第十章 无线电测向体制概述

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浅析无线电监测与测向技术

浅析无线电监测与测向技术

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无线电的管理工作难度较大,需要有效的技术支持,随着无线电管理工作的有效开展,进一步提高了无线电监测水平。在进行监测过程,需要提高测向技术水平,因此,本文对无线电监测与测向技术进行了实践探索,希望通过有效阐述,能够为相关工作开展奠定良好基础。

一、无线电测向技术概述

在有效的研究无线电监测技术过程中,要提高对于测向技术的研究能力,实施无线电测向技术时,可以利用天线系统确认来波信息和信息处理的方法,对此,可以把这个过程分成两类,包括标量测向系统和矢量信息系统。前者的作用是获得并使用与来波型号有关系的标量信息数据,后者作用是获得并使用和来波型号有关的矢量信息数据。而对于标量测向系统来讲,不仅历史悠久,而且还有很大的发展前景,它的测向天线和测向方向图也都非常实用。测向机是利用测向的专业机构来区分固定站和移动站点,所以,应该用无线电测定来波方向并使用固定的辐射源,这样不仅能给电台单位做好定位,而且还能够进行分化交互测试,进而更好地确定辐射源位置。除此之外,还可利用不同的测向分析,详细划分测向的体制。

系统组成及工作原理:测向天线,输入匹配单元、接收机、方位信息处理显示,这些都是无线电测向系统的组成部分,而一个测向站的主要组成部分又包括了测向系统,通信系统以及附属设备。无线电测向测定的是来波的方向,主要目的是将辐射源确定下来,这就需要位置不同的测向站要进行组网测向。另外,整个测向的过程中,为了能够让示向度达到准确,还需要充分满足优质测向台址环境,匹配的测向体制、精度高的测向机,经验丰富的操作人员等四个条件。通过对系统的进一步分析,提高了测向技术认识,能够保证测向工作有效开展。在进行工作实践研究过程中,需要相关工作人员提高技术的应用能力,从而有利于加强无线电监管水平。

无线电测向体制概述

无线电测向体制概述

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无线电测向原理

无线电测向原理

无线电测向原理

无线电测向是一种利用无线电波进行信号测向的技术,它可以用于确定信号的

方向和位置。无线电测向技术在军事、民用通信、天文学等领域都有着重要的应用。本文将介绍无线电测向的原理及其在实际中的应用。

首先,我们来了解一下无线电测向的基本原理。无线电测向的基本原理是利用

天线接收信号,并通过对接收到的信号进行分析,确定信号的方向和位置。在实际的应用中,通常会使用多个天线来接收信号,通过对比不同天线接收到的信号强度和相位差异,可以计算出信号的方向和位置。

无线电测向技术主要包括两种方法,一种是方位测向,另一种是距离测向。方

位测向是通过对接收到的信号进行方位角的测量,确定信号的方向;而距离测向则是通过对接收到的信号进行距离的测量,确定信号的位置。这两种方法可以单独应用,也可以结合起来进行综合测向。

在实际的无线电测向系统中,通常会采用多种测向技术相结合的方式,以提高

测向的准确度和可靠性。例如,可以通过使用多个天线阵列来实现高精度的方位测向;同时结合多普勒效应来实现距离测向。这样可以在不同的环境和条件下,实现更加灵活和精准的测向。

无线电测向技术在军事领域有着广泛的应用。在军事侦察、雷达导航、通信干

扰监测等方面,都需要使用无线电测向技术来获取目标的方向和位置信息。同时,在民用通信领域,无线电测向技术也可以用于无线电定位、无线电导航等应用。此外,无线电测向技术还可以应用于天文学领域,用于天体信号的测向和观测。

总的来说,无线电测向技术是一种重要的信号测向技术,它可以通过对接收到

的无线电信号进行分析,确定信号的方向和位置。在实际的应用中,无线电测向技术可以应用于军事、民用通信、天文学等多个领域,具有着重要的意义和价值。随着无线电技术的不断发展,无线电测向技术也将会得到进一步的完善和应用。

无线电测向原理

无线电测向原理

无线电测向原理

无线电测向是利用无线电波的传播特性,通过对信号的接收和处理,确定信号的方向的一种技术。无线电测向原理是基于电磁波传播的基本原理和天线接收信号的特性,通过对接收到的信号进行分析,确定信号的来向。下面将从无线电测向的基本原理、测向系统的组成和测向方法等方面进行介绍。

