无线电测向运动
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无线电测向基础教程
丹徒高级中学
第一章无线电测向概述
第一节无线电测向运动的起源与发展
无线电测向运动是科技体育项目之一,也是业余无线电活动的主要内容。
它类似于众所周知的捉迷藏游戏,但它是寻找能发射无线电波的小型信号源(即发射机),是无线电捉迷藏,是现代无线电通讯技术与传统捉迷藏游戏的结合。
大致过程是:在旷野、山丘的丛林或近郊、公园等优美的自然环境中,事先隐藏好数部信号源,定时发出规定的电报信号。
参加者手持无线电测向机,测出隐藏电台的所在方向,采用徒步方式,奔跑一定距离,迅速、准确地逐个寻找出这些信号源。
以在规定时间内,找满指定台数、实用时间少者为优胜。
通常,我们把事先巧妙隐藏起来的信号源比喻成狡猾的狐狸,故此项运动又称无线电“猎狐”或抓“狐狸”。
无线电测向的起源与发展
无线电学是在物理学的发展过程中分离出来的个一学科。
它是从19世纪末兴起,经过无数科学家的辛勤劳动,积累了大量的实验和理论研究成果,逐渐发展起来的。
让我们简单地回顾一下无线电的发展历史。
1864年,英国科学家麦克斯韦总结了前人的工作,第一次提出了“电磁理论”。
在导体中来回振荡的交流电可以朝空间辐射出电磁波,而这些波会以光的速度向外传播。
当然,在未被实践证明之前,这还仅仅是一种预言。
但这是一个划时代的科学论断。
麦克斯韦的理论在当时曾受到一些著名科学家的怀疑,因为人们并没有看见过“电磁波”。
许多科学家前方百计做实验去证明它或否定它。
到23年之后,德国科学家赫兹在1887年成功地进行了用人工方法产生电磁波的实验,从而在实践上证明了“无线电”的存在。
在赫兹的实验中,收发之间不过是一墙之隔,通信距离是微不足道的。
但它确实证明了不用电线连通就可以传播电信号。
赫兹实验的成功,激发了许多人从事扩大通信距离的尝试。
既然一墙之隔能够成功,通信距离扩大到几米、几十米、几百米甚至更远一些,行不行呢?从事这种实验的人是数不胜数的,其中有代表性的是俄国的波波夫和意大利的马可尼。
他们最初试验时的年龄分别是28岁和20岁。
1895年波波夫表演了他新制造的一架无线电接收机,次年向250米外发送了电报。
几个月后,马可尼实现了1500米左右距离的通信。
两人的实验是彼此独立的。
马可尼于1896年取得了专利。
自此以后,通信距离不断增加。
1900年波波夫通过无线电对45公里外的破冰传发出指令,拯救了冲入大海的27名渔夫。
马可尼于1901年12月12日成功地进行了跨越大西洋的无线电通信实验,无线电波从英国的波尔多城飞越重洋到达美国的纽芬兰,距离约3200公里,从此,世界进入了无线电通信的新时代。
这以后,随着电子管、晶体管、集成电路的相继出现,无线电用于通信、广播、电视、导航、遥控、遥测等各个领域,成为人类不可缺少的重要技术手段之一。
现在人们周围环绕着无数的无线电波,仿佛置身于电波海洋之中,几乎家家户户通过广播、电视、电报同无线电保持着密切的联系。
特别值得一提的是,在无线电通信技术发展进程中,几乎每个阶段都留下了业余无线电爱好者的足迹。
在无线电通信技术的发展初期,专业工作者还限于使用长波和中波作为主要的手段。
专家们当时以为,短波容易被地面吸收,衰减快,通信不可靠,不稳定,波段约短越糟糕。
广大无线电爱好者被禁止使用长波和中波,便只好向短波进军。
正是这些数以万计的无名工作者们,多次利用小功率短波电台实现了数千公里的通信,在本世纪20年代积累了极其丰富的经验,取得了大量的第一手资料,证明了通信的优越性。
