國家無線電監(jiān)測中心監(jiān)測處 趙 靜

一、引言

短波無線電監(jiān)測需定期為無線電管理部門提供真實可靠的信道占用度、頻段利用率及各頻段各業(yè)務(wù)段背景狀況等重要數(shù)據(jù)，為無線電管理部門的頻率指配、頻率規(guī)劃、頻率協(xié)調(diào)提供技術(shù)支持。通過日常監(jiān)測及時發(fā)現(xiàn)并排除有害干擾，維護空中電波秩序，有效地為國家的安全和社會的穩(wěn)定服務(wù)。

如何高效率、高質(zhì)量地完成常規(guī)監(jiān)測、專項監(jiān)測、特殊監(jiān)測、干擾查找等多重任務(wù)，更好地為無線電管理工作提供服務(wù)？推進(jìn)和實現(xiàn)監(jiān)測自動化是其必要手段和必經(jīng)之路。無論是電磁環(huán)境的全面掌握、有害干擾的及時發(fā)現(xiàn)、敏感信號的跟蹤排查，都需要對短波全頻段進(jìn)行長期持續(xù)的監(jiān)測定位工作。而在未啟動短波監(jiān)測自動化時，僅靠監(jiān)測人員人工監(jiān)測的方法，只能實現(xiàn)對特殊時期、特殊頻點、特殊區(qū)域的被動監(jiān)測，無法形成連續(xù)不斷的頻率及信號態(tài)勢。而由于監(jiān)測人員大量工作用于對信號的搜索和定位，缺乏對頻段及信號的進(jìn)一步深入細(xì)致的分析和研究，無法形成支持無線電管理部門決策的結(jié)論性報告。

隨著全國短波監(jiān)測網(wǎng)自動化的逐步實現(xiàn)，搜索測向定位大功率信號、不間斷頻譜數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)的記錄保存等大量繁復(fù)的工作將由設(shè)備自動完成。實現(xiàn)對頻率及全頻段信號全天24小時不間斷的監(jiān)測定位，使被動監(jiān)測逐步轉(zhuǎn)化為主動監(jiān)測。連續(xù)詳實且具有時效性地自動監(jiān)測數(shù)據(jù)，更有利于我們對干擾信號的及時發(fā)現(xiàn)，對頻譜態(tài)勢的全面掌握，對關(guān)注信號的跟蹤排查，使我們的工作更加高效、更加深入、更加細(xì)致。

二、全國短波監(jiān)測網(wǎng)自動化的發(fā)展進(jìn)程

全國短波監(jiān)測網(wǎng)建成并運行的初期，各監(jiān)測站只能獨立工作，完成單站監(jiān)測測向。而短波監(jiān)測在進(jìn)行交會定位時，實時性要求高，需要各站之間能夠快速、高效、便捷、實時地傳遞監(jiān)測測向數(shù)據(jù)。未實現(xiàn)自動化聯(lián)網(wǎng)時，各站交互監(jiān)測和測向數(shù)據(jù)主要依賴于電話溝通，不僅實時性差，而且效率極低。往往某個站職守監(jiān)測到關(guān)注信號后，通過電話聯(lián)系其他各站，在聯(lián)系過程中信號已經(jīng)消失了，給工作帶來極大的不便。2008年國家無線電監(jiān)測中心開發(fā)了短波自動化提測、配測軟件，配置于各監(jiān)測站。在軟件中輸入關(guān)注頻率，即刻可自動顯示各站提取過來的監(jiān)測頻譜動態(tài)圖及測向狀態(tài)圖。工作人員可根據(jù)頻譜圖判斷各站監(jiān)測信號是否為同一信號，并可通過人工判斷各站示向度的取值，并通過人工在地圖上交匯定位。極大地提高了測向定位信號的時效性，并省去了大量電話溝通描述的工作。

