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第十二章 无线电波的日常监测

第十二章日常监测是无线电监测之本

无线电管理是以技术手段、法律手段、经济手段和行政手段来实现。技术手段是基础,法律手段是依据。日常监测是技术手段中很重要的部分之一。

1.日常监测的目的:

通过日常监测定期地为无线电管理部门提供真实可靠的,信道占用度、频段利用率及各频段各业务段背景状况等,具有结论性的报告。为无线电管理部门指配频率、规划频率、频率协调,提供技术支持。

通过日常监测及时发现有害干扰、并排除干扰,维护空中电波秩序,有效地为首脑机关服务、为经济建设服务,为国家的安全和社会的稳定服务。要求我们不但有较强的技术手段和能力还要有高度的责任心和政治敏感性

2.日常监测的内容和意义:

在我们生活的周围空间里,看不见的电磁波几乎无所不有,电磁波中既有各类无线电通信业务又有广播、电视、雷达、导航、遥感、遥测、射电天文等业务及工、科、医设备产生的电磁辐射。如何保证各种无线业务有序正常的工作和发展,就需要进行连续不断的无线电监测,及时发现问题并解决问题。常年积累监测数据和分析数据为频率规划、指配和新业务的开展提供技术支持。无线电监测的主要内容:

定期监测和测量已知发射台频率的准确性,有没有产生频率偏移,有就会影响通信效果和产生干扰。

测量已知电台发射频率占用带宽是否超宽,有就可

能影响左右邻道的正常通信。

测量已知信号的幅度(电平、场强)是否在正常范围内。开场测试较为复杂,因环境的复杂产生多径反射,传播极化、天线的方向、高度及俯仰角不同,造成测试信号幅度是一变化的相对值。

测试信道或频段的占用度,分析其利用率。

分频段分业务的背景噪声测试及评估,可向领导和无线电管理部门提供各个频段背景环境的状态和指标,同时可为频谱工程做干扰协调计算提供技术依据。

坚持日常监测可及时发现不明电台、违规电台、非法电台和非正常辐射及正常通信中的异常现象,并及时排查和解决。

在监测中要想区分哪些是违规电台、非法电台及非正常辐射,还要对信号的某些特征如:音响、频谱波形、调制方式、调制速率、电台标识、发射瞬态特征、出现的规律和时间等等,进行监测、测试和分析比较来判断识别而确定。

3.日常监测的手段:

根据无线电监测内容的要求,建设一个具有实际工作能力的监测站是非常必要的。一是定期为无线电管理提供真实可靠的监测数据,同时也要做长期的积累和分析;二是要具备在重要事件和应付突发、紧急情况中进行无线电监测和干扰排查能力。

无线电日常监测的常用手段是:

①全向接收:全方位和全频段(根据任务可分成若干个频段)的监测和测试,包括信号的搜索捕获、信号参数测量、频段的测量,根据需要要保证接收数据的完整性(可考虑用多部接收机并行操作方式)。

②全景监视:对重要的频段实施重点监控和测试,在视觉上较为直观,在查找干扰中也是非常有用的。

③信号分析与识别:对信号音响的识别、频谱的波形分析、信号的调制与编码的分析及记录信号的出现的规律等来判断信号的特征。

④测向定位:无线电测向定位是获取无线电辐射源方向、仰角和位置信息的一种手段,它包括一是测向,二是定位。通过无线电测向定位可以确定信号来波方向并测定信号源的地理位置。

⑤监测数据库:是具有将监测、测量、信号识别、测向、数据分析统计、记录存储和生成监测报告等有机的结合在一起的灵活方便的系统。(95年美国无线监测专家来华讲课时称监测数据库是无线电监测新的里程碑。)

4.日常监测的方法:

对无线电信号的监测和识别是无线电频谱监测的重要内容。我们监测的对象分为已知电台、未知电台和非正常电磁辐射,对它们进行监测和识别,可以确定其是否存在、规律、性质、类别、位置及运动轨迹。

一般无线日常电监测可分为4层:

①信号采集---将空中无线电信号真实地接收下来,要求监测接收的信号要真实(不论是频谱波形还是语音不能有假信号),同时测试接收的数据要完整(对连续信号和离散信号要有一定的捕获概率和连续性);这样才能使监测的结果具有真实性、准确性和可用性及实时性。