之后,各国政府和专家们又想制定法律,把短波划属专用,禁止业余爱好者使用短波段。
为此,在20世纪末期,曾由美国业余无线电协会会长作为业余者的代表去海牙国际法厅据理抗争,结果得到胜利,把短波中的几个频段专门划规业余爱好者使用。
目前航海和航空,模型竞赛中使用的遥控设备的工作频率、业余无线电短波通信和无线电测向运动中最常用的2米波段(144 MHZ ~146MHZ)和80米波段(3.5 MHZ~3.6 MHZ),都处于“业余频段”中。
业余无线电爱好者最早使用了晶体控制振荡器、再收式收信机、单边带无线电话和慢扫描电视等,丰富了通信手段,推动了无线电技术的发展。
业余无线电话活动还培养和造就了无数的无线电工作者和专家。
因此,世界无线电行业公认在无线电技术发展中,无线电业余爱好者作出过巨大贡献。
无线电测向的产生和运用
无线电测向运动是在无线电爱好者广泛开展业余通信的基础上发展起来的。
20世纪20年代,美国的无线电爱好者利用接收到的无线电波来寻找发信电台,拉开了业余无线电测向活动的序幕。
40年代,挪威、丹麦、英国等地陆续开展游戏性的无线电测向活动。
这项活动后流行于欧洲,并增加了一些竞赛性的内容,使用的频段也由一个增加到数个。
由于当时各国进行测向活动时使用不同频段,又各有自己的活动方式,在国际交往中深感不便。
1956年,国际业余无线电联盟(IARU)第一区批准了南斯拉夫关于制定国际比赛规则的建议,并委托当时测向活动开展最好的瑞典负责起草。
此规则于1960年经IARU第一区执委会讨论通过,并于1961年8月在瑞典首都斯德歌尔摩举行了第一届欧洲无线电测向锦标赛。
到1977年为止,欧洲锦标赛共举办了8次,成为世界锦标赛的前身。
世界无线电测向锦标赛的发展
1977年,在南斯拉夫斯科普里举行的国际业余无线电联盟第一区无线电测向工作会议上,决定将欧洲锦标赛扩大为世界锦标赛,并于1979年通过了新的竞赛规则。
第一届世界锦标赛于1980年9月在波兰格旦斯克附近举行。
参加这次比赛的有联邦德国、瑞典、罗马尼亚、挪威、瑞士、南斯拉夫、苏联、保加利亚、捷克、匈牙利、波兰等11个国家。
第二届世界锦标赛于1984年9月在挪威奥斯陆举行。
参加这届比赛的有保加利亚、中国、朝鲜、联邦德国、苏联等12个国家的84名选手。
苏联队以优异成绩夺取了大部分金牌。
中国队初次在世界比赛中露面,获得好评。
第三届世界锦标赛于1986年10月在南斯拉夫的萨拉热窝举行。
苏联、挪威、匈牙利、捷克斯了洛伐克、朝鲜、中国等17个国家的126名运动员参加了比赛。
亚洲又增加了日本、南朝鲜参赛。
这届比赛中,苏联仍保持了极大的优势。
第四届世界锦标赛中国队实现金牌零的突破,共获5金、1银、1铜,为祖国赢得了荣誉。
我国无线电测向的发展
我国的业余无线电活动始于本世纪20年代。
到40年代,旧中国拥有业余电台200多部,参加活动的有2000多人。
新中国成立后,1952年建立了国防体育系统,开展包括无线电活动在内的射击、摩托、航空、航海、跳伞、滑翔等多种多样的体育活动。
后来国防体育易名军事体育。
目前无线电运动属政府体育部门领导和管理。
我国无线电运动的群众团体是中国无线电运动协会。
它和有关国际组织发生联系,并指导各省、市、自治区无线电运动协会的工作。
建过以来,我国先后开展过无线电快速收发报、无线电工程制作、无线电通信多项、短波电台通信、无线电测向等无线电运动。
我国的无线电测向活动开始于1960年末。
次年,国家体委(国家体育总局)组织了几支巡回教学小分队辗转全国各地,播下了无线电测向活动的种子。
