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一步深入細致的分析和研究，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、更加細致。

二、全國短波監(jiān)測網(wǎng)自動化的發(fā)展進程

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)射信號并進行排除，而不是僅限于完成上級下達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3度），則認為是相同信號，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確度及定位誤差取決于各監(jiān)測站測向系統(tǒng)的測向準確度。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)測站測向準確度進行測試，及時了解各站測向準確度也是保障自動化定位準確性的重要步驟。

（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。