具备一定的设备操作技能和一般信号鉴别能力的人员均可胜任。

②信号查找---即通过无线电监测技术手段查找到不明电台、非法电台、干扰辐射源的具体位置。

除有一定的设备操作技能和信号鉴别能力外,还要具备移动监测和测向定位的能力和独立工作经验。

③信号分析---对监测的信号进行音响识别、频谱波形比较及分析,调制方式、调制速率的测试,编码特征、发射的瞬态特征的捕获分析及台标识别等来判断和区分信号的属性和正常于否。

此项工作难易程度差别很大,层次高的既要有专业理论基础知识又要有实际工作的经验,同时还要有相应的信号分析仪表。

④数据整编---将大量的监测数据经分析整理,形成简洁的具有结论性的直观易懂的报告,上报无线电管理部门和相关领导。

这项工作也是需要一定水平的人员来做,

在日常监测中要注意到,不同业务所占的频率带宽、调制方式不同,所以测量时设备的带宽、分辨率、解调方式、步进也要根据实际情况有所不同。对连续信号和离散信号的测试方法及单基站和多基站发射的开场测量也是有有很大差别的。在使用场强仪、测量接收机、监听接收机、频谱仪时也有许多不同之处,要注意各种设备的性能特点和工作原理不同,来合理地设置仪表的测量参数而达到测试结果能真实地反映被测信号的特征。5.日常监测的分类:

监测可分为固定式监测和移动式监测。

固定式监测:监测设备和天线的种类比较齐全、数量多、功能强、自动化程度高、监测覆盖面积大作用距离远,多用于长期连续监测。

半固定式监测:在山上、楼顶上或某些特殊的地方,能较方便接到电源,设备能安放在屋内或临时架设的简易

房间及帐篷中,天线能方便地架设起来,根据需要可连续工作几小时或几个月以上。主要是完成临时任务或重要任务时监测位置的应急补点作用,任务结束后就可以很方便地拆走。

移动式监测:一般用车载(也有用飞机载、船载、卫星、气球、飞艇上装载等)可在行进(运动)中进行监测和测向,就车载而言其灵活性、机动性强,近距离逼近监测和测试非常方便和可靠。但车上设备的种类、数量因车体空间受到限制使其功能和自动化程度大受影响,尤其是天线有效高度低使监测覆盖面积和作用距离也大大缩小,在城市中受周围环境影响较大,另外车载天线多为有源天线靠近大功率发射易产生接收互调。

半移动式监测:监测设备是固定在车上但行进中不能进行监测或测向,当选择某一地方停下车后将天线升起或临时在车外部架设天线再进行监测或测向。灵活性不如移动式监测,但监测精度或监测覆盖要高于移动式监测,主要是天线受车体的影响小了或天线的有效高度高了。多适用于在郊区、野外开阔地和车能开到的山上而无房无人无电源的地方,人在车上进行临时的监测或测向。便携式监测:由人员可携带的设备和天线,较方便地上楼、上塔和进房间进行干扰源的查找和定位。一般要查到干扰源(天线)的确切位置,经常会用到此方法。

监测站主要包括:

①天线及天线分配交换系统在内的天馈系统;(在城市固定监测站一定要慎用有源天线,最好不用有源天线以避免假信号的产生)

②监测(频段监测和信道监测)、监控(控守)和信号处理等组成的监测系统;

③测向和测向指挥系统(含交绘和通信系统)

④记录存储及辅助设备(含监测数据库)

6.监测网在日常监测中的作用:

监测网是为日常监测和查找干扰服务的,监测网的好坏在某种程度上反应出整个监测系统指标的好坏。独立监测系统的指标和功能通过网络的链接有些是提高和加强了,有些指标则是下降了。建设中也要考虑到建网的成本和有效的利用率。监测联网软件指令要简捷明了,格式和标准要统一,能使各种型号的监测和测向设备都能在网上相互调用。

监测网的作用要充分发挥监测设备和监测数据资源的共享和网络化的指挥调度功能。通过监测网可对全网或局域网的监测设备进行校频、校时和同步监测;测向交绘时监测站可向多个相关测向站发出测向的提测、配测指令,对跨地区、跨省份的干扰查找会非常的准确和及时;对移动信号、离散信号的监测和测向交绘更需要有高质量的监测网来支持才能完成。同时还可利用监测网,使设备齐全和人员素质高的监测站为下一级的监测站提供技术支持和服务,解决监测中的复杂问题和疑难问题。