我国初期测向活动仅限于80米波段,并在1962年、1964年举办了全国比赛。
1966年,超小型电子管2米波段测向机及电子管发射机研制成功,开始了2米波段的测向训练。
这时,全国有20多个省开展测向活动,技术日臻成熟,设备制作也达到了较高的水平。
1980年,国家体委(国家体育总局)决定举办一年一度的测向比赛,1985年,国家体委(国家体育总局)、国家教委(教育部)、中国科协、共青团中央、全国妇联联合发出通知,号召在青少年中积极开展无线电测向活动。
同年,国家体委(国家体育总局)决定在1987年的第六届全国运动会中设测向竞赛,使无线电测向竞赛第一次进入了全运会,给了无线电测向爱好者、工作者以极大的鼓舞。
由于“奥运战略”的需要,在第七届全国运动会后非奥项目几乎全部退出,无线电测向不在属于全运会项目,各省专业运动队也相继解散,但每年的全国无线电测向比赛却吸引着数以千计的青少年参加,为无线电测向运动增添了新的活力。
2000年第十届世界无线电测向锦标赛落户江苏南京,这也是世界锦标赛第一次在亚洲举办。
2006年第三届全国体育大会(我国非奥项目最高级别比赛)在江苏苏州举办,无线电测向被正式列为比赛项目,这无疑是无线电测向的又一次春天。
第二节无线电测向赛事
无线电测向使用的是业余无线电频段,根据所使用的频率不同可以分为80米波段(3.5 MHZ~3.6 MHZ)无线电测向、2米波段(144 MHZ ~146MHZ)无线电测向和400MHZ(433.920MHZ)无线电测向,目前全国性赛事中以这三种为主,也有部分省份曾有过160米波段无线电测向,但现在也逐渐淡出无线电测向的舞台,后面将主要向大家介绍80米、2米和400M无线电测向。
国际主要赛事
1、世界无线电测向锦标赛:世界水平最高、级别最高、最权威的无线电测向比
赛,每两年举行一次。
2、亚太地区无线电测向锦标赛:亚太地区最高水平、最高级别的无线电测向比
赛,每两年举行一次,2009年亚太地区无线电测向锦标赛将在泰国举行。
3、国际邀请赛(法国、英国、日本等):不定期举行,旨在国际间的无线电测向
交流。
国内主要赛事
1、全国无线电测向锦标赛:每年举行一次,主要是标准距离无线电测向。
2、全国青少年无线电测向锦标赛:每年举行一次,主要是短距离无线电测向。
3、全国体育大会无线电测向赛:2006年在江苏苏州举行的第三届全国体育大会
首次设置,每4年举行一次,这是国内水平最高、级别最高、最权威的无线电测向赛事,2010年第四届全国体育大会无线电测向竞赛将在安徽合肥举行。
4、全国无线电测向分区赛:每年举行一次,共6站。
5、全国大学生无线电测向锦标赛:不定期举行。
6、其他赛事:全国各省市自治区举办的无线电测向比赛,各高校之间的邀请赛
等等。
无线电测向的特点与价值
无线电测向是一项充满智慧的运动,是智力与体力、理论与实践、室内与户外、动手与动脑、压力与毅力相结合的运动。
它不仅能强健体魄,而且能培养人独立思考、克服困难以及在遇到意外的情况下迅速做出决定、果断采取行动的能力。
它还能开阔我们的视野、增长相关知识、磨练我们的意志,是一项很好的国防教育和精英教育活动。
无线电测向是一项融入自然、追求挑战的运动。
无线电测向是一种生活方式,只有身处其中,去判断,去选择,去奔跑,去找寻……
无线电测向就如人生,总有疲惫,也总有希望;总有困难,也总有惊喜。
流了汗了,受了伤了,痛了累了,可是,只要我们找到了自己追求的目标,此刻迸发出来的快乐超过了一切的累和痛。
我们还要确定自己的位置,还要把握前进的方向,还要去寻找预定好的目标,还要去奔波,去追求。
我们累并快乐着。
第二章无线电测向技术