首先,无线电测向的基本原理是基于电磁波的传播特性。当电磁波在空间中传播时,会受到地形、建筑物等物体的影响而产生衍射、反射等现象,这些现象会使信号在接收端产生多径效应,从而导致信号的强度和相位发生变化。利用这些变化,可以通过信号处理技术确定信号的方向。

其次,测向系统通常由天线、接收机、信号处理器和显示器等组成。天线是接收信号的装置,不同类型的天线适用于不同频率的信号接收。接收机是用于接收信号的设备,它可以将接收到的信号转换成电信号,并将其传送给信号处理器。信号处理器是用于对接收到的信号进行处理和分析的设备,它可以提取信号的特征参数,并通过计算确定信号的方向。显示器则用于显示测向结果,通常以图形或数字的形式呈现。

最后,无线电测向的方法主要包括干扰测向、方位测向和跟踪

测向等。干扰测向是指利用干扰信号的特征参数确定干扰源的位置,通常用于无线电干扰的监测和定位。方位测向是指确定信号来向的

方向,通常用于通信情报收集和无线电定位。跟踪测向是指对移动

目标进行实时跟踪,通常用于雷达导航和目标追踪等应用。

综上所述,无线电测向是一种利用无线电波的传播特性,通过

对信号的接收和处理,确定信号方向的技术。它的原理是基于电磁

波的传播特性,测向系统由天线、接收机、信号处理器和显示器等

无线电测向原理

无线电测向原理

无线电测向原理

无线电波在均匀介质 (如空气)中,具有直线传播的特点。只要测出电波传播的方向,就可以确定出信号源(发射台)所在方向。无线电测向是指通过无线电测向机测定发射台(或接收台)方位的过程,但是无线电测向运动中,要快速寻找隐蔽巧妙的信号源,必须掌握无线电波的传播规律。

一、无线电波的发射与传播

无线电波既看不见,也摸不着,却充满了整个空间。广播、移动通讯、电视等,已经是现代社会生活必不可少的一部分。无线电波属于电磁波中频率较低的一种,它可直接在空间辐射传播。无线电波的频率范围很宽,频段不同,特性也不尽相同。我国目前开展的无线电测向运动涉及三个频段:频率为1.8—2兆赫的中波波段,波长为150—166.6米,称160米波段测向;频率为3.5—3.6兆赫的短波波段,波长为83.3—85.7米,称80米波段测向;频率为144—146兆赫的超短波段,波长为2.08—2.055米,称2米波段测向。

(一)无线电波的发射过程

无线电波是通过天线发射到空间的。当电流在天线中流动时,天线周围的空间不但产生电力线 (即电场),同时还产生磁力线。其相互间的关系,如图2-1-1所示。如果天线中电流改变方向,空间的电力线和磁力线方向随之改变。如果加在天线上的是高频交流电,由于电流的方向变化极快,根据电磁感应的原理,在这些交替变化的电场和磁场的外层空间,又激起新的电磁场,不断地向外扩散,天线中的高频电能以变化的电磁场的形式,传向四面八方,这就是无线电波。从图2-l可知,电力线 (即电场)方向与天线基本平行,磁力线 (磁场)的形状则是以天线为圆心,与天线相垂直的方向随之变化的无数同心圆。

无线电测向基础原理.

无线电测向基础原理.

1 无线电测向基础

1.1 示向度

为了确定某个目标的方位,必须确定连接该目标至已知坐标的点的直线同某个起始方向(起始线之间的夹角。

例如,在点X 上有一个须要确定方位的目标,而点A 的地理坐标已知,那么,点X 和点A 的连线同地理正北方向之间的夹角A a 称为示向度(图1-1。这就是说,示向度是以已

知地理坐标的观测点A 的地球子午线的指北方向沿顺针方向旋转至点A 与被测目标连线所转过的角度。其取值范围:0≤示向度<360°。

无线电测向是用无线电技术手段确定来波..

的示向度。请注意,无线电测向设备所测定的是来波..

