第十章_无线电测向体制概述
浅析主流无线电测向技术体制
资 源 管 理
浅析
主流无线电 测向技术体制
福建省南平市无线电监测分站 鄢恒聪
相关干涉仪测向体制的
1 基本原理与技术基础
１．１ 基本原理
在远离辐射的某一观察面上，设置由几个天线构成的
天线阵列，尽管各天线可能有一些差别，并对电场有一定的
扰动，但只要是稳定不变的，那么对一个确定频率、确定方
位到达的电波，各天线元间输出一个确定的相对复电压数
组，它们在复数平面上，就有一个确定的图案，如图 １。
资 源 管 理
Hale Waihona Puke ３．１ 选择大孔径天线阵 大孔径天线阵的选择是常被忽视的问题，甚至有人认 为天线阵越小越好。相关干涉仪测向同时使用了天线间的 矢量电压的分布，在很大程度上避免了所谓天线间隔误差 和多值性的制约，因而可以使用大尺寸天线阵。在考虑固 定站使用测向系统时应尽可能选用直径大的天线阵，而作 移动车载测向系统使用则应考虑便携性。
３．２ 合理进行安装 用作固定站使用时，只要天线阵离塔顶平台的高度大 一些即可，而作移动车载测向系统使用时，如果离开车顶 高度小于 １ 米，车体的影响不可忽略。离车顶高度越小， 影响就越严重。表 １ 是德国 Ｒ＆Ｓ 公司 ＤＤＦ１９０ 装在面包 车上校正前的误差与抽样值。
考虑以下几方面： （１）设备的作用范围与所要求的监测区相符； （２）天线阵周围无高大建筑群和大功率发射台； （３）在配置多个站点时，各站间距离和位置符合定 位精度要求的布局； （４）天线尽可能架在高塔上，可增加作用范围和降 低周围建筑物影响。 总之，相关干涉仪测向体制以其在宽频段内实现高灵 敏度、高准确度、高抗干扰度，并便于应用在高架和车载 方面，且有很好的同道干扰抗扰度等突出的性能，理应成 为监测站首选的测向体制。
无线电测向体制概述
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失真 放大 和信号 解调 ；检 铡 、比较 、计算 、 处 理 显 示 （ 示 ） 位信息 ， 第四部 分 指 方 是 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 廑 ，即基 准 方
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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
无线电测向原理是一种通过测量无线电信号到达接收器的方向来确定信号发射源位置的技术。
该原理基于电磁波传播的特性，利用接收器接收到的信号的方向性信息来定位信号源。
无线电测向原理的关键在于利用多个接收器或天线阵列来接收同一个信号。
通过测量接收到信号的时间差和信号强度的变化，可以计算出信号的到达角度。
这种测向方式被称为时差测向和幅度比测向。
时差测向是基于接收到信号的时间差来测量信号到达的角度。
当信号到达不同的接收器或天线时，会产生微小的时间差。
通过计算这些时间差，可以确定信号的到达角度。
幅度比测向则是基于接收到信号的强度变化来测量信号到达的角度。
当信号到达不同的接收器或天线时，由于传播路径的不同，信号的强度会发生变化。
通过计算这些幅度变化，可以确定信号的到达角度。
无线电测向原理常用于无线电定位、无线电导航、无线电干扰源定位等领域。
它的应用范围广泛，可以用于定位无线通信设备、监测无线电信号、解决无线电干扰问题等。
总的来说，无线电测向原理通过测量接收到的信号的方向性信息来确定信号发射源的位置。
它是一种基于电磁波传播特性的技术，可以在无线通信、定位、干扰源定位等领域发挥重要作用。
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组成，测向方法主要包括干扰测向、方位测向和跟踪测向等。
无线电测向技术在通信情报、无线电干扰监测和雷达导航等领域有着重要的应用价值。
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。
图2-1-1 无线电波的发射（二）无线电波的特性l.无线电波的极化交变电磁场在其附近空间又激起新的电磁场的现象称无线电波的极化。
空间传播的无线电波都是极化波。
当天线垂直于地平面时，天线辐射的无线电波的电场垂直于地平面称垂直极化波。
天线平行于地平面时，天线辐射的无线电波的电场平行于地面称水平极化波。
无线电测向系统
无线电测向 无形的导航助手
