無線電監測中電磁環境參數預測研究

袁夕華

（山東省濰坊市無線電監測站，山東 濰坊 261041）

隨著社會的進步、經濟的快速發展，我國的無線電電磁環境越發復雜。準確及時地掌握當前的無線電監測環境，有助于我國軍事信息化的建設和對無線電頻譜的管理。近年來，越來越多的相關企業加強了對我國無線電監測電磁環境的測試、評價和生成等相關領域的研究和創新，因此，有必要對我國的無線電監測中電磁環境參數預測的應用進行分析研究并提出專業的對策和建議，從而更好地對無線電監測工作進行管理和決策。

1 無線電監測中電磁環境參數預測的必要性和可能性

1.1 無線電監測中電磁環境參數預測的必要性

電磁環境是指存在于規定場所內所有電磁現象的總和，電磁環境一般由時間、空間和頻譜三要素組成，在進行無線電的管理工作中，時間要素由白天和黑夜、春夏和秋冬四季構成，空間因素由大氣中的平流層、對流層中間層和電離層等和地面構成。頻譜因素是由規定場所內的不同的頻率等構成的。電磁環境預測顧名思義就是針對不同時間、空間和頻譜中頻率在空間內傳輸的特性的變化規律等電磁情況進行系統的分析，從而預測規定區域和空間在未來一定的時間內的電磁傳播的特性和可使用的頻率。

我國地大物博，幅員遼闊，在我國區域內存在多種的氣候類型和地貌。不同的地勢和氣候，電磁頻譜的傳播特性也會有一定程度的差異。例如，在山區環境中，地勢的起伏較大，超聲波的波長較短等原因都會對電磁頻譜的傳播產生影響。另外，我國的東西南北的跨度比較大，氣候差異也比較大，各地區的太陽照射時長不同，這就導致了各地區電離層特性的差異。電磁頻譜在傳播的過程中的影響因素除了地理區位和太陽照射外，傳播路徑的地質情況也會對電磁頻譜產生影響，在江河湖海等良導電的地質上電子頻譜在傳播過程中能量的消耗比較小，反之，在山丘沙漠等不良導電的地質環境上電子頻譜的能量損害就會比較大。隨著信息科技的快速發展，無線電的應用越來越廣泛，如衛星通信技術、北斗導航系統等。地面通信等各種系統都離不開電磁環境的預測，因此，無線電監測中電磁環境參數的預測是非常有必要的，只有合理提供電磁頻譜才能滿足相關工作的需要，保證各種系統的準確安全。

1.2 無線電監測中電磁環境參數預測的可能性

空間探測數據、頻譜監測數據和電磁頻譜傳輸波導模型是電磁環境預測的基礎項目。目前，我國在空間探測數據方面有相對成熟的技術經驗和研究基礎，在空間數據探測方面，我國有分布合理的空間探測網站。中國科學院國家空間科學中心在太陽活動、電離層擾動、中高層大氣、地磁擾動等方面向公眾發布著實時的數據和七天內的準確預報信息，每天都與國際觀測網站進行相關資料的交互，定期向有關部門發布對電離層頻率的預測和電離層騷擾的預報和警報等相關信息。

頻譜監測數據在我國無線電管理工作中開展得比較廣泛。全國各省市相關單位都有自己地區的頻譜監測系統，能夠對當地進行無線電頻譜的監測，當前頻譜監測工作的重點是維護全國各地電磁空間的秩序，查找并消除相關的干擾，保證各地無線電的管理安全。

近年來，國內外相關科研機構在電磁頻譜傳輸波導模型方面做出了大量的調查和研究。針對我國復雜地勢和氣候環境電磁頻譜傳輸波導模型做出的研究非常廣泛，我國研究的重點放在針對電離層的建模和預報上，目前，我國的無線電監測行業擁有很多有利的發展條件和相關的資源，因此，無線電監測中電磁環境參數預測的可能性非常大，需要相關的技術人員不斷創新發展。

2 無線電監測中電磁環境參數預測的應用方法和對策建議

2.1 無線電監測中電磁環境參數預測的應用方法

要想開展無線電監測中電磁環境參數預測工作，必須進行大量的數據觀測和大氣頻譜傳輸波導模型的構建，結合固定區域的地理和氣候條件進行參數的分析和研究，具體步驟如下：

（1）明確預測區域內的地理環境信息，選擇與之匹配的電波傳導模型。預測區域內的環境因素會影響電波的傳導，電波傳導的路徑和能量消耗的程度同預測區域內山川河流、陸地海洋等地理環境因素息息相關，在進行電磁環境參數預測時，要結合預測區域的環境因素開展相關的研究，具體分析預測區域的地勢起伏情況，植被覆蓋情況以及建筑的密度情況、河流范圍等，根據預測的距離和主要電磁輻射源參數等建立準確的預測模型。另外，太陽是引起電磁環境參數在較短時間內發生劇烈變化的重點影響因素，太陽內部的黑子和太陽風等都能夠引起地球上地磁活動和磁暴等的變化情況，在開展電磁環境參數預測工作時，不僅要考慮預測區域內的地理環境信息因素，還要充分考慮太陽的變化，一定要對預測區域內的天氣環境進行細致的測算，密切關注太陽對預測區域的電磁干擾，并采取相應的應對措施。