的示向度(到达角,由于电波传播中可能出现的不正常现象会导致其等相位面畸变,因而来波的到达角未必是其辐射源所在的方位。

图1-1 测向与定位

1.2 交会定位

只在一个已知地理坐标的点测向,只能得到一条方位线,而不能得到一个定位点。为了实现定位,必须产生两条或两条以上相互独立的方位线。

例如,点X 有一个须要确定位置的目标,而点A 与点B 的地理坐标已知,那么,由点A 和点B 测得示向度A a 和B a 与相应的方位线A LOP 和B LOP ,方位线A LOP 与B LOP 的交点,就认为是目标位置(图1-1。

如果用n 条方位线交会定位,那么,由于测向误差的影响,在目标真实位置W 周围将得出最多可达m 个交会点。m 由下式得出:

2

1(-=n n m (1-1

a

式中,n ——用于交会定位的方位线的条数。

目标真实位置w 仅以一定的概率位于这些交点所构成的多边形内。这个概率

121--=n n n p (1-2

无线电测向

无线电测向
术与传统捉迷藏游戏的结合。
二、无线电测向运动的发展
无线电测向是舶来品,是上个世纪50年代我国进行国防教育,开
展国防体育时从苏联引进的。 1980年9月,第一届世界无线电测向锦标赛在波兰格但斯克举行。 1983年7月,第27届国际无线电测向锦标赛在南斯拉夫举行。 1984年9月,第二次世界无线电测向锦标赛在挪威奥斯陆举行。
图1:测向机正面
图 2 为测向机右侧,红色 按钮为单向开关,长按下使用 单向法,下面的耳机插孔也是 测向机电源开关,通入耳机则 打开测向机电源。
图2:测向机右侧
图 3 为测向机左侧,上面为调 谐旋钮,是调频时使用的,频率
范 围 在 3.5MHz-3.6MHz 之 间 ( 0-9
号都在这个范围之内)。下面为 音量旋钮,调节音量使用,在开 始听台之前建议将音量旋钮调至 中段。

男、女队员,在颐和园进行了首次比赛。 1962年,在北京香山举行了第一届全国无线电测向锦 标赛,无线电测向运动面向全国展开。 文化革命开始后,无线电测向活动全面停滞。 1979年,河南率先恢复了无线电测向活动。 1984年在吉林省吉林市举行了首次全国青少年竞赛。 之后每年一次的全国青少年竞赛一直坚持至今。

2000年10月12-18日,由江苏电信-移动赞助的,“江苏电信-移动
杯”第十届世界无线电测向锦标赛在中国江苏南京进行,也是中国 第一次举行世界无线电测向锦标赛。

第十章_无线电测向体制概述

第十章_无线电测向体制概述

第十章无线电测向体制概述

摘要:本文首先介绍了无线电测向的一般知识,说明了无线电测向机的分类方法和应用;着重从测向原理的角度说明了不同测向体制的特点和主要技术指标;最后从实际出发,提出选用建议。供读者参考。

无线电测向的一般知识。

随着无线电频谱资源的广泛应用和无线电通信的日益普及,为了有序和可靠地利用有限的频谱资源,以及确保无线电通信的畅通,无线电监测和无线电测向已经必不可少,其地位和作用还会与时俱进。

什么是无线电测向呢?无线电测向是依据电磁波传播特性,使用仪器设备测定无线电波来波方向的过程。测定无线电来波方向的专用仪器设备,称为无线电测向机。在测定过程中,根据天线系统从到达来波信号中获得信息以及对信息处理的方法,可以将测向系统分为两大类:标量测向系统和矢量测向系统。标量测向系统仅能获得和使用到达来波信号有关的标量信息数据;矢量测向系统可以获得和使用到达来波信号的矢量信息数据。标量测向系统仅能单独获得和使用电磁波的幅度或者相位信息,而矢量测向系统可以同时获得和使用电磁波的幅度和相位信息.

标量测向系统历史悠久,应用最为广泛。最简单的幅度比较式标量测向系统,是如图(1)所示的旋转环型测向机,该系统对垂直极化波的方向图成8字形。大多数幅度比较式的标量测向系统,其测向天线和方向图,都是采用了某种对称的形式,例如:阿德考克(Adcock)测向机和沃特森-瓦特(Watson-Watt)测向机,以及各种使用旋转角度计的圆形天线阵测向机;属于相位比较的标量测向系统,有如:干涉仪(Inteferometry)测向机和多普勒(Dopple)测向机等。在短波标量测向系统可以设计成只测量方位角,也可设计成测量方位角,同时测量来波的仰角。

无线电测向

无线电测向
• 海因里希•鲁道夫•赫兹在1886年至1888年间首先通过试验验证了麦克 斯韦尔的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特性。
• 1906年圣诞前夜,雷吉纳德•菲森登在美国麻萨诸塞州采用外差法实 现了历史上首次无线电广播。菲森登广播了他自己用小提琴演奏“平 安夜”和朗诵《圣经》片段。
• 位于英格兰切尔姆斯福德的马可尼研究中心在1922年开播世界上第一 个定期播出的无线电广播娱乐节目。
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
一区执委会通过,并于1961年8月在瑞典首都斯
德哥尔摩举行了第一届欧洲无线电测向锦标赛。
无线电测向
• 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。
• 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,开始了业余无线电 测向活动。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。这项活动逐渐流 行于欧洲,并增加了一些竞赛性的内容。