无线电测向无形的导航助手无线电测向技术是一种通过测量无线信号的方向和强度来确定信号来源位置的技术。
它在无线通信、导航和情报收集等领域具有广泛应用。
本文将介绍无线电测向技术的原理、应用以及未来的发展趋势。
一、无线电测向技术的原理无线电测向技术通过测量信号到达接收器的时间差或相位差，结合天线阵列的空间配置，可以确定信号的方位角和俯仰角，从而确定信号的来源位置。
常用的无线电测向技术包括单站测向和多站测向两种。
单站测向是指通过单个接收器接收信号并测量其方向的技术。
它适用于已知接收器位置的场景，如航标测向和救援定位。
多站测向是指通过多个接收器接收信号，利用信号到达不同接收器的时间差或相位差来计算信号的源位置。
多站测向适用于需要在未知位置的情况下确定信号来源的场景，如辐射源搜索和无线电干扰定位。
二、无线电测向技术的应用1. 导航定位无线电测向技术在航海、航空、车辆导航、移动通信等领域中具有重要应用。
通过接收导航信号，利用无线电测向技术可以实现精确的位置定位。
例如，在航海中，通过接收卫星导航系统的信号，并利用无线电测向技术计算信号的方向和强度，船只可以准确确定自身位置。
2. 通信定位在移动通信领域，无线电测向技术被广泛应用于基站定位、呼叫追踪等功能。
通过测量接收信号的方向和强度，可以确定移动终端设备的位置，从而实现对终端设备的定位追踪。
3. 电子侦察无线电测向技术在军事领域中有着重要的作用。
通过测量敌方无线电信号的方向和强度，可以追踪和定位敌方通信设备，为电子侦察、情报收集提供有力支持。
同时，无线电测向技术也可以用于干扰源的搜索和定位，帮助军队进行电子干扰对抗。
4. 灾难救援在灾难救援中，无线电测向技术可以用于定位受困人员或者遇险船只的位置，协助救援行动的展开。
通过接收幸存者的无线电信号，并利用无线电测向技术确定信号来源的位置，救援人员可以迅速找到被困者，并进行救援。
三、无线电测向技术的发展趋势近年来，随着科技的不断进步，无线电测向技术也得到了飞速发展。
无线电测向的方法
无线电测向技术简介测定电波来波方向，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。
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。
无线电测向的方法无线电测向一般有以下几种方法：2.1、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，利用测向天线阵或测向天线的方向特性，对不同方向来波接收信号幅度的不同，测定来波方向。
幅度比较式测向体制的特点：测向原理直观明了，一般来说系统相对简单，体积小，重量轻，价格便宜。
存在间距误差和极化误差，抗波前失真的能力受到限制。
频率覆盖范围、测向灵敏度、准确度、测向时效、抗多径能力和抗干扰能力等重要指标，要根据具体情况做具体分析。
2.2、干涉仪测向体制干涉仪测向体制的测向原理是：依据电波在行进中，从不同方向来的电波到达测向天线阵时，在空间上各测向天线单元接收的相位不同，因而相互间的相位差也不同，通过测定来波相位和相位差，即可确定来波方向。
在干涉仪测向方式中，是直接测量测向天线感应电压的相位，而后求解相位差，其数学公式与幅度比较式测向的公式十分相似。
相关干涉仪测向：是干涉仪测向的一种，它的测向原理是：在测向天线阵列工作频率范围内和360度方向上，各按一定规律设点，同时在频率间隔和方位间隔上，建立样本群，在测向时，将所测得的数据与样本群进行相关运算和插值处理，以获得来波信号方向。
干涉仪测向体制的特点：采用变基线技术，可以使用中、大基础天线阵，采用多信道接收机、计算机和FFT技术，使得该体制测向灵敏度高，测向准确度高，测向速度快，可测仰角，有一定的抗波前失真能力。
该体制极化误差不敏感。
干涉仪测向是当代比较好的测向体制，由于研制技术较复杂、难度较大，因此造价较高。
干涉仪测向对接收信号的幅度不敏感，测向天线在空间的分布和天线的架设间距，比幅度比较式测向灵活，但又必须遵循某种规则。
例如：可以是三角形，也可以是五边形，还可以是L形等。
《无线电测向》ppt课件
三·熟习测向机的性能
1．收测电台信号：每一部隐蔽电台〔或称信 号源〕均有本人的编号和呼号，并且有延续 自动拍发等幅电报的功能。
2.熟习测向机的方向特征
测向机的方向特征包括两个内容： 〔1〕测向机在某一地点实践具备双向和单项