而隨著無線電監(jiān)測業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，越來越需要監(jiān)測部門通過長時監(jiān)測定位，主動搜索發(fā)現(xiàn)與臺站數(shù)據(jù)庫不相符的非法發(fā)射信號并進(jìn)行排除，而不是僅限于完成上級下達(dá)的申訴頻率的定位查找。因此，2012年國家無線電監(jiān)測中心在提測、配測軟件的基礎(chǔ)上又開發(fā)了短波大功率自動搜索定位軟件。該軟件利用多臺寬帶測向機進(jìn)行信號搜索，采用信道合并、示向度選取和多站交會等算法，通過與已存儲信號數(shù)據(jù)庫對比確定新信號，對新信號進(jìn)行自動定位計算，將結(jié)果保存到短波信號數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)了對信號的自動搜索和自動定位經(jīng)緯度。自動搜索并定位新出現(xiàn)的大功率短波發(fā)射電臺并入庫，極大提高了短波測向設(shè)備的利用率及短波監(jiān)測工作的效率和質(zhì)量，有效地補充并部分替代了現(xiàn)在的人工定位方式。

同期開發(fā)的自動化短波頻段電平數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，是一種7×24小時、全自動運行的頻譜基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)。按照500Hz的頻率分辨率，將短波頻段每分鐘的電平數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計和存貯，從而形成龐大的短波頻段頻譜基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可回放出短波頻段每分鐘的頻譜圖，還可以統(tǒng)計出短波頻段中任意頻段、任意時間段的占用度情況（數(shù)據(jù)、圖形）。為進(jìn)一步分析掌握短波頻段的頻譜資源和使用情況及短波干擾的查找、頻率指配等工作提供了重要依據(jù)。

三、自動化應(yīng)用于短波監(jiān)測需關(guān)注的相關(guān)問題

（1）由于短波頻段的信號主要以地波和天波形式進(jìn)行傳播。對于一定的傳輸距離，電波傳播可能存在幾種傳輸模式和幾條射線路徑的多徑傳輸現(xiàn)象。加之電離層的隨機變異性，接收電平也有嚴(yán)重的衰落現(xiàn)象。多種情況都會引起測向機接收示向度的不穩(wěn)定，此時自動交匯定位的經(jīng)緯度誤差會很大。因此，我們在實際工作中將自動定位數(shù)據(jù)的次數(shù)設(shè)置為10次置信，新信號和數(shù)據(jù)庫中的信號至少有3個參與測向站相同，且各參與站的示向度偏差在6度內(nèi)（正負(fù)3度），則認(rèn)為是相同信號，相同信號的定位經(jīng)緯度累次求均值存儲，并存儲其出現(xiàn)次數(shù)，確定為新信號的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中自動新增存儲。通過置信次數(shù)的限制，對偶然交匯定位的位置不予置信，可以有效地降低自動定位的錯誤率。

（2）由于自動交匯定位的準(zhǔn)確度及定位誤差取決于各監(jiān)測站測向系統(tǒng)的測向準(zhǔn)確度。而各監(jiān)測站經(jīng)過幾年的運行工作，監(jiān)測接收環(huán)境都不同程度有所改變，因此，定期對監(jiān)測站測向準(zhǔn)確度進(jìn)行測試，及時了解各站測向準(zhǔn)確度也是保障自動化定位準(zhǔn)確性的重要步驟。

（3）目前的短波監(jiān)測自動化實現(xiàn)了對頻譜的自動采集，對大功率信號的自動搜索定位，但仍未完全實現(xiàn)對信號特征的自動識別。由于短波信號信噪比較低，大多信號信噪比無法滿足自動識別要求，仍需有經(jīng)驗的監(jiān)測人員對信號進(jìn)行特征分析判斷，對語音信號需通過人工監(jiān)聽判斷語種及是否有我們關(guān)注的內(nèi)容信息，所以信號識別自動化將是未來短波監(jiān)測網(wǎng)自動化需要進(jìn)一步研究實現(xiàn)的重要部分。

（4）需將自動監(jiān)測與人工監(jiān)測有機結(jié)合，發(fā)揮監(jiān)測系統(tǒng)的最大效能。對于發(fā)射功率小、同頻電臺發(fā)射等情況的監(jiān)測定位，人工參與監(jiān)測分析是必不可少的。

四、結(jié)束語

監(jiān)測自動化是無線電監(jiān)測業(yè)務(wù)發(fā)展的主要趨勢，提高全國短波監(jiān)測網(wǎng)的自動化程度，不僅能夠提高短波監(jiān)測的能力，同時也使監(jiān)測人員能夠把大量精力投入到監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析提取上，從而更好地為無線電管理部門提供技術(shù)支持和決策建議。