为了统一无线电测向运动的方法,国际业余

无线电测向运动简介

无线电测向运动简介

无线电测向运动简介

短距离无线电测向竞赛规则

一、无线电测向技术的发展和应用

在无线电通讯技术发展的早期,为了节省电台的功率和确保通讯质量,人们曾对电磁波的定向发射和接收即定向天线进行了大量的研究。它为无线电测向奠定了基础。

20世纪初,无线电测向仪的使用,由于受体积和重量的限制,只能用于航海。40年代,德国研制成功小型测向仪,装在飞机上,利用伦敦广播电台的电磁波导航,对伦敦进行了轰炸。二次大战末期,美国曾组织了一个大范围的无线电测向网,监视德军的潜艇,指引反潜飞机对其轰炸。反间谍斗争中,利用测向技术,可以破获敌台。在战争中,无线电测向技术是一种重要的侦察手段,了解敌方指挥中心、部队的配置和调动等。有的国家在军队中,专设有无线电测向队。交战双方研制和改进测向设备,特别是机载设备,有力的推动了无线电测向技术的发展。

无线电测向技术在和平建设时期,也广泛的用于交通、天文、气象、环保、救灾中;航海规范及有关国际公约中规定,1600总吨以上的海船,必须装有测向仪,用于海上救助。各拥有海岸线的国家要在沿海专设监测站,以便当接到紧急呼救信号后,测定遇难者的位置,派船和飞机救援。

近年来,比较先进的助航仪器,如罗兰、奥米伽雷达大量使用,它们比测向仪操作简便,定位精度高。但是一,由于无线电测向仪具有结构简单、造价低、工作可靠、对电台没有特殊要求等优点,仍得到普遍的重视和应用。

无线电测向技术还可以用于检查高压配电系统中的瓷瓶漏电;用于监测陆上和海上动物的行踪,以便对珍稀物种进行保护。如对国宝大熊猫、对鲸的监护等。随着无线电测向技术、知识的普及和无线电设备的小型化、微型化、我们不难想到,无线电测向技术一定会在更多、更广泛的领域应用,为丰富人类生活、发展生产作出贡献。

无线电测向原理、基本技术

无线电测向原理、基本技术

无线电测向原理

人们常用“狐狸的尾巴藏不住”这句话来形容秘密事物的破绽之处。隐蔽电台也有一条藏不住的尾巴-发射天线,因为无论将电台如何隐蔽,天线终究要伸向空间.因此,运动员可依靠手中测向机的指引,将隐蔽电台找到。由此看来,无论是发射机或测向机都有一个极其重要的组成部分,即天线.

天线是一个能量转换器,它可将发射机馈给的高频电能转换为向空间辐射的电磁能,也可将空间传播的电磁能转换为高频电能输送到接收机.前者称为发射天线,后者称为接收天线。

常用的天线有直立天线、环形天线、磁性天线、八木天线等。磁性天线就是将线圈绕在铁氧体制成的磁棒上,160米和80米波段测向机多采用这种天线.

磁性天线的工作原理:

“双向”测定:在用小型晶体管收音机收听中波广播时,常常会有这样的现象:收音机在某个方向时声音小,转动一个角度后,声音却变大了.其原因就在于收音机采用了具有方向性的天线――磁性天线。测向时,运动员借助测向机的磁性天线以及与它们相配合的直立天线来确定电台的方向。

磁性天线平行于地面放置,并接收垂直极化波;电波从左向右传播,其磁场方向(图中虚线所示)必定垂直于电波传播方向并与地面平行;磁棒轴线与电波传播方向的夹角为θ。则磁性天线的输出感应电势E磁随θ的变化而变化。

