蘇彪+闕婷婷
摘 要:文章通過在建設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)中測向站的建設場地的選擇問題進行了分析與研究。
關鍵詞: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行無線電測向,利用所測示向度進行交會定位,以確定輻射源的位置,進而查明來波發(fā)射臺的位置,這是無線電頻譜監(jiān)測的有效手段。目前中、短波交會定位技術發(fā)展日趨成熟,如何利用成熟的既有技術與其它廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)相結合,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),以及在測向站建設時期應考慮到的問題,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。通常應用的單站測向系統(tǒng)結構如圖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,假設兩測向站的坐標分別為(X1,Y1)(X2,Y2),兩站對目標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,將其坐標記為(T1,T2)。
1.3 三站交會定位
3個測向站對同一目標輻射源進行測向定位,3條示向度線應交會于一點,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)作為目標輻射源坐標位置的估計值,如圖3所示。然而實際過程中,各站的示向度質量會對交會點的位置產(chǎn)生影響,即示向線的示向度質量越高,交會點離該示向線越近,成比例關系。
1.4 多個測向站的建設
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)更精準的定位。然而通過專用網(wǎng)絡實現(xiàn)3個或多個固定測向站聯(lián)網(wǎng)進行測向定位,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)測工作效率與質量具有重要意義。然而,測向站的建設,則成為整個測向系統(tǒng)更高質量的發(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)境測量等準備工作作一個較為詳細的分析。
2 電磁環(huán)境測量
要測試一個地方的電磁環(huán)境,必須了解該地方預設站址的目的。作為廣播電視監(jiān)測行業(yè),此次建設的測向站系統(tǒng),主要是用于對中、短波廣播來波方向進行追蹤定位,以達到確定其發(fā)射臺地理位置的目的。
2.1 測試前的數(shù)據(jù)準備工作
2.1.1 預定工作參數(shù)
包括待測頻段、頻率間隔以及調制方式如表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 測試標準
測試應參考相關國標文件及業(yè)務要求,計算出相關信號的強度值等數(shù)據(jù)。此次測量參考如下標準:
(1)ITU-R PI.273-6,根據(jù)ITU-R PI.273-6給出的標準,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5條曲線,分別代表了不同電磁環(huán)境級別。
(2)國標GB/T14431-93《無線電業(yè)務要求的信號/干擾保護比和最小可用場強》,規(guī)定了1400MHZ以下地面無線電業(yè)務的信號/干擾射頻保護比和最小可用場強。
2.1.3 測量儀器標準
測量信號場強和干擾場強所用的儀器應符合國標GB6113-85《電磁干擾測量儀》的要求,然后要標明使用儀器的主要指標要求(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)
包括預設臺址的經(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。