短波定位數據描述方法的研究

王心塵，黎璐玫

（國家無線電監測中心福建監測站，廈門 361004）

短波定位數據描述方法的研究

王心塵，黎璐玫

（國家無線電監測中心福建監測站，廈門 361004）

本文從現有的測向定位工作方式和上報數據格式入手，在對ITU及現有監測規范進行調研的基礎上，提煉測向數據的描述及評價方法，內容涵蓋信號的發射狀態、監測設備設置和監測結果，重點設計了短波定位效果評級方法。

短波測向定位數據；描述方法；定位效果評級

1 引言

隨著監測工作的延伸、監測系統自動化程度的提高及監測人員的更新換代，依賴監測人員經驗來評價、篩選監測數據的工作方式已經逐漸不能適應當前的工作要求[1]。尤其是隨著數據量的大幅上升，全國短波監測網對測向定位數據分析能力不足、缺乏有效的數據描述和評價方法的缺點也逐漸暴露，一方面無法剔除不良的監測數據，提升監測數據的準確性，另一方面也不利于各監測站總結經驗，優化監測方法。

2 當前工作方式和存在不足

雖然全國短波監測網已經具備自動交會定位功能，但功能更適用于常發大信號的核實，其他信號的監測則仍依賴人工處置。由于缺乏測向定位過程的描述方法，監測人員面對復雜的監測場景往往顯得無所適從。圖1為定位廣播信號時常見的情況，即參與交會的三個測向站中僅有兩個臺站測向結果穩定，兩次交會定位結果之間的距離為259.22km。該問題在當前測向數據上報數據中無法體現。

圖1 全國短波監測網兩次定位相差距離

短波臺站干擾定位任務有時會出現收到目標信號的監測站數目少于3的情況，如沿海的超視距雷達干擾場景。由于信號無法完成三站交會，不符合入庫標準，相關情況僅能以監測報告的形式留存，不利于數據積累。此外，定位國內未知干擾信號后，各監測站將出動監測車進行逼近查找，由于缺乏定位數據描述方法，業務人員無法追溯定位效果，直接影響了干擾信號逼近查找的效率。

此外，監測工作中還存在如下問題有待解決，如“同頻信號”定位的描述，即相同頻率的信號在短時間內交替出現，但定位地點相距較遠的情況；“信號無法定位”情況的描述，如有效區分“少于3個能保持穩定測向的監測站”、“僅有2個監測站可接收到信號”、“監測單邊帶信號，信號時斷時續無法監測”等情況。

3 資料調研

針對上述問題，我們調研了國內外無線電官方機構發布的標準和建議書，包括ITU建議書和中心目前在用的規范等。

ITU-R SM.854-3建議書《監測站的測向和位置測定》主要介紹了短波定位宜采用的測向體制建議，同時提供如標準方差，抽樣數量，實際誤差和抽樣中間平均數等統計數據建議，對等于或小于30MHz頻率方位角進行了如下分類（表1）。建議書修訂于2011年，在對信號的方位角等特征進行了定性描述，如對信號強度描述為“強”或“弱”等，尚未涉及定量描述。

表1 短波頻段方位角分類建議

ITU-R SM.2060-0建議書《測量測向系統測向精度的測試程序》對測向精度進行了定義，針對測向系統測向精度的標準測試方法及測試結果如何表述提供了指南，提出衡量無線電測向系統測向精度的通用測試程序，并規定了測向精度的標準測試方法。ITU-R SM.2061-0建議書《測量測向系統多徑傳播抗擾度的測試程序》提供了固定測向系統和移動測向系統多徑傳播抗擾度的測試程序，即測量次波（反射波）對測向系統波前失真抗擾度影響的測試程序。上述兩份建議書描述的短波頻段測向系統測向精度的測試均主要考慮地波信號。

國家無線電監測中心《短波固定站測向系統操作規范》第6.5節“定位成功判斷準則”中還對定位成功的判斷依據進行了描述：至少有3個監測站參與交會定位；每兩個交會站示向線之間的交叉角均大于15°；示向線相交于一個較小區域，即交會點在各監測站示向度±3°扇區以內。同時滿足以上條件，應判斷為定位成功。

4 描述方法設計

描述方法采用標準符號和數字對信號監測信息進行設計，內容包括信號描述、參數設置和監測結果描述（評價），其中信號描述和參數設置主要用于描述信號特征和監測過程，監測結果描述則包含監測評級。考慮工作需求主要包括：對“同頻信號”、“人工交會”等情況進行描述；現有的監測模式以3站定位方式為主，而某些工作情況下，2站定位效果更好；記錄和跟蹤測量時間、各站測向方差等測試參數；對交會情況進行描述和評級，區分“定位效果不好”與“定位效果良好，但距離很遠”情況。

4.1 標識設計

根據上述要素對短波測向標識進行設計如下。標識包含13個符號，前3個符號為“信號發射狀態”描述標識，包括是否連續發射、是否存在同頻信號、是否實時監測；接下來5個為“信號監測設置”描述標志，包括參與定位測向機數量、采用測向機數量、是否人工交會、測量時間及重測次數；最后5個符號為“監測結果”描述標識，包括測向方差均值、測向機示向穩定個數、測向效果最差測向機的方差、定位效果評級和定位結果與我國（陜西省）的參考距離。短波定位標識的基本含義見表2。

表2 短波定位標識的基本含義

對信號的定位情況進行評價分級設計如表3所示。

表3 短波定位評級方法

4.2 應用效果

針對第二節提到的工作場景，我們對比設計方法與原方法效果如表4所示。

從表4可見，原先只能標記為“無法定位”或“可以定位”的監測結果通過定位標識的標記能夠較好地追溯信號信息、監測過程以及交會結果，從而更好地輔助各站監測人員對信號的監測效果進行評價。

表4 短波定位評級方法對比

5 結束語

本文從當前短波測向定位數據缺乏描述/評價方法的問題入手，從工作場景出發進行了描述方法設計，內容涵蓋信號的發射狀態、監測設備設置和監測結果，并針對標識中的短波定位效果進行了評級。從實際工作效果來看，本方法較為有效地解決了當前工作描述及評價中存在的缺失，填補了的空白。

[1] 王心塵，薛珂，葉淋美．全國短波監測網發展思路淺析[J]．數字通信世界，2015(10):42-45

[2] 監測站的測向和位置測定[Z]．ITU-R SM.854-3. 2011

[3] 測量測向系統測向精度的測試程序[Z]．ITU-R SM.2060-0. 2015

[4] 測量測向系統多徑傳播抗擾度的測試程序[Z]．ITU-R SM.2061-0. 2014

[5] 國家無線電監測中心．短波固定站測向系統操作規范[Z]，2014

Research on Description Method of Shortwave Location Data

Wang Xinchen, Li Lumei
(State Radio Monitoring Center Fujian Station, Xiamen, 361004)

From the perspective of the existing positioning approaches and the reported data format, the description and assessment methods based on the research of ITU and existing monitoring criterion have been extracted in order to describe signal emission status, monitoring equipment setting and monitoring results, while the design of the shortwave positioning effect assessment method is emphasized.

Shortwave location data; description method; positioning effect assessment

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.12.022

U675.75文獻標示碼：A

1672-7274（2017）12-0060-03

王心塵，男，1982年生，現任國家無線電監測中心福建監測站工程師。

黎璐玫，女，1992年生，現任國家無線電監測中心福建監測站助理工程師。