当磁棒轴线对准电台,磁棒轴线与电波传播方向平行(θ=0°、θ=180°),磁场方向与磁棒轴线垂直,即磁力线与天线线圈截面平行,磁力线无法顺着磁棒穿过线圈,线圈中没有变化的磁力线,线圈感应电势为零,即e磁=0。耳机声音最小,甚至完全没有声音,此时磁性天线正对着电台的那个面,称小音面或小音点、哑点;当磁棒轴线与电台的面成一定的角度,磁场方向也与磁棒成一定的角度,会有部分磁力线穿过线圈,线圈中有一定感应电势输出,即e磁为某一定值,耳机声音不是最小,音量会随着角度的变化而变化。所以,在测向运动中,只要旋转测向机的磁性天线,找出“哑点"(或小音点),发射台必定位于磁棒轴线所指的直线上,也就是说,利用磁性天线可确定电台所在的直线,但不能确定在直线的哪一边,这就是通常所说的测“双向”。

无线电测向幻灯教材课件

无线电测向幻灯教材课件

03 无线电测向技术
无线电信号的特性
传播速度
无线电信号在真空中的传播速度 等于光速,受到大气层、地形等 因素的影响,实际传播速度会略
有差异。
衰减特性
随着传播距离的增加,无线电信号 会逐渐衰减,不同频率、不同传播 环境的衰减程度也有所区别。
多径效应
无线电信号在传播过程中,可能遇 到建筑物、地形等障碍物,产生反 射、折射等多路径传播,对信号接 收造成干扰。
在户外运动项目中,无线电测向技术可以用于运动员的安全监控和紧 急救援,确保运动员在发生意外时能够及时获得救助。
无线电测向在公共安全领域的应用
犯罪侦查
警方可以利用无线电测向技术追踪犯罪嫌疑人的通信信号,进而 锁定其位置,提高破案效率。
应急救援
在自然灾害、事故灾难等紧急情况下,无线电测向技术可以帮助救 援人员快速定位被困人员的位置,提高救援成功率。
无线电测向的历史和发展
早期发展
20世纪初,无线电测向技术开始起步,早期的设备体积庞大 且精度低。随着技术的进步,设备逐渐小型化,测向精度也 得到提高。
现代化发展
近年来,随着计算机技术和数字信号处理技术的发展,无线 电测向技术逐渐实现自动化和智能化。现代无线电测向设备 具有更高的测向精度和更快的处理速度,同时也更加便携和 易用。
无线电测向的基本原理
测向原理
无线电测向基于信号到达时间差或信号强度差来确定信号源方向。通过接收来自不同方向 的信号,并测量它们之间的时间差或强度差,可以计算出信号源的方向。

《无线电测向》课件

《无线电测向》课件

导航和定位领域的应用
利用测向技术进行卫星导航 定位、导航系统校准和目标 追踪。
安全领域的应用
用于监控和保护重要设施, 如边境和机场安全、无线电 频谱管理等。
பைடு நூலகம்术展望
1 新技术发展
随着科技的不断进步,无 线电测向技术将会越来越 先进,应用领域将进一步 扩大。
2 应用前景
无线电测向技术在通信、 导航和安全领域的应用前 景广阔,将发挥越来越重 要的作用。
3 创新应用
人们还在不断探索和发现 无线电测向技术的新应用, 为各行各业带来更多的创 新。
《无线电测向》PPT课件
无线电测向是一项用于定位无线电信号源的技术。它的原理是通过对信号进 行测量和分析,确定信号的方向和位置。
技术简介
定义
无线电测向是一种用于定位无线电信号源的技术,通过测量和分析信号参数,确定其方向和 位置。
原理和应用领域
无线电测向基于信号传播的特性和无线电波的传播规律,广泛应用于通信监测、导航定位和 安全领域。
实用价值
无线电测向技术可以帮助我们定位和追踪无线电信号源,提供重要的情报和数据支持。
测向方法
立体测向法
通过多个接收天线的组合和信号参数的测量,确定信号的三维方向和位置。
单站测向法
基于单个接收站点的对信号参数进行测量和分析,确定信号的方向和位置。
多站测向法

10.无线电测向

10.无线电测向

康静里小学无线电测向校本课程纲要

一、课程一般情况:

课程名称:无线电测向

主讲教师:高超

课程类型:综合实践类

授课对象:四——六年级学生

授课时间:每周两节课(一学期32课时,共64课时)

学生情况简析:

我校大多数学生都有较好的身体和心理素质,对体育、艺术、科技方面的各种活动具有广泛的参与和学习兴趣。但缺少专业指导和资源,使得在综合素质能力方面无法满足学生的发展需要。

参加无线电测向校本课程学习的学生,自身具有良好的身体素质,渴望参与科技方面的兴趣活动,有一定的自主分析和应变能力。

教学材料:无线电信号发射源,无线电测向机。

二、课程简介:

