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浅谈无线电监测与测向技术的重要性

2020-03-10 466 上传者：管理员

摘要：无线电频谱资源就像土地和水资源一样都是稀缺宝贵的自然资源。随着当前无线电技术的飞速发展及应用，对无线电监测和测向系统的构建更显得尤为重要。下文着眼于机场无线电监测与测向技术的研究，说明了某机场无线电监测与测向系统的的设计与应用。而该系统的建设，全面提高了无线电管理工作的预见性、科学性及前瞻性。

关键词：
无线电
测向
科学性
频谱监测
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随着机场建设和无线电设备规模的不断扩大，空管系统设备的运行，保障能力逐步增强，同时飞行流量的增加，也使得空域结构化调整的重要性凸显。然而无线电设备和新增频率的数量增多，又使得空管系统设备受到无线电干扰的几率增加，为保证机场及其周边电磁环境“干净”，确保地空通信的畅通、保证飞行的安全，机场无线电监测系统的建设显得至关重要。

1、系统组成及工作原理

无线电测向系统通常由四部分组成：测向天线、输入匹配单元、接收机和方位信息处理显示。测向系统、通信系统和附属设备，是测向站的主要组成部分。测向站有固定站和移动站之分。无线电测向测定电波来波方向，通常是为了确定辐射源的位置，这时往往需要以几个位置不同的测向站组网测向，用各测向站的示向度进行交汇。在测向中，为了获得比较准确的示向度，通常有四个必备条件：优良的测向台址环境、匹配的测向体制、高精度的测向机、经验丰富的操作人员。

2、无线电监测与测向系统的构建

2.1 测向系统的基本组成及功能

根据无线电监测与测向的工作原理以及某机场的需求，最经济实用的构建方式就是建立两个固定测向站，其中一个测向机及天线可搬移至改装过的专用监测车辆上实现机动交汇定位。整个监测与测向系统由一个中心控制室、两个固定监测站（含一个移动监测车）和传输系统组成，其工作方法为由中心控制室分别远程控制固定监测站和移动监测车，进行交汇定位，以实现监测、测向功能。

通过该系统的建设，可以实现以下基本功能：

（1）对频道和频段利用情况进行测量，通过测量即评价频道利用率，也评价频率指配的有效性。

（2）解决干扰问题。

（3）依照频谱管理有关法规和标准，检验发射信号的技术和工作特性。

（4）监测和识别非法发射。

（5）特使监测。包括安全业务，重大活动的无线电监测。

2.2 天线的选择

无线电监测与测向系统主要由天线、监测测向接收机、远程监控终端及无线电管理软件组成。该系统的监测频段主要取决于天线类型，根据某机场所用的无线电设备频率必须选择相应的高频天线和低频（较低频率和较高频率的监测测向方式不同，天线类型不同）。

2.3 监测与测向接收机

监测测向接收机是无线电监测系统的核心，系统的性能主要由接收机决定，选择专业、高性能的接收机，能有效保证监测系统的各项指标，实现各种功能。因此在建设一个无线电监测系统时，如何选择接收机是至关重要的。通过调研，达到某机场要求的测向机必须具有以下显著特征：

（1）该产品是根据国际电联对监测接收机的基本要求，应用软件无线电技术设计、开发的专业级数字式接收机；

（2）作为专业级接收机，在其设计理念上，充分考虑了复杂的电磁环境和要对大小悬殊（差别达100dB，即10万倍）的各类无线电信号进行搜索、测量和监听的实际应用要求，从整机总体设计上，兼顾了高灵敏度和高抗扰度特性，通过专业设计的频率合成器（频率转换时间1ms，10kHz处相位噪声≤120dBc/Hz等）实现快速搜索（扫描）测量，并提供多种可选中频带宽，有效地解决了大信号压小信号等问题。这一设计思想，是无线电监测测向工作中实现频带扫描监测测量和频率表扫描监测测量实时性要求的重要保障。

2.4 远程监制终端及无线电管理软件

监测管理平台软件，涉及任务规划、设备管理、监测策略、监测数据处理等监测管理各个方面，是自动化监测的核心。为做到所需区域频谱的实时监测，还需配置远程监控终端PC，同时装载无线电管理软件，实现频谱的自动监测测向，以及数据统计处理等功能。

2.5 站址的选择

测向站地址的选择是多因素权衡的结果，既要考虑国际电联的要求，又要考虑具体工作需求以及实际场地的影响。国际电信联盟指出了理想情况下测向站的选址要素：测向天线安装场地应慎重选择，因为土壤的电介质特性、辐射源都会对天线产生影响，测向天线应当安装在一片开阔场地，因为指标中列出的天线精度是在没有遮挡、不受干扰的电磁环境下测量所得，以测向天线为中心，半径30m的范围内植被的高度不应超过50cm。

测向天线场地需满足下述基本要求：土壤具有均匀的电导率和电介质；天线周边200m范围内地表应均匀一致；地表应平坦，起伏小于50cm；土壤内应无任务埋藏的金属物；与障碍物距离满足相应要求。在实际情况下，安装场地很有可能难以满足上述条件，因此需要进行权衡考量。

在可能的情况下请遵守下述原则：测向天线附近半径200m的范围内，地表斜率应保持在5%以内，200m以外可放宽对地表斜率的要求。测向天线附近半径800m（500m）的范围内，应避免存在悬崖（裂隙）。天线法线3°的范围内不应存在障碍物。

3、结束语

无线电监测技术在我国的发展仅有10余年历史，但由于其极大的市场需求，起步虽晚，但发展较快。机场作为无线电设备密集使用的单位，无线电监测的需求毋庸置疑，该系统建成后，将有效对机场及周边区域的无线电设备进行实时地第三方监测，真实还原无线电信号的频谱状态，是一种全新、科学、客观的设备性能检测方法。同时在干扰发生时辅助干扰源查找，但这一工作需要丰富的工作经验，因此，在系统建成之后，还需要加强该系统的管理和维护，技术人员需要通过长期的工作掌握周边无线电信号的规律，以便在问题发生时及时有效地处理。

焦守波,由迪.无线电监测与测向技术探讨[J].大科技,2019,(35):252.