性能。如指向有无误差；双向的两个小音面 能否一样，或是有一个较为明晰和准确；单 向能否明显易区分等等。根据这些性能，来 确定测定电台方向线的根本方法。
〔2〕距电台不同间隔上测向机的方向特征， 并确定此时直立天线应拉出多长单向较好等。 由于短间隔测向隐蔽电台设小点标或不设点 标，隐蔽难度较高，对极近处的方向领会也 是有实践意义的。
在竞赛方法上，短间隔测向还有两大 艰苦的变动
一是隐蔽电台的发信方式，又在同一频率上 循环发信改为在不同频率上延续发信。
二是运发动在找台频率上，由自选台序改为 指定台序，其目的是为了减小测向竞赛中作 弊的能够性。
第二节 运用和掌握测向机
一·测向机各按钮开关的功能 1。频率按钮：用来寻觅需求收测电台的信
找出小音点获得电台所在直线，然后按下单 向开关并转动测向机90°，在此位置上，反 复迅速的旋转测向机180°，比较声音大小声 音大时，即为泰方向。
二。方向跟踪
沿着测向机只是的电台方向，边跑边测，直接接近 并找到电台的方法叫方向跟踪。由于80米波段测向 机双向小音点方向线明晰准确，因此跟踪时多运用 此方向线。
3..熟习测向机的音量特征
粗略掌握不同间隔时的音量情况，可以 估计电台间隔，对选择行进道路，迅速接近 电台是有协助的。假设能掌握数米内的音量 及音量的变化特点，对确定接近电台位置具 有更为实践的意义。
无线电测向幻灯教材课件
无线电测向的误差分析及修正
设备误差
测向设备自身性能、天线阵列的 摆放等因素可能导致测向误差， 需通过设备校准等方法进行修正
。
环境误差
多径效应、信号衰减等环境因素 会影响测向精度，可采用信号处
理技术进行抑制和修正。
算法误差
定位算法的设计和实现可能存在 缺陷，需不断优化算法，提高测 向精度和稳定性。同时，结合实 际应用场景，对算法进行适应性
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。
硬件设备
无线电测向设备通常包括接收机、天线、信号处理模块等。接收机用于接收无线电信号， 天线用于捕捉信号，信号处理模块用于对接收到的信号进行分析和处理，以确定信号源的 方向。
无线电测向的定位技术
01
02
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到达时间差定位
通过测量无线电信号从发 射点到接收点的传播时间 差，结合信号传播速度， 计算出发射点的位置。
到达角度定位
利用测向天线阵列测量无 线电信号到达方向的角度 ，从而确定发射点的位置 。
混合定位技术
综合到达时间差和到达角 度等多种定位方法，提高 定位精度和稳定性。
参数设置
1.B 根据实际需要，调整接收机的频率、灵敏
度、增益等参数，以适应不同的测向任务 和环境。
信号捕获与跟踪
1.C 利用接收机的扫描、存储等功能，捕获目标 信号，并持续跟踪其方向和强度变化。
数据记录与分析
1.D 及时记录测向结果，利用专业软件对数据进
行后续处理和分析，以提取有用信息。
无线电测向的辅助设备
01
无线测向简介课件
无线测向简介一通信的演变与发展0 无线测向军体竞技运动在若干平方公里内，隐藏几部测向电台。
要求：区域内地势起伏，草木茂盛，便于藏物；测向电台间隔发射信号（如5部无线测向电台，每台发射1分钟，静默4分钟）。
运动员：无线测向机、指北针和地图，顺序出发，按序找台，用时最少者胜出。
它是基于无线通信的原理，符合信息类专业方向。
与电子工艺实践不同：概述原理（电磁波传输、测向机电路），实践过程（焊装、调试、测量和测向）1 通信的历史久远人类自从形成群居的社会雏形之后，各个族群之间在日常生活中需要彼此交换信息，如共同狩猎、祭祀、抵御自然灾害、战争等等。
通信对人类社会的生存、形成和发展过程具有重要的作用。
2 构成通信的要素通信是远距离传递信息的过程。
两个要素：信息，信息的传递①信息——人对客观事物的特征的描述。
它有文字、图像、语音、数字、符号等等形式。
②信息的传递（载体）——古代的信差、马匹、驿站，近代（蒸汽机时代）的火车、轮船、飞机等。
如今，通信一般是指无线通信，即以无线电波作为信息的载体、远距离传递信息的方式。
在通信的历史发展过程中，信息的形式相对不变，信息的传递方式（或者说信息的载体）在不断演变。
3 无线通信的起源无线通信理论的奠基人是英国著名理论物理学家麦克斯韦。
十九世纪三十年代，麦氏将实验物理学科领域内已知的电和磁学的物理实验现象作为研究方向。
他的研究有三个特征：①运用法拉第关于场的理论②探究电与磁两个物理实验现象之间的相互关系③以高等数学作为工具。