过去只能用无线电报、有线电话,甚至是信件来传递监测信息,在时效性和可靠性上较差,在灵活性和方便性上更是无法比拟的。

监测站的分级不是以投入的资金多少,建筑面积多大为标准,而是要看监测频段的覆盖和监控范围的覆盖,频率、场强测量的精度和级别,监测功能和监测能力的多少(例如能同时监测多少个频段或信道,是否是全天

侯的等等)和解决实际问题、疑难问题和信号分析识别的能力等综合因素而定。要考虑到监测站在频域、时域和覆盖域上的有效能力,对下一级监测站的技术支持能力。另外也要考虑此站地理位置的重要性等因素。

在一个城市或地区要建成什么规格,需要根据各地的实际情况和业务需求及重要程度对重点频段和信道配置监测设备,并要考虑覆盖的方向和区域,测向交绘要考虑到交绘角度和基线距离等因素,合理的布局来选择监测站和测向站站址(要考虑电磁环境和地理环境对监测站的影响),决定设备的选型和数量。

测向的任务主要是完成在日常监测中发现的不明台、非法台和干扰辐射的位置查找及执行特定任务时的定向定位。测向的作用在常规监测中所占比例不到1%,但测向设备的价格却是一般监测设备的几倍到数十倍,可是在正常的无线电监测中不明台和非法台应该是很少的,测向设备的利用率只是监测设备利用率的百分之几(测向除了查找不明台、非法台和有害辐射外还须定期对已知台的位置进行复测),而且是监测设备作用发挥的越充分测向系统的利用率才会越高。

所以一个地区或城市首先建的应该是以监测、测试功能为主的监测站而不是以测向为主的测向站,应充分认识到无线电监测是以日常监测为主,当监听(监测)到不明信号、干扰信号后再通过提测和配测来指挥测向,进行测向交绘定位。监听系统的灵敏度往往要高于测向系统的灵敏度,一般指挥中心都是设在监听中心,由监听指挥测向。

在一个地(区)市只要有一副天线和一部接收机(或频谱仪)就可以开展最基本的定性的常规监测和协助查

找干扰。

目前我国一些省市的监测设备要比一些发达国家的还要先进,主要是在测向设备上,但在日常监测设备上和利用率上就相差较大,用测试接收机当测向机用是一种浪费。

在一个地区建设较完善的超短波监测网(含一个监测指挥中心),要做到全频段全天候的自动监测,定期提供全频段的日常监测报告和频谱监测数据为频谱工程及无线电管理提供技术支持和服务。有适应突发、应急事件和重大活动时的无线电监测能力,可根据任务连续存储记录信号频谱数据、音响、示向、时间……等参数。

在日常监测中要建成和不断完善本地区超短波信号监测数据库和频段监测数据库。

有条件的省一级监测站可建立较全面的信号分析中心、信号分析实验室,提高对信号的分析识别能力,开展电台指纹分析鉴别。逐步在监测整体素质上有所提高,并对地市一级提供技术支持和帮助。

建立和训练一支人员精干技术能力较强的、设备频段覆盖较全、灵活机动的具有快速反应能力的监测队伍。可以快速查找干扰源,及时协助下一级监测站查找疑难干扰,能随时应付突发事件和执行重要任务的无线电监测。

坚持日常监测,变被动查找干扰为及时主动发现异常现象防止和减少干扰的产生。

应经常开展日常监测的培训,不断提高各种监测人员的技术业务水平:

①监测培训:针对不同频段监测的特点、监测接收机的常规使用方法、频谱仪在监测中的正常使用、信道

监测与频段监测的区别,占用度的合理统计等进行学习研讨和培训及规范监测专业技术术语。

②测向培训:对短波、超短波固定测向;短波、超短波移动测向和各种环境下的干扰源位置判断特点、测向站的选址、安装架设要点、临时任务的布点等进行学习。

③信号分析培训:从信号的音响识别、频谱分析、语图分析、调制分析、编码分析等进行研究学习。

④数据整编培训:将监测信号的数据、信道频谱、频段频谱、信道占用度、频段占用度、业务类别等参数经综合分析整理编写成简洁定性的图文件资料能力的学习和研究。

⑤法律常识培训:依照《无线电管理条例》中的具体款项及相关法律、法规,加强法律知识的学习。对无线电监测与无线电台站管理实际工作中涉及到的法律执行情况,按正当的法律程序提出解决方案,逐步补充和完善推进无线电监测的法律化建设。