第一节无线电测向机的使用
(一)持机方法
掌握正确的持机方法,养成良好的习惯,是在训练和竞赛中,及时捕捉电台信号,提高测向速度和精度的必要条件。
1、80米波段无线电测向机
以80米波段立式测向机为例,正确的持机方法是:右手握机,大拇指靠近单向开关,其它四指握向测向机,手背一面是大音面;松肩、垂肘,测向机举至胸前,距人体约25厘米左右,尽量保持测向机与地面垂直。
调整测向机时,用左手调整各旋钮和扳动各开关(单向键由右手大拇指控制)。
测单向时,为了测线准确,找准方位物,允许将持机臂伸直,将测向机抬高与眼平,进行“瞄准”。
根据个人的不同习惯也可以左手左手持机,右手转动旋钮。
短距离测向机持机方法:
2、2米波段测向机持机方法
根据2米波段测向使用水平极化波(短距离测向采用垂直极化波),以及测向时多用单向大音面的特点,一般右手握机,左手调整旋钮和开关;测向时,天线所在平面必须与地面保持平行;通常情况下,测向机举至胸前,并使引向器始终处于前方,以便准确观察电台方向线。
信号弱或收不到信号时,可将测向机举过头顶。
(二)掌握测向机的性能
1、熟悉电台呼号
无线电测向所用隐蔽电台,都有自己的编号和呼号,并具有连续(短距离测向)或轮流(标准距离测向)自动拍发等幅电报的功能。
判断电台呼号时,要注意分辨长音、短音出现的先后顺序和长、短音的数目。
电台发信时,重复循环各自的电码符号。
在语言中,通常用“达”表示长音,用“的”表示短音。
在书写时,一般用“划”表示长音,用“点”表示短音。
标准距离测向用电台呼号如下:
1号台:MOE - - - - - •
2号台:MOI - - - - - • •
3号台:MOS - - - - - • • •
4号台:MOH - - - - - • •••
5号台:MO5 - - - - - • • • • •
信标台:- - - - -
80米波段短距离测向用电台呼号如下:
1号台:MOE - - - - - •
2号台:MOI - - - - - • •
3号台:MOS - - - - - • • •
4号台:MOH - - - - - • •••
5号台:MO5 - - - - - • • • • •
6号台:6 - • •••
7号台:7 - - • • •
8号台:8 - - - • •
9号台:9 - - - - •
0号台:0 - - - - -
信标台:- - - - -
2米波段短距离测向用电台呼号如下:
1号台:•- - - -
2号台:• • - - -
3号台:• • • - -
4号台:• ••• -
5号台:• • • • •
6号台:6 - • •••
7号台:7 - - • • •
8号台:8 - - - • •
9号台:9 - - - - •
0号台:0 - - - - -
信标台:- - - - -
2、测向机各旋钮、开关的功能及使用
频率旋钮:用来寻找需要收测电台的信号,要求被收测信号的音调清晰,悦耳,而其它电台的信号尽可能小,减小其干扰。
增益控制装置:测向机的增益控制装置分别是“音量”旋钮和“远、近程”开关。
其中,“音量”旋钮采用连续调整方式,利用电位器控制测向机中频放大器的放大量,进而控制音量,逐渐地、连续地平滑变化。
而“远、近程”开关,采用不连续调整方式,大多利用开关定量地衰减测向机高频放大器的放大量,对音量控制的效果只有大、小两个状态。
在测向过程中,如果电台距离较远时,为保证收到信号,应将这两个增益控制装置同时置于增益最大位置,即“音量”旋钮旋至最大,“远、近程”开关扳向“远程”。
当接近电台时,信号逐渐增强,耳机内声音逐渐变大。
