廣播交會測向系統(tǒng)建設(shè)及其場地選擇的研究

蘇彪+闕婷婷

摘 要：文章通過在建設(shè)一套中短波廣播交會定位測向系統(tǒng)之前，對測向站場地的選擇時所遇到的問題，結(jié)合實際和案例分析，對廣播交會測向系統(tǒng)中測向站的建設(shè)場地的選擇問題進(jìn)行了分析與研究。

關(guān)鍵詞：電磁環(huán)境測量；中、短波廣播；交會測向

無線電測向的一項重要目的就是對目標(biāo)發(fā)射臺地理位置實現(xiàn)定位，通過測量無線電波的特性參數(shù)，獲得電波的傳播方向，進(jìn)而確定其發(fā)射源所在方向的過程。兩個或多個測向站同時對同一個輻射源的來波方向進(jìn)行無線電測向，利用所測示向度進(jìn)行交會定位，以確定輻射源的位置，進(jìn)而查明來波發(fā)射臺的位置，這是無線電頻譜監(jiān)測的有效手段。目前中、短波交會定位技術(shù)發(fā)展日趨成熟，如何利用成熟的既有技術(shù)與其它廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合，搭建中、短波廣播綜合測向平臺，是監(jiān)測行業(yè)從業(yè)人員現(xiàn)階段應(yīng)該著重解決的問題。本文主要介紹基于交會定位的基本原理搭建而成的測向系統(tǒng)，以及在測向站建設(shè)時期應(yīng)考慮到的問題，特別是在選擇測向站場地時，在場地自然環(huán)境及電磁環(huán)境等問題上的探討。

1 廣播交會測向技術(shù)及測向站簡介

1.1 單站定位

無線電廣播電臺的地理定位方法主要有單站定位和多站交會定位法。單站定位法在短波測向中，利用電離層對短波廣播的反射，采用單組測向設(shè)備可以同時測量來波信號的方位角和仰角。根據(jù)觀測出的電離層的高度，就可以計算出無線電輻射源的位置。通常應(yīng)用的單站測向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 兩站交會定位

兩站交會定位是常用的交會定位方式，如圖2所示，假設(shè)兩測向站的坐標(biāo)分別為（X1，Y1）（X2，Y2），兩站對目標(biāo)輻射源實施測向后得到的實時示向度（正北順時針方向）為（θ1，θ2），則目標(biāo)輻射源所處的地理位置就是兩條示向度線的交會點T，將其坐標(biāo)記為（T1，T2）。

1.3 三站交會定位

3個測向站對同一目標(biāo)輻射源進(jìn)行測向定位，3條示向度線應(yīng)交會于一點，但由于各種誤差的存在，3條示向度線一般是兩兩相交，有3個交會點，由這3個交會點來估計目標(biāo)輻射源的位置，較兩站交會定位所估算出的精度會有顯著的提高。若不考慮各站示向度質(zhì)量（精確度）對交會點的影響，則將誤差三角形的內(nèi)心（該點到各邊的距離相等）作為目標(biāo)輻射源坐標(biāo)位置的估計值，如圖3所示。然而實際過程中，各站的示向度質(zhì)量會對交會點的位置產(chǎn)生影響，即示向線的示向度質(zhì)量越高，交會點離該示向線越近，成比例關(guān)系。

1.4 多個測向站的建設(shè)

通過以上的分析得出，相比于兩站交會定位，三站交會定位無疑能夠更加準(zhǔn)確的找出來波發(fā)射臺的地理位置，減小誤差，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的定位。然而通過專用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)3個或多個固定測向站聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行測向定位，充分發(fā)揮各地測向資源的各自特點及優(yōu)勢，對提高中、短波廣播監(jiān)測工作效率與質(zhì)量具有重要意義。然而，測向站的建設(shè)，則成為整個測向系統(tǒng)更高質(zhì)量的發(fā)揮功能的基石。

對于一套多站中、短波廣播交會測向定位系統(tǒng)來說，每一個單一測向站的選址，都決定著整套交會測向系統(tǒng)追蹤定位的質(zhì)量。本文則著重對測向站項目選址過程中所做的電磁環(huán)境測量等準(zhǔn)備工作作一個較為詳細(xì)的分析。

2 電磁環(huán)境測量

要測試一個地方的電磁環(huán)境，必須了解該地方預(yù)設(shè)站址的目的。作為廣播電視監(jiān)測行業(yè)，此次建設(shè)的測向站系統(tǒng)，主要是用于對中、短波廣播來波方向進(jìn)行追蹤定位，以達(dá)到確定其發(fā)射臺地理位置的目的。

2.1 測試前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作

2.1.1 預(yù)定工作參數(shù)

包括待測頻段、頻率間隔以及調(diào)制方式如表1所示。

此次實地測量時，根據(jù)實際情況，測量了1～30MHz的大信號電磁波干擾情況。

2.1.2 測試標(biāo)準(zhǔn)

測試應(yīng)參考相關(guān)國標(biāo)文件及業(yè)務(wù)要求，計算出相關(guān)信號的強度值等數(shù)據(jù)。此次測量參考如下標(biāo)準(zhǔn)：

（1）ITU-R PI.273-6，根據(jù)ITU-R PI.273-6給出的標(biāo)準(zhǔn)，其將環(huán)境類型分為商業(yè)、住宅區(qū)、鄉(xiāng)村、寧靜的鄉(xiāng)村和銀河噪聲5種，分別對應(yīng)5條曲線，分別代表了不同電磁環(huán)境級別。

（2）國標(biāo)GB/T14431-93《無線電業(yè)務(wù)要求的信號/干擾保護(hù)比和最小可用場強》，規(guī)定了1400MHZ以下地面無線電業(yè)務(wù)的信號/干擾射頻保護(hù)比和最小可用場強。

2.1.3 測量儀器標(biāo)準(zhǔn)

測量信號場強和干擾場強所用的儀器應(yīng)符合國標(biāo)GB6113-85《電磁干擾測量儀》的要求，然后要標(biāo)明使用儀器的主要指標(biāo)要求（場強測量誤差：±3dB，輸入阻抗：50歐姆）。

2.1.4 測試點的地理參數(shù)

包括預(yù)設(shè)臺址的經(jīng)度、緯度以及海拔高度如表2所示。

2.2 測量儀器及場強計算

2.2.1 測試系統(tǒng)所需儀表

接收機和天線的型號有多種。天線有R&S HE309全向天線和R&S HL023A對數(shù)周期天線等，接收機有R&S EK895接收機和NR 545接收機等。此次測試所用到的儀器如表3所示。