無線電電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

蔣仟

摘要：無線電技術逐漸發(fā)展，各類無線電業(yè)務也層出不窮，臺站數(shù)量高速增加，無線電頻譜資源呈現(xiàn)緊張化，電磁環(huán)境也開始變得復雜。在當下的電磁環(huán)境變化下，必須深入研究探索，建立一體化監(jiān)測系統(tǒng)，并實行無線監(jiān)測，整合數(shù)據(jù)信息，進行進一步分析。

關鍵詞：無線電;環(huán)境監(jiān)測;監(jiān)測數(shù)據(jù)

引言

電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是復雜電磁環(huán)境構設的重要組成部分，主要應用于監(jiān)測各種通信和雷達信號，并對信號進行測量定位，獲取信號頻率，以及特征參數(shù)。而后，需要對監(jiān)測結果進行評估預測，及時調整電磁環(huán)境。本文會多角度介紹電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計，并具體分析監(jiān)測站布局、監(jiān)測距離、靈敏度，以及測向精度的估算方法，制定詳細的實施方案，其中也包括體系框架的設置。

一、 無線電監(jiān)測技術研究的現(xiàn)狀分析

從宏觀角度分析，無線電監(jiān)測系統(tǒng)主要具備三種功能;分別是監(jiān)測電磁環(huán)境，劃分與分配頻帶，并為頻率指標提供準確的數(shù)據(jù)、對無線電信號實行全方位探測定位查處等，確保無線電波的穩(wěn)定運行、對部分無線電用戶進行管控，引導用戶在規(guī)定的頻率中開展業(yè)務。在無線電電磁監(jiān)測管理中，必須對頻譜監(jiān)測功能進行精準定位，促進監(jiān)測技術與數(shù)據(jù)分析的長遠發(fā)展。

近幾年來，頻譜監(jiān)測體系逐步完善，且都建立了網絡管理系統(tǒng)。而無線電電磁環(huán)監(jiān)測網絡主要由以下幾個部門組成，監(jiān)測控制中心、移動監(jiān)測站、可搬移站、大型固定監(jiān)測站、小型固定監(jiān)測站、便攜式監(jiān)測設備等，各個站點的工作重心各有不同。無線電監(jiān)測系統(tǒng)的主要任務是：隨時監(jiān)察與測試無線電網絡的運行狀況、管理無線電頻譜、查找具有干擾性的無線電源，保證航空、電信等部門的基本用頻權益。從目前的發(fā)展情況來看，“北斗”衛(wèi)星導航體系仍處于發(fā)展中階段，整體結構還不完備;但是，無線電監(jiān)測技術卻逐漸創(chuàng)新發(fā)展，監(jiān)測系統(tǒng)與設備處于更新狀態(tài)，這也為電磁環(huán)境創(chuàng)建安全的外部保障。所以，在新時期背景下，無線電電磁環(huán)境監(jiān)測必須拓展核心業(yè)務，將無線電技術融入信息化領域，實現(xiàn)對電磁環(huán)境監(jiān)測的網絡化、智能化發(fā)展，并在特定的區(qū)域范圍內實行聯(lián)合監(jiān)測與信息共享，提高無線電監(jiān)測與管理效益，促進環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展。

二、完善監(jiān)測內容，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行

無線電電磁環(huán)境與地形、氣象環(huán)境是相等的，都是物質組成部分。它主要是指在特定的時空、頻率范圍內自然電磁與人為電磁現(xiàn)象的總和。從某種意義來說，電磁環(huán)境的好壞直接決定著無線電設備運用的效率;如果電磁環(huán)境不穩(wěn)定，容易受到多種因素的干擾，那么無線電設備也不能正常的運作。同時，電磁環(huán)境所覆蓋的層面太大，其中有通信設備的研制、通信組網、頻率分布、信號監(jiān)測搜集等等，為了更加全面了解掌握現(xiàn)下頻譜資源的使用狀況，則需要進一步規(guī)范無線電臺的管理，保護電磁環(huán)境，從而解決電磁污染問題。