在研究了大量已知的电学、磁学的物理实验现象，尤其是电与磁两个物理现象之间的相互关系之后，麦克斯韦提出了一个新的观点：一个变化的磁场能够产生电场，一个变化的电场也能够在空间产生磁场。
麦克斯韦在前人成就的的基础上，发展了法拉第的场的理论，把有关电磁现象的诸多物理实验规律加以总结，提出了以麦克斯韦方程组为核心的新的理论体系（1876年，专著《电磁场的波动理论》）。
无线电测向原理
无线电测向原理一、导言随着无线电技术的不断发展和应用的广泛推广，无线电测向原理作为无线通信领域的重要技术，已经在许多领域发挥了重要作用。
本文将围绕无线电测向原理展开全面、详细、完整且深入的探讨。
二、无线电测向原理概述无线电测向原理是通过测量和分析无线电信号的特性来判断信号源的方位和位置的技术。
它利用接收到的无线电信号的强度、到达时间差、多普勒效应等特征参数，运用三边测量、多边测量等方法进行位置定位。
无线电测向原理可以应用于通信系统的无线网络规划与优化、无线电频谱监测、无线电定位和导航等领域。
2.1 无线电测向原理的基本流程无线电测向原理的基本流程包括信号接收、信号测量和信号处理三个步骤。
首先，无线电接收器接收到信号源发出的无线电信号；然后，通过测量信号的强度、到达时间差和多普勒效应等参数，得到信号源的位置信息；最后，通过信号处理算法对测量得到的信号参数进行分析和处理，得出信号源的方位和位置。
2.2 无线电测向原理的关键技术在无线电测向原理中，有一些关键技术对于实现高精度的测向结果非常重要。
2.2.1 天线阵列技术天线阵列技术是无线电测向原理中常用的一种技术，它通过使用多个天线元件组成的阵列，来实现对信号的方向敏感性。
通过对不同天线元件接收到的信号进行加权、相位差分析等处理，可以较准确地确定信号的方向。
2.2.2 超宽带技术超宽带技术是一种通过在时间域上产生极短脉冲信号来实现测向的技术。
它具有带宽宽、抗干扰能力强的特点，可以实现对信号的高精度测向。
2.2.3 多传感器数据融合技术多传感器数据融合技术是指将来自多个不同传感器的数据进行集成和处理，以提高测向精度和鲁棒性。
通过利用不同传感器的特点和优势，可以更好地抑制噪声、提高信号检测和估计的性能。
三、无线电测向原理的应用领域无线电测向原理作为一项重要的技术，已经在许多领域得到了广泛的应用。
3.1 通信系统无线网络规划与优化在通信系统的无线网络规划与优化中，无线电测向原理可以用于确定基站的布设位置和方位，优化无线网络的覆盖范围和质量。
《无线电测向》课件
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
通过多个接收站点的组合和信号参数的测量，确定信号的方向和位置。
测向设备及工具
接收设备
用于接收和转换无线电信号的设备，如接收机和信号处理器。
天线
具有不同特性和功能的天线，用于接收和定向无线电信号。
测向仪器
用于进行信号参数测量和分析的专用设备，如测向接收机和测向系统。
无线电测向在实践中的应用
通信监测领域的应用
通过对通信信号进行测向分 析，帮助监测和识别无线电 通信活动和干扰源。
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。
技术展望
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。
《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ห้องสมุดไป่ตู้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。
无线电测向运动理论
04
无线电测向运动实践
组织与准备
场地选择
01
选择合适的场地，包括地形、障碍物和信号源等，以确保比赛
的公平性和安全性。
设备配置
02
根据比赛规则和参赛人数，合理配置无线电测向设备，包括定
向仪、接收器和耳机等。
人员分工
03
明确比赛组织人员、裁判员、安全保障人员等职责，确保比赛
顺利进行。
安全与保障
安全措施
测向方法
包括单站测向、多站测向和干涉 仪测向等方法，根据不同的应用 场景和精度要求选择合适的测向 方法。
测向设备的种类与使用
测向设备种类
包括机械测向设备、电子测向设备和 智能测向设备等，每种设备具有不同 的特点和使用范围。
测向设备使用
在使用测向设备时，需要根据实际情 况选择合适的设备，并进行校准和调 整，以确保测量结果的准确性和可靠 性。
