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[摘 要]本文立足于无线电监测多站测向定位角度，对现有的空中无线電测向定位技术进行了研究，为其建立了测向定位模型，并进行了多站测向定位协助站的选择。
[关键词]空中无线电监测；无线电定位；多站测向定位
中图分类号：TN98 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0131-01
无线电监测的基本工作流程就是通过若干个监测站同时接收来自于发射器的信息并搜寻到信号发射的具体位置，寻找信号源头。合理应用空中无线电监测定位技术可以保障与促进无线电频谱资源的循环利用，也能够达到保护国家安全的多种需要。
一、无线电测向定位
（一）概念
无线电测定（radio determination）所指的是利用无线电波的传播特性对目标辐射源进行关于位置、速度、发射速率等特征测定。而无线电测向（radio direction-finding）则指的是在接收到无线电波以后，确定某个发射电波电台的目标辐射源方向的无线电测定。其测向的主要日常就是实时监测，从而发现并报告监测范围中所出现的非法台站辐射源干扰及辐射源的发出位置，并对其进行特殊定位定向。另外，除了监测发现新的未知站台外，无线电测定测向还会对已知站台进行定期复测以确保无线电波传输安全。
所以总体来说，无线电测向定位就是一种针对无线电波的无源定位，完成定位与测向两方面功能。由于科技的进步，如今的无线电侧向定位逐渐趋于便携式集成化发展，它具有高精度、高频段、高灵敏度和多功能性，可以根据无线电波的信号环境与测向场地的不同位置进行多角度适应，从而达到更加精确的测向定位目的。
（二）空中无线电监测多站测向定位
多站测向定位的目的就是通过无线电监测来检测出发射信号中可能同时存在的干扰信号，并同时选择合适的协作站。由于无线电波传输具有相当复杂的电磁环境，信号可能从多个方向传送而来，所以我们不能通过判断它们的传播方向而确定电波辐射源的具体源头位置。为了精确的确定信号源的位置，应当以多站无线电监测来进行测向定位，建立不同的方向角，然后通过多角度绘图来确定信号源的具体位置。比如说在无线电监测过程中如果检测到干扰信号，就需要通过另外一个协作站进行交叉定位，这就是多站测向定位利用多监测站实现精确定位的置信度，所以在多站测向定位时再结合二维高斯分析，就可以计算出相应的信号数值，从而把它们相比较并将其所对应的不同信号源联系起来，逐渐缩小定向范围[1]。
二、空中无线电监测多站测向定位的主要组成部分
空中无线电监测多站测向定位旨在通过多角度监测实现对干扰信号的排除，提高测向定位的精确度并快速找到辐射信号源。
（一）无线电监测测向平台
随着科技的发展，目前空中无线电监测测向平台设备已经趋于高集成化、精巧便携、高精度和敏捷性。在欧洲，德国的施瓦茨公司就研制了一套空中测向定位仪DDF007，它对干扰信号的搜索检查十分敏感，而且易于安装、携带方便，适合于隐蔽操作环境。它的技术性能优势就是测向定位范围极广，拥有着20MHz～6MHz的宽频率，可以接收7.5KHz～9KHz范围的无线电波信号，所以基本满足了测向中对高精度的要求。同时，DDF007拥有单通道相关干涉测向体制，它可以通过单通道功能模拟双通道测向，基本实现了对单双通道测向定位的兼顾。
（二）控制终端设备
空中无线电监测测向平台设备在测向定位作业时需要控制终端对其进行实时的操控，比如测向、定位与数据传送接收等等，同时，控制终端还能够搜索和接收信号，完成对干扰信号的实时截取，并加以进一步识别和分析，从而判断它的利用价值。在对原始信号的显示与截获作业中，它利用数字解码来解调调频信号的发射与接收，在处理后会分析显示出所分析信号活动的监测报告，这一功能基本实现了信号从被截获到处理的同步，提高了测向定位的工作效率，为多站同时运作减轻了负担。
（三）空中载体平台
空中载体平台要配合空中监测载体完成，实行一些不同于地面监测的特殊监测任务。一般较为常见的空中监测载体包括了滑翔机、可操控电动飞行器、热气球等等。空中载体平台存在安全性隐患，所以无法载人，很难满足一些要求精确度很高的空中无线电监测定位需求。所以如今一些空中无线电监测多会采用飞艇或者载人直升机，它们的机动性强且安全稳定，而且抗风性能高且灵活性强，可以随意调整位置，但是他们的维护成本过高，而且在运行过程中本身就会产生电磁干扰，所以在空中无线电波监测方面会受到极大限制。目前较为理想的是无人驾驶直升机，该空中载体平台驱动灵活、速度快、安全性高，而且日常无需过多管理和维护，所以利用无人驾驶直升机是目前空中无线电监测载体平台的最佳选择[2]。
