其作為空中檢測(cè)平臺(tái)也具有一定的限制性。無(wú)人駕駛直升機(jī)載重小，但是安全性能好，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，且十分靈活，也不需要很高的管理?xiàng)l件，因此，無(wú)人駕駛直升機(jī)是十分理想的空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)載體平臺(tái)。

三、空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)站多站測(cè)向定位的需要注意的問(wèn)題

3.1 合理選擇空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)站站址

當(dāng)前我國(guó)各級(jí)無(wú)線電管理機(jī)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)城市以及重點(diǎn)區(qū)域的無(wú)縫隙覆蓋，正在逐漸加快無(wú)線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建設(shè)。無(wú)線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)包含硬件和軟件等設(shè)施，其中硬件設(shè)施即是指無(wú)線電固定監(jiān)測(cè)站。監(jiān)測(cè)站是無(wú)線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)為社會(huì)服務(wù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，其地理位置的布局將會(huì)對(duì)無(wú)線電測(cè)向交匯定位的精度產(chǎn)生較大程度的影響，并且各個(gè)監(jiān)測(cè)站之間的相對(duì)位置、架設(shè)高度以及周遭的物理和電磁環(huán)境等因素都會(huì)減弱測(cè)向定位的精確度。所以，合理布局監(jiān)測(cè)站的位置對(duì)于無(wú)線電監(jiān)測(cè)測(cè)向定位有著重要的意義。

參考我國(guó)關(guān)于無(wú)線電測(cè)向站的有關(guān)規(guī)定，筆者將站址的選擇原則作了簡(jiǎn)單概括：①無(wú)線電監(jiān)測(cè)站的選址要與人口密集區(qū)域保持一定的距離；②以監(jiān)測(cè)站為原點(diǎn)1000米的范圍內(nèi)不能有高壓電力、工業(yè)、科學(xué)以及醫(yī)療射頻等設(shè)備；③監(jiān)測(cè)站應(yīng)當(dāng)與交通擁擠的道路保持1000米以上的距離；④監(jiān)測(cè)站與飛機(jī)跑道的距離要控制在8000米以上；⑤無(wú)線電測(cè)向天線前沿300米以內(nèi)不能有無(wú)線電干擾源和其他障礙物等。

3.2 加強(qiáng)研究地理信息系統(tǒng)

在無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位過(guò)程中地理信息是一項(xiàng)重要的資料，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中無(wú)線電監(jiān)測(cè)軟件需要以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用作為基本框架，并將GIS組件應(yīng)用于空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)中。地理信息系統(tǒng)是無(wú)線電信號(hào)智能分析處理的基礎(chǔ)。無(wú)線電的干擾查找、日常監(jiān)測(cè)工作和無(wú)線電頻率確定和平臺(tái)管理工作都需要地理位置確定，因此，要加強(qiáng)研究地理信息系統(tǒng)，以滿足無(wú)線電信息監(jiān)測(cè)定位的需要。

3.3 合理布置多站測(cè)向定位協(xié)助站

空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)多站監(jiān)測(cè)定位需要多個(gè)監(jiān)測(cè)站相互配合，同時(shí)也需要在無(wú)線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)內(nèi)其他站點(diǎn)的協(xié)助。當(dāng)無(wú)線電監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，一個(gè)監(jiān)測(cè)站的信號(hào)受到了干擾，為了能夠更加精確的確定干擾信號(hào)的位置，就需要兩個(gè)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行測(cè)向交會(huì)進(jìn)行定位，所以需要合理建設(shè)協(xié)助監(jiān)測(cè)站對(duì)兩個(gè)監(jiān)測(cè)站的測(cè)向角交點(diǎn)進(jìn)行確定。

四、總結(jié)

為了更好的改進(jìn)當(dāng)前的無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位，更好的應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的無(wú)線電管理工作，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位的研究，尤其是空中無(wú)線電監(jiān)測(cè)多站監(jiān)測(cè)定位的探究?？罩袩o(wú)線電監(jiān)測(cè)多站監(jiān)測(cè)定位在無(wú)線電監(jiān)測(cè)定位原理的指導(dǎo)下，利用空中載體平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)空中飛行監(jiān)測(cè)與地面控制的結(jié)合，更好的實(shí)現(xiàn)無(wú)線電的監(jiān)測(cè)、定位和管理。

參 考 文 獻(xiàn)

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