制定并实施安全措施，包括设置警示标志、划定安全区域、 配备急救人员和设备等，以保障参赛者的安全。
01
紧急救援
建立紧急救援机制，确保在发生意外情 况时能够迅速响应，及时救治伤员。
02
03
环保意识
加强环保意识，提倡文明参赛，减少 对环境的破坏和污染。
竞赛与成绩评定
竞赛规则
制定详细的竞赛规则，包括比赛 项目、赛制、计分方式等，确保 比赛的公平性和公正性。
定向猎狐等。
03
各类别特点
不同类型的无线电测向运动具有不同的特点，如短距离测向和中距离测
向更注重速度和精度，而长距离测向和定向猎狐则更注重耐力和团队协
作能力。
02
无线电测向技术原理
无线电波传播原理
1 2
无线电波传播方式
无线电测向体制概述
无线电测向体制概述
徐子久;韩俊英
【期刊名称】《中国无线电》
【年(卷),期】2002(000)003
【摘要】@@ 一、无线电测向的一般知识rn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.【总页数】7页(P29-35)
【作者】徐子久;韩俊英
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TN0
【相关文献】
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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，利用测向天线阵或测向天线的方向特性，对不同方向来波接收信号幅度的不同，测定来波方向。
例如：间隔设置的四单元U形天线阵、小基础测向(阿德考克)机，如图(6)所示。
其表达公式如公式(1)所示。
U ns =kU13SinθCosεU ew =kU24CosθCosεUnsθ=arctg—— (1)Uew上面的公式中：Uns 、Uew分别为北-南、东-西天线感应电压，θ为来波方位角，ε为来波仰角，k为相位常数，2bπk= ———λ其中：b为天线间距，λ为工作波长。
对于360度(θ)不同方向的来波，北-南天线感应接收信号的幅度遵循正弦Sinθ规律，东西天线感应接收信号的幅度遵循余弦Cosθ规律，有了两组信号幅度，测向时设法对二者求解或显示它们的反正切值，即可得到来波方向。
这只是幅度比较式测向体制中的一个典型的测向机例子。
图6 四单元阿德考克天线阵幅度比较式测向体制的原理应用十分广泛，其测向机的方向图也不尽相同。
例如：环形天线测向机、间隔双环天线测向机、旋转对数天线测向机等，属于直接旋转测向天线和方向图；交叉环天线测向机、U形天线测向机、H型天线测向机等，属于间接旋转测向天线方向图。
间接旋转测向天线方向图，是通过手动或电气旋转角度计实现的。
手持或佩带式测向机通常也是属于幅度比较式测向体制。
这是不再赘述。
幅度比较式测向体制的特点：测向原理直观明了，一般来说系统相对简单，体积小，重量轻，价格便宜。
小基础测向体制(阿德考克)存在间距误差和极化误差，抗波前失真的能力受到限制。
频率覆盖范围、测向灵敏度、准确度、测向时效、抗多径能力和抗干扰能力等重要指标，要根据具体情况做具体分析。
二、沃特森-瓦特测向体制沃特森-瓦特测向体制的工作原理：沃特森-瓦特测向机实际上也是属于幅度比较式的测向体制，但是它在测向时不是采用直接或间接旋转天线方向图，而是采用计算求解或显示反正切值。
鉴于它在测向机家族中的特殊地位和目前仍然在广泛应用，所以在此单独说明。
基本公式同公式(1)。
正交的(Sinθ、Cosθ)测向天线信号，分别经过两部幅度、相位特性相同的接收机进行变频、放大，最后求解或显示反正切值，解出或显示来波方向。
属于沃特森瓦特测向机的有：多信道沃特森-瓦特测向机、单信道沃特森-瓦特测向机。
这里所说的多信道，通常是指三信道，另外一个信道的作用是与全向天线相接，以解决“180度不确定性”和“值班收信”问题。
多信道沃特森-瓦特测向原理方框图如图(7)所示。
图7 多信道沃特森-瓦特框图单信道沃特森-瓦特测向机是将正交的测向天线信号，分别经过两个低频信号进行调制，而后通过单信道接收机变频、放大，解调出方向信息信号，然后求解或显示反正切值，给出来波方向。
单信道沃特森-瓦特测向机原理方框图如图(8)所示。
图8 单信道沃特森-瓦特框图沃特森-瓦特测向体制的特点：多信道沃特森-瓦特测向机测向时效高，速度快，在良好场地上测向准确，而且CRT显示方式，还可以分辨同信道干扰。