（2）明確預測區域的重要電磁輻射源和相關信息。預測區域內的各種大型的輻射源構成了當地的電磁環境。因此，在進行電磁環境參數預測時，首先要明確預測區域內的各種大功率輻射源的相關資料和具體信息，不同輻射源在不同的地理環境中的輻射功率、天線高度和形式、輻射頻率等參數都會對預測區域內的電磁環境的參數產生影響。

（3）根據實測數據進行因子的修正工作。在進行電磁環境參數預測工作時，需要根據預測區域的實際測量數據進行電波傳導模型的建設，對預測區域大氣環境中的平流層、對流層、電離層等進行詳細數據的測算，保證電波傳導模型的構建的準確性和安全性，將實際的測算數據與預測數據進行比較，進行因子的修正工作，找到合適的修改因子。根據現場的預算模型和實際測算所得出的各種參數，計算預測區域的總場強。

2.2 無線電監測中電磁環境參數預測的對策和建議

（1）完善基礎設施的建設。無線電管理的基礎設施完備是保障無線電管理行業發展的基礎和關鍵。只有完善無線電管理的基礎設施建設才能夠更好地促進行業的發展，因此，相關管理部門要加強無線電管理的基礎設施的建設，提高基礎設施的科技信息程度，嚴格對機械設備的管理，統一進行設備的保養維護，一步步完善無線電管理的基礎設施，保證無線電管理工作的順利運行。針對電磁環境參數預測的工作提前做好相應的空間環境探測，特別關注新疆、西藏、南海等熱點地區，做好相關的空間環境探測工作，掌握相關區域的數據資料，更好地開展電磁環境參數預測的工作。

（2）推進我國無線電管理服務的融合發展。當前，我國的無線電區域性管理是比較差的，相關的無線電管理信息服務設施不夠健全，只有不斷融合各地區的無線電管理的力量，加強各管理區域之間的溝通和聯系，做好信息的交互，才能夠不斷提升我國的無線電的區域性管理的能力。要想保證無線電監測行業的長效運行和良好發展需要各區域部門進一步拓展無線電管理部門間的協作能力，全面地整合全國各地的無線電管理部門和空間環境監測的數據資源，做到無線電監測行業資源的合作共享，實現各地區的無線電管理的資源優勢互補，聯合全國各區域的無線電管理力量協調整個行業共同發展，切實地提升無線電管理信息服務的質量。

（3）做好頂層設計，推動無線電管理信息服務保障體系的建設。無線電監測中電磁環境參數預測工作對我國的軍事領域的發展和經濟水平的提升有著重要的作用，為了更好地提升我國的經濟水平，增強我國國防科技的實力，需要無線電管理行業不斷進行技術的創新和優化，提高我國無線電行業的技術水平，加強在無線電監測中電磁環境參數的預測水平。從頂層設計上做好我國的無線電管理信息服務保障體系的建設，做好短期、中期以及長期的無線電行業的發展和規劃。在軍民統籌、軍民融合的原則基礎上，盡快建立一個統一的、開放的無線電管理信息服務的保障系統平臺，容納和提升我國現有的無線電信息監測系統的技術水平，變“被動查處干擾”為“主動發現和預測干擾”，變“單任務分時監測”為“多任務同時監測”，進一步開發我國的“電磁頻譜態勢分析顯示系統”。努力提升相關技術人員對電磁環境參數監測的感知能力，為規劃和分配無線電監測中電磁環境參數的頻率提供準確的依據，從而切實地提高我國的無線電管理信息服務的水平，推動無線電管理信息服務保障體系的建設。

3 結語

綜上所述，無線電技術對于我國經濟的發展和國防科技的建設起著積極的作用，離不開電力的供應，只有準確地監測我國無線電電磁環境，才能保證高效安全的無線電管理。目前，我國的無線電監測電磁環境還存在很多的問題和不足，只有加強對無線電電磁環境參數預測的精度，保證監測系統的準確性，及時對監測數據進行系統的分析研究，才能夠不斷地提升我國的無線電管理技術水平。