三、空中无线电监测多站测向定位模型的构建
（一）系统状态模型构建
为了满足日常无线电监测任务中的无线电辐射源搜索要求，通常以静止状态固定站作为基础进行相关监测。一般来说，静态观测站与所要搜索的目标辐射源处于相对的非径向运动状态，如果所设定的无线电波辐射源位置不变，以它为原点设立坐标（0，0，0），辐射源为恒定数值Tr。如果观测站以接收n个无线电波信号作为一次观测周期，那么观测周期就应该表示为nTr，所以无线电监测平台的采样间隔T就可以表示为T=nTr。因为监测平台的机动性可控，如果监测目标的电波辐射源移动性不强或者完全静态，那么它的状态就可以用匀速运动来进行描述，根据此推算出它的扰动速度应该为：
如果为系统检测到的扰动信号，需要满足，就可以推算出该扰动信号的高斯白噪音为：。
（二）系统测量模型构建
考虑到在电磁波信号接收过程中的采样间隔内会产生目标电波辐射源与观测站之间的相对位移，所以观测站应该明确自身观测量中的各个参数，比如方位角β、俯仰角，它们就组成了系统测量模型中的空域变化量。
在常规的监测应用中，目标电波辐射源的水平距离都取决于监测平台的垂直高阶值，所以一般此距离都相对较小，俯仰角也会很小，几乎可以忽略不计。所以只要能按照上述公式推算就可以对从各处发送而来的电磁波与扰动电波进行定位跟踪，最终查到无线电波辐射源[3]。
总结
对无线电监测定位的研究，就是为了在越来越复杂的环境下更好开展无线电管理工作。特别是对无线电监测多站测向定位来说，加强空中载体监测平台的建设，加强空中飞行监测与地面控制的完美结合，才能将无线电监测多站测向定位的实施效能发挥到最大，取得更加精确的监测结果。
参考文献
[1] 李俊杰.探究空中无线电监测多站测向定位[J].中国新通信，2014（23）：50-50.
[2] 刘伟.无线电监测多站测向定位研究[D].西华大学，2013.7-9.
[3] 刘益君.空中无线电监测测向系统研究[D].云南大学，2012.54-57.
[关键词]空中无线电监测；无线电定位；多站测向定位
中图分类号：TN98 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0131-01
无线电监测的基本工作流程就是通过若干个监测站同时接收来自于发射器的信息并搜寻到信号发射的具体位置，寻找信号源头。合理应用空中无线电监测定位技术可以保障与促进无线电频谱资源的循环利用，也能够达到保护国家安全的多种需要。
一、无线电测向定位
（一）概念
无线电测定（radio determination）所指的是利用无线电波的传播特性对目标辐射源进行关于位置、速度、发射速率等特征测定。而无线电测向（radio direction-finding）则指的是在接收到无线电波以后，确定某个发射电波电台的目标辐射源方向的无线电测定。其测向的主要日常就是实时监测，从而发现并报告监测范围中所出现的非法台站辐射源干扰及辐射源的发出位置，并对其进行特殊定位定向。另外，除了监测发现新的未知站台外，无线电测定测向还会对已知站台进行定期复测以确保无线电波传输安全。
所以总体来说，无线电测向定位就是一种针对无线电波的无源定位，完成定位与测向两方面功能。由于科技的进步，如今的无线电侧向定位逐渐趋于便携式集成化发展，它具有高精度、高频段、高灵敏度和多功能性，可以根据无线电波的信号环境与测向场地的不同位置进行多角度适应，从而达到更加精确的测向定位目的。
（二）空中无线电监测多站测向定位
多站测向定位的目的就是通过无线电监测来检测出发射信号中可能同时存在的干扰信号，并同时选择合适的协作站。由于无线电波传输具有相当复杂的电磁环境，信号可能从多个方向传送而来，所以我们不能通过判断它们的传播方向而确定电波辐射源的具体源头位置。为了精确的确定信号源的位置，应当以多站无线电监测来进行测向定位，建立不同的方向角，然后通过多角度绘图来确定信号源的具体位置。比如说在无线电监测过程中如果检测到干扰信号，就需要通过另外一个协作站进行交叉定位，这就是多站测向定位利用多监测站实现精确定位的置信度，所以在多站测向定位时再结合二维高斯分析，就可以计算出相应的信号数值，从而把它们相比较并将其所对应的不同信号源联系起来，逐渐缩小定向范围[1]。
