無線電電磁環境監測系統及監測數據分析

蔣仟

摘要：無線電技術逐漸發展，各類無線電業務也層出不窮，臺站數量高速增加，無線電頻譜資源呈現緊張化，電磁環境也開始變得復雜。在當下的電磁環境變化下，必須深入研究探索，建立一體化監測系統，并實行無線監測，整合數據信息，進行進一步分析。

關鍵詞：無線電;環境監測;監測數據

引言

電磁環境監測系統是復雜電磁環境構設的重要組成部分，主要應用于監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。而后，需要對監測結果進行評估預測，及時調整電磁環境。本文會多角度介紹電磁環境監測系統設計，并具體分析監測站布局、監測距離、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、 無線電監測技術研究的現狀分析

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

近幾年來，頻譜監測體系逐步完善，且都建立了網絡管理系統。而無線電電磁環監測網絡主要由以下幾個部門組成，監測控制中心、移動監測站、可搬移站、大型固定監測站、小型固定監測站、便攜式監測設備等，各個站點的工作重心各有不同。無線電監測系統的主要任務是：隨時監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。從目前的發展情況來看，“北斗”衛星導航體系仍處于發展中階段，整體結構還不完備;但是，無線電監測技術卻逐漸創新發展，監測系統與設備處于更新狀態，這也為電磁環境創建安全的外部保障。所以，在新時期背景下，無線電電磁環境監測必須拓展核心業務，將無線電技術融入信息化領域，實現對電磁環境監測的網絡化、智能化發展，并在特定的區域范圍內實行聯合監測與信息共享，提高無線電監測與管理效益，促進環境監測系統的可持續性發展。

二、完善監測內容，確保系統穩定運行

無線電電磁環境與地形、氣象環境是相等的，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象的總和。從某種意義來說，電磁環境的好壞直接決定著無線電設備運用的效率;如果電磁環境不穩定，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、信號監測搜集等等，為了更加全面了解掌握現下頻譜資源的使用狀況，則需要進一步規范無線電臺的管理，保護電磁環境，從而解決電磁污染問題。

例如，在正式監測之前，需要做好一系列的準確，先派專人在現場進行勘探，并制定初步的監測計劃，召開討論大會，明確各個地區的監測要點、位置、項目、頻次等，分配兩人完成前期的監測。對于固定監測站的選址，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射參數測量，其中包括頻率、電平、寬帶、調制測量等，需要覆蓋模擬與數字信號。考慮到電磁環境的復雜性，為了避免外界元素的干擾，中心監測站可以依托數字系統建立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。如果內部系統一旦出現超壓、失衡，就嚴重影響整個區域的電磁環境監測，數據搜集也會受到干擾。所以，應當從實際出發，按照當地電磁強度與形式來選擇雙膠線，以獨立供電為主，降低脈沖對系統的沖擊性，確保無線電監測設備正常運行。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，降低電磁環境對信號線的影響程度。在平穩的工作環境下，監測站便可以利用“中控臺”來遠程操控機械設備，發射無線雷達信號，感應與搜集各種電磁波，并整理成表格。最后，則需要對總和數據進行探究分析，判斷當前電磁環境的組成結構，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，從而提高系統運行的安全性能。

三、 兼顧多個環節，提高監測效果

由于無線電技術的高速發展，各類電磁頻的應用也逐漸廣泛。同時，用頻設備數量的增多也導致電磁環境復雜化，出現型號干擾、用頻沖突等問題。如果不能規范電磁環境，則各式的用頻設備都無法真正發揮功效。所以，相關部門必須加強對電磁環境的監測管理，建立一體化監測網絡，實現信息化、網絡化監管。另外，根據國家監測中心頒發的《無線電監測網傳輸協議（RMTP）》，需要構建板塊監測網，統一控制多種型號的監測側向設備，獲取最完備的信息數據。系統是按照客戶端/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測系統涉及車載、手持、便攜、固定等監測設備，并且建立了覆蓋式感知網絡。所以，為了加強監測效果，提升系統運行能力，可以利用動態仿真技術，對電磁環境進行深入分析，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。中心控制系統會將各種監測、側向和數據分析，直接轉向監測操作員，并合理調整電磁波數值，對信息進行配置與安全保護。期間，工作人員要定時發射無線電頻波，判斷周圍是否存在干擾源。針對電磁頻譜的分布狀況，監測人員需要把獲取的信息表單儲存到數據庫，以便最終的分析與核算。由于動態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

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

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（作者單位：青島四合計量檢測技術有限公司）