无线电测向运动是竞技性的科技、体育项目之一,也是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,测出隐蔽电台的所在方向,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,我们把实现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”。

此项活动对于开阔视野、增长知识、增强体魄、磨炼意志,进行国防教育,培养独立思考和分析判断能力,促进青少年德、智、体、美、劳全面发展,丰富学校第二课堂内容及从应试教育向素质教育转化均十分有益。

三、课程目标:

无线电测向基本常识

无线电测向基本常识

无线电测向基本常识

1、无线电测向的特点

在景色宜人的公园、森林、丘陵、原野,手持测向机奋力奔跑着,跟踪搜寻“狡猾的狐狸”(隐蔽电台)。没有别人的帮助,完全凭借手中测向机的导引,凭借自己掌握的测向技术,经过独立的思考、判断,去揭开一层层神秘的面纱,揪出深藏的“狐狸”,去享受胜利的喜悦,这就是无线电测向活动。人们不甘落后,奋力向上的品质,使参加这项活动的人无不争先恐后,出于强烈的竞争意识,无线电测向运动又是一项竞技体育项目。

由“国防体育”、“军事体育”,到人们公认的“科技体育”,无线电测向运动始终以自己独特的魅力影响着广大群众。它集体育、科技、娱乐等为一体,使参加活动的人在锻炼体魄、掌握知识、休闲娱乐、培养品质、磨练意志等多方面得到收益。无论是十几岁的孩子,还是6、70岁的老人,都可以因时、因地、根据各种情况组织无线电测向活动和比赛。

2、如何组织无线电测向活动

开展无线电测向运动场地可繁可减、设台数可多可少、距离可长可短,可根据不同的情况进行变化。我国目前竞赛的形式主要有两种。一种是按照国际标准组织的“长距离测向”,一种是根据我国情况由我国无线电测向工作者自己创造的“短距离测向”。“长距离测向”的场地选择在面积为10平方公里左右,地形略有起伏(高、差在200米以内),树木较多,通透力较差的地形。“短距离测向”的场地可以选择在城市的公园、市郊和较大的校园。以下按照这两种测向的模式介绍开展无线电测向活动的方法。

(1)长距离测向

正式比赛设5部隐蔽电台,1—5号台的呼号是MOE、MOI、MOS、MOH、MO5,按照顺序循环发射,每次工作一分钟。终点信标台呼号为MO,均拍发摩尔斯电码。

无线电测向原理、基本技术

无线电测向原理、基本技术

无线电测向原理

人们常用“狐狸的尾巴藏不住”这句话来形容秘密事物的破绽之处。隐蔽电台也有一条藏不住的尾巴-发射天线,因为无论将电台如何隐蔽,天线终究要伸向空间。因此,运动员可依靠手中测向机的指引,将隐蔽电台找到。由此看来,无论是发射机或测向机都有一个极其重要的组成部分,即天线。

天线是一个能量转换器,它可将发射机馈给的高频电能转换为向空间辐射的电磁能,也可将空间传播的电磁能转换为高频电能输送到接收机。前者称为发射天线,后者称为接收天线。

常用的天线有直立天线、环形天线、磁性天线、八木天线等。磁性天线就是将线圈绕在铁氧体制成的磁棒上,160米和80米波段测向机多采用这种天线。

磁性天线的工作原理:

“双向”测定:在用小型晶体管收音机收听中波广播时,常常会有这样的现象:收音机在某个方向时声音小,转动一个角度后,声音却变大了。其原因就在于收音机采用了具有方向性的天线――磁性天线。测向时,运动员借助测向机的磁性天线以及与它们相配合的直立天线来确定电台的方向。

磁性天线平行于地面放置,并接收垂直极化波;电波从左向右传播,其磁场方向(图中虚线所示)必定垂直于电波传播方向并与地面平行;磁棒轴线与电波传播方向的夹角为θ。则磁性天线的输出感应电势E磁随θ的变化而变化。

当磁棒轴线对准电台,磁棒轴线与电波传播方向平行(θ=0°、θ=180°),磁场方向与磁棒轴线垂直,即磁力线与天线线圈截面平行,磁力线无法顺着磁棒穿过线圈,线圈中没有变化的磁力线,线圈感应电势为零,即e磁=0。耳机声音最小,甚至完全没有声音,此时磁性天线正对着电台的那个面,称小音面或小音点、哑点;当磁棒轴线与电台的面成一定的角度,磁场方向也与磁棒成一定的角度,会有部分磁力线穿过线圈,线圈中有一定感应电势输出,即e磁为某一定值,耳机声音不是最小,音量会随着角度的变化而变化。所以,在测向运动中,只要旋转测向机的磁性天线,找出“哑点”(或小音点),发射台必定位于磁棒轴线所指的直线上,也就是说,利用磁性天线可确定电台所在的直线,但不能确定在直线的哪一边,这就是通常所说的测“双向”。