由于人耳在小音量时对音量变化的分辨能力比对大音量时的分辨能力强,就需要随时减小音量,以利于正确地辨别电台方向。
但只有这种控制方式还不够。
为了在即将接近电台时可以判断被测电台的距离,不致于有时怕跑过而踌躇不前,而有时却盲目跑过很多,造成时间上的浪费,应将“远、近程”开关扳向“远程”位置。
这时,测向机只在大约距电台三、四百米内才能收到适当强度的信号(2米测向机稍远些)。
运动员在向被测电台运动中,随时把此开关由“远程”扳向“近程”。
如未收到信号,则证明电台还在三、四百米以外,仍需大胆向前奔跑;如果收到了信号,则说明电台已距离不远,此时,就要根据信号的强弱,判断是否到了近台区,并采取必要的手段和方法,准备捕获“猎物”。
单向开关:用来判断电台的方位。
当需要判断单向时,按下复合,产生一心脏方向图,着就克服了磁性天线的双值性。
当松开此开关,自动切断直立天线,测向机保持“8”字形方向图。
电源开关:短距离用的PJ—80型测向机不单设电源开关,插入耳机即接通电源,拔出即断开电源。
3、测电台方向线的基本方法
80米测向机与测单向和测双向两种方法供选择。
在实际测向中,必须两种方法配合使用,才能获得满意的效果。
按使用单、双向的步骤不同,可分为单向——双向法和双向——单向法两种。
单向——双向法:运动员按前述“持机方法”持机,手背向前(这时测向机的大音面朝前),用右手大拇指按下单向键(这时直立天线接入电路),边调整频率调
谐旋钮,边转体使大音面环向周围扫动。
当耳机声音最大时,测向机单向大音面所在的方向即为电台方向。
这个过程叫做测单向,又叫“定边”,即定出电台在哪边。
从单向心脏形方向图可知,单向大音面为一个较大的扇面,难以准确地定出方向线。
因此,在定边后,大拇指要松开“单、双向”开关(即断开直立天线),并将直立天线收进机内,用磁性天线的小音点(即磁棒轴线)对着单向所指的电台方向,继续转动测向机,当耳机声音最小(或无声)时,磁棒轴线所指的方向,即为电台方向线。
后边这个过程叫做测双向,又叫做测线。
上述方法操作简便,并且使用单向时灵敏度较高,有利于远距离弱信号的接收,适合于信号微弱时使用。
起点测向多采用单向——双向法。
双向——单向法:收听到电台信号后,先用前述双向法,测出电台所处的一条直线。
然后右手大拇指按下“单、双向”开关(加入直立天线)并转动测向机90°,用单向大音面对准测出的直线,听一下声音大小,在迅速将测向机转动180°(扭动手腕,使大音面由原来的向外变为向里)。
注意保持直立天线与地面垂直,反复比较两面的声音大小。
声音大时,单向大音面所在的那条射线即为电台的方向线。
可见这种方法是先测出一条方向线,再定出电台在这条线的哪一边,即先测线,再定边。
在实际使用中,往往需要再断开直立天线,用双向法瞄示准确的方向线,并记住远处方位物。
对2米测向机来说,有如下两种测向方法。
单向法(也叫主瓣一次测向法):收到电台信号后,转动天线360°,依靠尖锐的主瓣方向图即可明确地测出电台方向线。
假如有时主瓣、后瓣难以分清(两个方向上声音大小差不多),可将“音量”关小,测向机举过头顶,在主、后瓣两个方向上翻转天线,注意保持天线所在面与地面的平行,反复对比两边的音量大小,防止测反方向。
这种方法动作少,操作简便,但对方向图的主瓣尖锐程度要求较高,多用于三元八木天线。
单向——双向法:这种方法多用于主瓣不够尖锐的二元八木天线或要求方向线很准确的近距离测向中。
在被测电台发信后,首先按八木天线的一般使用发法,使各振子所在平面与地面平行,用前述单向法测出电台的大致方向;然后,把天线立起来使用,使反射器(或引向器)在有源振子的上方或下方,而失去反射(或引向)的作用。