二、空中无线电监测多站测向定位的主要组成部分
空中无线电监测多站测向定位旨在通过多角度监测实现对干扰信号的排除，提高测向定位的精确度并快速找到辐射信号源。
（一）无线电监测测向平台
随着科技的发展，目前空中无线电监测测向平台设备已经趋于高集成化、精巧便携、高精度和敏捷性。在欧洲，德国的施瓦茨公司就研制了一套空中测向定位仪DDF007，它对干扰信号的搜索检查十分敏感，而且易于安装、携带方便，适合于隐蔽操作环境。它的技术性能优势就是测向定位范围极广，拥有着20MHz～6MHz的宽频率，可以接收7.5KHz～9KHz范围的无线电波信号，所以基本满足了测向中对高精度的要求。同时，DDF007拥有单通道相关干涉测向体制，它可以通过单通道功能模拟双通道测向，基本实现了对单双通道测向定位的兼顾。
（二）控制终端设备
空中无线电监测测向平台设备在测向定位作业时需要控制终端对其进行实时的操控，比如测向、定位与数据传送接收等等，同时，控制终端还能够搜索和接收信号，完成对干扰信号的实时截取，并加以进一步识别和分析，从而判断它的利用价值。在对原始信号的显示与截获作业中，它利用数字解码来解调调频信号的发射与接收，在处理后会分析显示出所分析信号活动的监测报告，这一功能基本实现了信号从被截获到处理的同步，提高了测向定位的工作效率，为多站同时运作减轻了负担。
（三）空中载体平台
空中载体平台要配合空中监测载体完成，实行一些不同于地面监测的特殊监测任务。一般较为常见的空中监测载体包括了滑翔机、可操控电动飞行器、热气球等等。空中载体平台存在安全性隐患，所以无法载人，很难满足一些要求精确度很高的空中无线电监测定位需求。所以如今一些空中无线电监测多会采用飞艇或者载人直升机，它们的机动性强且安全稳定，而且抗风性能高且灵活性强，可以随意调整位置，但是他们的维护成本过高，而且在运行过程中本身就会产生电磁干扰，所以在空中无线电波监测方面会受到极大限制。目前较为理想的是无人驾驶直升机，该空中载体平台驱动灵活、速度快、安全性高，而且日常无需过多管理和维护，所以利用无人驾驶直升机是目前空中无线电监测载体平台的最佳选择[2]。
三、空中无线电监测多站测向定位模型的构建
（一）系统状态模型构建
为了满足日常无线电监测任务中的无线电辐射源搜索要求，通常以静止状态固定站作为基础进行相关监测。一般来说，静态观测站与所要搜索的目标辐射源处于相对的非径向运动状态，如果所设定的无线电波辐射源位置不变，以它为原点设立坐标（0，0，0），辐射源为恒定数值Tr。如果观测站以接收n个无线电波信号作为一次观测周期，那么观测周期就应该表示为nTr，所以无线电监测平台的采样间隔T就可以表示为T=nTr。因为监测平台的机动性可控，如果监测目标的电波辐射源移动性不强或者完全静态，那么它的状态就可以用匀速运动来进行描述，根据此推算出它的扰动速度应该为：
如果为系统检测到的扰动信号，需要满足，就可以推算出该扰动信号的高斯白噪音为：。
（二）系统测量模型构建
考虑到在电磁波信号接收过程中的采样间隔内会产生目标电波辐射源与观测站之间的相对位移，所以观测站应该明确自身观测量中的各个参数，比如方位角β、俯仰角，它们就组成了系统测量模型中的空域变化量。
在常规的监测应用中，目标电波辐射源的水平距离都取决于监测平台的垂直高阶值，所以一般此距离都相对较小，俯仰角也会很小，几乎可以忽略不计。所以只要能按照上述公式推算就可以对从各处发送而来的电磁波与扰动电波进行定位跟踪，最终查到无线电波辐射源[3]。
总结
对无线电监测定位的研究，就是为了在越来越复杂的环境下更好开展无线电管理工作。特别是对无线电监测多站测向定位来说，加强空中载体监测平台的建设，加强空中飞行监测与地面控制的完美结合，才能将无线电监测多站测向定位的实施效能发挥到最大，取得更加精确的监测结果。
参考文献
[1] 李俊杰.探究空中无线电监测多站测向定位[J].中国新通信，2014（23）：50-50.
[2] 刘伟.无线电监测多站测向定位研究[D].西华大学，2013.7-9.
[3] 刘益君.空中无线电监测测向系统研究[D].云南大学，2012.54-57.