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第十章无线电测向体制概述摘要:本文首先介绍了无线电测向的一般知识,说明了无线电测向机的分类方法和应用;着重从测向原理的角度说明了不同测向体制的特点和主要技术指标;最后从实际出发,提出选用建议。供读者参考。

无线电测向的一般知识。

随着无线电频谱资源的广泛应用和无线电通信的日益普及,为了有序和可靠地利用有限的频谱资源,以及确保无线电通信的畅通,无线电监测和无线电测向已经必不可少,其地位和作用还会与时俱进。

什么是无线电测向呢?无线电测向是依据电磁波传播特性,使用仪器设备测定无线电波来波方向的过程。测定无线电来波方向的专用仪器设备,称为无线电测向机。在测定过程中,根据天线系统从到达来波信号中获得信息以及对信息处理的方法,可以将测向系统分为两大类:标量测向系统和矢量测向系统。标量测向系统仅能获得和使用到达来波信号有关的标量信息数据;矢量测向系统可以获得和使用到达来波信号的矢量信息数据。标量测向系统仅能单独获得和使用电磁波的幅度或者相位信息,而矢量测向系统可以同时获得和使用电磁波的幅度和相位信息.

标量测向系统历史悠久,应用最为广泛。最简单的幅度比较式标量测向系统,是如图(1)所示的旋转环型测向机,该系统对垂直极化波的方向图成8字形。大多数幅度比较式的标量测向系统,其测向天线和方向图,都是采用了某种对称的形式,例如:阿德考克(Adcock)测向机和沃特森-瓦特(Watson-Watt)测向机,以及各种使用旋转角度计的圆形天线阵测向机;属于相位比较的标量测向系统,有如:干涉仪(Inteferometry)测向机和多普勒(Dopple)测向机等。在短波标量测向系统可以设计成只测量方位角,也可设计成测量方位角,同时测量来波的仰角。

矢量测向系统,具有从来波信号中获得和使用矢量信息数据的能力。例如:空间谱估计测向机。矢量系统的数据采集,前端需要使用多端口天线阵列和至少同时利用两部以上幅度、相位相同的接收机,后端根据相应的数学模型和算法,由计算机进行解算。矢量系统依据天线单元和接收机数量以及后续的处理能力,可以分辨两元以至多元波场和来波方向。矢量测向系统的提出还是近十几年的事,它的实现有赖于数字技术、微电子技术和数字处理技术的进步。目前尚未普及。

图1 比幅式环形测向

在上述的说明中,我们使用的是测定“来波方向”,而没有使用测定“辐射源方向”,这两者之间是有区别的。我们在这里侧重的是:测向机所在地实在的电磁环境,但是,无线电测向,通常的最终目的,还是要确定“辐射源的方向”和“辐射源的具体位置”。

无线电测向从上个世纪初诞生至今,已经形成了系统的理论,这就是无线电测向学。无线电测向学,是研究电磁波特性及传播规律、无线电测向原理及实现方法、测向误差规律及减小和克服误差的方法。总之,无线电测向学,是研究无线电测向理论、技术与应用的科学。无线电测向学是与无线电工程学、无线电电子学、地球物理学、无线电通信技术、计算机技术、数字技术紧密相关的一门科学。

图2 无线电测向系统的组成

无线电测向系统的组成,如图(2)所示。通常包括测向天线、输入匹配单元、接收机和方位信息处理显示四个部分。测向天线是电磁场能量的探测器、传感器,又是能量转换器,它把空中传播的电磁波能量感应接收下来,连同幅度、相位、到达时间等信息转换为交流电信号,馈送给接收机;输入匹配单元实现天线至接收机的匹配传输和必要的变换;接收机的作用是选频、下变频、无失真放大和信号解调;检测、比较、计算、处理、显示(指示)方位信息,是第四部分的任务。

无线电测向以测向机所在地,以及过地理北极的子午线为参考零度方向。两点之间方位度数按下述方法确定:假设地球表面A、B两点,A点为测向机所在地,基准方向与方位角如图(3)所示。量判B点相对于A点的方位角,是从过A点的子午线(零度)顺时针旋转到A至B的大圆路连线的度数。B点相对于A点的方位角度数具有唯一性