例如，在正式監(jiān)測之前，需要做好一系列的準確，先派專人在現(xiàn)場進行勘探，并制定初步的監(jiān)測計劃，召開討論大會，明確各個地區(qū)的監(jiān)測要點、位置、項目、頻次等，分配兩人完成前期的監(jiān)測。對于固定監(jiān)測站的選址，需要建立在高山高樓地帶，且能夠具有較好的無線信號。之后，便可以進行無線電發(fā)射參數(shù)測量，其中包括頻率、電平、寬帶、調制測量等，需要覆蓋模擬與數(shù)字信號?？紤]到電磁環(huán)境的復雜性，為了避免外界元素的干擾，中心監(jiān)測站可以依托數(shù)字系統(tǒng)建立PLC電磁干擾預設裝置，主要用來解決模塊失壓，以及內部供電回路的高強度脈沖。如果內部系統(tǒng)一旦出現(xiàn)超壓、失衡，就嚴重影響整個區(qū)域的電磁環(huán)境監(jiān)測，數(shù)據(jù)搜集也會受到干擾。所以，應當從實際出發(fā)，按照當?shù)仉姶艔姸扰c形式來選擇雙膠線，以獨立供電為主，降低脈沖對系統(tǒng)的沖擊性，確保無線電監(jiān)測設備正常運行。另外，工作人員也可以在濾波器中安裝功率變流器，輔助線路傳輸，降低電磁環(huán)境對信號線的影響程度。在平穩(wěn)的工作環(huán)境下，監(jiān)測站便可以利用“中控臺”來遠程操控機械設備，發(fā)射無線雷達信號，感應與搜集各種電磁波，并整理成表格。最后，則需要對總和數(shù)據(jù)進行探究分析，判斷當前電磁環(huán)境的組成結構，如果存在一些具有威脅性的事物，則可以采用高度電波網絡來消除，從而提高系統(tǒng)運行的安全性能。

三、 兼顧多個環(huán)節(jié)，提高監(jiān)測效果

由于無線電技術的高速發(fā)展，各類電磁頻的應用也逐漸廣泛。同時，用頻設備數(shù)量的增多也導致電磁環(huán)境復雜化，出現(xiàn)型號干擾、用頻沖突等問題。如果不能規(guī)范電磁環(huán)境，則各式的用頻設備都無法真正發(fā)揮功效。所以，相關部門必須加強對電磁環(huán)境的監(jiān)測管理，建立一體化監(jiān)測網絡，實現(xiàn)信息化、網絡化監(jiān)管。另外，根據(jù)國家監(jiān)測中心頒發(fā)的《無線電監(jiān)測網傳輸協(xié)議（RMTP）》，需要構建板塊監(jiān)測網，統(tǒng)一控制多種型號的監(jiān)測側向設備，獲取最完備的信息數(shù)據(jù)。系統(tǒng)是按照客戶端/服務器（C/S）模式來設計的，兼顧了多樣化的功能。

例如，考慮到無線電頻譜監(jiān)測系統(tǒng)涉及車載、手持、便攜、固定等監(jiān)測設備，并且建立了覆蓋式感知網絡。所以，為了加強監(jiān)測效果，提升系統(tǒng)運行能力，可以利用動態(tài)仿真技術，對電磁環(huán)境進行深入分析，先用GIS對設備進行定位，搜集不同的頻率信號，建立電磁傳播模型。中心控制系統(tǒng)會將各種監(jiān)測、側向和數(shù)據(jù)分析，直接轉向監(jiān)測操作員，并合理調整電磁波數(shù)值，對信息進行配置與安全保護。期間，工作人員要定時發(fā)射無線電頻波，判斷周圍是否存在干擾源。針對電磁頻譜的分布狀況，監(jiān)測人員需要把獲取的信息表單儲存到數(shù)據(jù)庫，以便最終的分析與核算。由于動態(tài)仿真技術屬于單點與多點結合，對電磁回波與雜亂波，需要在電子地圖中表明位置，以無源干擾設備為基礎，實時的模擬該如何去除雷達回波，提高計算的準確性。

四、總結

針對目前的電磁環(huán)境監(jiān)測的特殊性，市場監(jiān)管總局、生態(tài)環(huán)境部需協(xié)同管理，正確引入無線電技術，完善監(jiān)測系統(tǒng)模式，進而客觀評價環(huán)境質量狀況，作出正確的決策。但是，現(xiàn)在無線電電磁環(huán)境監(jiān)測網絡還存在一定的不足，相關部門需要不斷提升監(jiān)測系統(tǒng)的整體能力與水平，實行動態(tài)化頻譜管控，提高無線電監(jiān)測的綜合性能。

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（作者單位：青島四合計量檢測技術有限公司）