此时只有有源振子起作用,天线的方向图是单个有源振子的“8”字形方向图。
这种类似于磁性天线的方向图,小音点的信号强度变化率大,方向性非常明显,而且小音点测向时,可利用振子的指向进行瞄准,提高了测向准确性。
这种单、双向配合使用的方法与80米波段测向方法相似,可按测向机的性能和使用者的习惯灵活运用。
第二节短距离无线电测向技术
短距离无线电测向基本方法和技术流程可归纳为:收测电台信号、方向跟踪、交叉定点、比音量等。
(一)收测电台信号
当不了解被收听电台信号的强度时,如在起点收听首找台,找某台后收测下一台号,应将音量旋钮预置在声音最大位置,边转动测向机,边调整频率旋钮,听到信号后,首先辨认台号是不是你现在需要寻找的电台呼号,然后缓慢地左右细调,使声音最大,音调悦耳。
最后,将音量旋钮旋至适当位置,进行测向。
然后进行的就是测电台的方向线,基本方法前面已详细介绍,不在赘述。
(二)方向跟踪
沿测向机指示的电台方向,边跑边测,直接接近并找道电台的方法叫方向跟踪。
由于80米波段测向机双向小音点方向清晰准确,因此跟踪时多使用此方向线。
因为短距离测向竞赛的信号源处于连续发信状态,因此该技术是最常用,最重要的基本技术。
在地形简单、障碍较少的情况下,方向跟踪时可快速奔跑,并在跑动中左右摆测向机,不停的校正方向(注意随时调小音量)。
方向跟踪时,容易出现从电台附近越过而并未觉察的情况。
这时运动员虽已跑过电台,但测向机磁性天线指示的方向线,由于变化不大而未能及时发现。
避免的办法是在跟踪,越跑越远,直至耳机中音量明显减弱时才发觉。
避免的的办法是在跟踪中打几次单向,判断大音面是否已转向到后面。
“宁跑勿走,宁过勿欠”,这是迅速到位的最基本要求,切忌尚未到位便进行搜索,耽误时间。
(三)交叉定点
在不同的测向点测出两条或两条以上的方向线,依靠方向线的交点确定电台位置方法,叫交叉定点。
运动员在A点测出一条方向线,记住这条线上前方的方位物。
再跑至B点,用双向(此时已无需再测单向)测出另一条方向线。
两条方向线的交点即为电台位置。
(四)比音量
在距电台很近时,利用测向机音量随距离变化大的特性确定电台位置的方法,称作比音量。
比音量技术是在出现干扰,造成测向机指向模糊、混乱、无法正常使用的一种方法。
比音量有两种方法:
1、扫音量
将测向机直立天线抽出,按下单向开关,将持机臂伸长向周围做弧形扫动,寻得音量最大的方向,并沿此方向向周边扫边前进,直至找到电台。
2、跑音量
这是在近台区出现严重干扰,无法测出方向线时才使用的一种方法。
具体步骤是:将测向机音量调小,在可疑区反复奔跑,找出音量突起处,再用“扫音量”方法,判定电台具体位置。
(五)电波的反射及注意事项
由于短距离测向多在市内或近郊进行,电波的反射不能不引起特别的注意。
与反射有关的因素主要有以下几点:
1、山地对电波的反射,石山为最,土地较弱,且山势越陡反射越厉害。
2、高大的楼房容易反射电波。
3、电线及高压电线对电波产生辐射。
总之,如进入上述区域,出现方向模糊不清,指向错误多变,交点不定,信号忽弱时,应马上意识到已进入反射区,要立即退出,再找到新测向点
第三节标准距离无线电测向技术
标准距离无线电测向技术按照竞赛过程先后可分为:起点测向技术、途中测向技术和近台区侧向技术(200米测向技术)。
(一)起点测向技术
起点测向技术主要包括分析地图、收测电台信号、标图、初定首找台和找台顺序。
1、分析地图
运动员在出发前5—10分钟领取地图后,应按照下列步骤和内容进行认真地分析:。