图3 基准方向与方位角

测向机在测向过程中显示(指示)的测向读数称为示向度。由于电波传播以及测向仪器的误差等原因,测向时,示向度通常不是一个十分精确的单值。示向度与方位角之差,称为测向误差。如果在测向中,示向度与方位角重合,则测向误差为零。实际上,在测向过程中导致产生误差的原因是多方面的,但是基本上可以归纳为主观误差和客观误差两大方面。影响和产生客观误差的因素很多,以后我们还将另文专述。

在测向中,为了获得比较准确的示向度,通常有四个必须具备的条件:优良的测向台址环境、匹配的测向体制、高精度的测向机、经验丰富的操作人员。优良的测向台址环境为电波的正常传播提供条件;正确选择测向体制,以满足使用中的不同要求;精良的测向机是设备基础;在测向的过程中,常常需要处理预想不到的情况,人的知识经验十分宝贵,经验丰富的操作人员,有着非常重要的作用。这是四个必须同时具备的条件。

测向设备、通信系统和附属设备,可以组成测向站(台)。测向站是专门执行测向任务的机构,它有固定站和移动站之分。

无线电测向测定电波来波方向,通常是为了确定辐射源的位置,这时往往需要以几个位置不同的测向站(台)组网测向,用各测向站的示向度(线)进行交汇。如图(4)所示。条件允许时,也可以用移动测向站,在不同位置依次分时交测。

图4 各测向站的示向交汇

短波的单台定位,是在测向的同时测定来波的仰角,以仰角、电离层高度计算距离,用示向度和距离粗判台位。单台定位如图(5)所示。

图5短波单台(站)定位

实际操作上要确定未知辐射源的具体位置,往往需要完成由远而近分步交测,以逐步实现接近和确定辐射源的具体位置。

无线电测向的应用。

无线电测向系统的应用在三个方面:一、测定未知辐射源方向和位置的测向系统。测向站(台)可以是固定的,也可能是移动的。例如:在无线电频谱管理中,对未知干扰源的测向与定位。二、测定已知辐射源方向,用以确定自身位置的测向系统。这时测向机通常安装在运动载体上。例如:在船舶航海与飞机飞行中的导航设备。三、引导带有辐射源的运动载体到达预定目标的测向系统。测向站(台)可以是固定的,也可以是移动的。

无线电测向的应用领域包括民用和军用两大方面。无线电频谱管理、自然生态科研、航空管理、寻地与导航、内防安全和体育运动等,属于前者;通信与非通信信号侦察、战略战术电子对抗与反对抗等,在电子战中的应用,属于后者。

无线电测向机的分类方法。

经过了近百年的研究、实践与发展,无线电测向机已经拥有了一个庞大的家族。基于着眼点的不同,测向机有着下列各种不同的分类方法(分类中的交叉不可避免):1.依照工作频段分类有:超长波、长波、中波、短波、超短波和微波测向机;2.依照工作方式分类有:固定测向机、移动测向机。移动测向机又因为运载工具的不同,可以进一步分为车载、船载、机载(飞机)测向机以及手持和佩带式测向机;3.依照测向机的作用距离分类(主要指短波)有:近距离测向机、中距离测向机、远(程)距离测向机;4.依照测向天线间隔(基础、孔径)尺寸的大小分类有:大基础测向机、中基础测向机、小基础测向机;5.依照测向天线是否具有放大器分类有:有源天线测向机、无源天线测向机;6.依照测向机所使用的测向天线种类分类有:环(框)形天线测向机、交叉环(框)形天线测向机、间隔双环(框)形天线测向机、单极子(加载)天线测向机、对称阵子(垂直、水平)天线测向机、对数天线测向机、行波环天线测向机、磁性天线测向机、微波透镜天线测向机等;7.依照测向机示向度读出方式分类有:听觉测向机、视觉测向机、数字测向机;8.依照测向机使用接收机的信道分类有:单、双信道测向机、多信道测向机。像上面的分类方法,可能还有一些,这里不再赘述。

测向原理及测向体制概述。

在测向机家庭中,依据不同的测向原理,可以把现有的测向机归纳为不同的测向体制、体系和样式。以下将分别介绍它们的工作原理和特点。

一、幅度比较式测向体制

幅度比较式测向体制的工作原理是:依据电波在行进中,利用测向天线阵或

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