主頁(yè)(http://www.130131.com):淺論無(wú)線電測(cè)向技術(shù)及其應(yīng)用 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線電測(cè)向技術(shù)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在民用和軍用設(shè)施中,那么什么是無(wú)線電測(cè)向技術(shù)?它的應(yīng)用又是如何呢? 無(wú)線電測(cè)向就是依據(jù)電磁波傳播特性,使用無(wú)線電測(cè)向設(shè)備測(cè)定電波來(lái)波方向的過(guò)程。無(wú)線電波在空氣中具有沿直線傳播的特點(diǎn)。如果能確定出電波傳播方向,就可確定出發(fā)射臺(tái)所在方向。當(dāng)測(cè)向的地點(diǎn)確定之后,該點(diǎn)的北方向與所測(cè)電臺(tái)方向之間順時(shí)針?lè)较虻膴A角(也稱示向度)也就確定了。如果只獲得電臺(tái)的一個(gè)示向度值,僅可以確定電臺(tái)在某一直線上,但無(wú)法判斷其具體位置。若設(shè)定兩個(gè)或兩個(gè)以上的測(cè)向點(diǎn),就可獲得不同的示向度,將其標(biāo)繪在地圖上,其交點(diǎn)即為發(fā)射電臺(tái)的位置。在測(cè)定過(guò)程中,根據(jù)天線系統(tǒng)從到達(dá)來(lái)波信號(hào)中獲得信息以及對(duì)信息處理的方法,可以將測(cè)向系統(tǒng)分為兩大類:標(biāo)量測(cè)向系統(tǒng)和矢量測(cè)向系統(tǒng)。標(biāo)量測(cè)向系統(tǒng)僅能獲得和使用到達(dá)來(lái)波信號(hào)有關(guān)的標(biāo)量信息數(shù)據(jù),矢量測(cè)向系統(tǒng)可以獲得和使用到達(dá)來(lái)波信號(hào)的矢量信息數(shù)據(jù);標(biāo)量測(cè)向系統(tǒng)僅能單獨(dú)獲得和使用電磁波的幅度或者相位信息,而矢量測(cè)向系統(tǒng)可以同時(shí)獲得和使用磁波的幅度和相位信息。 標(biāo)量測(cè)向系統(tǒng)歷史悠久,應(yīng)用最為廣泛。最簡(jiǎn)單的幅度比較式標(biāo)量測(cè)向系統(tǒng),是旋轉(zhuǎn)環(huán)型測(cè)向機(jī),該系統(tǒng)對(duì)垂直極化波的方向圖成8字形。大多數(shù)幅度比較式的標(biāo)量測(cè)向系統(tǒng),其測(cè)向天線和方向圖,都是采用了某種對(duì)稱的形式,例如:阿德考克測(cè)向機(jī)和沃特森—瓦特測(cè)向機(jī),以及各種使用旋轉(zhuǎn)角度計(jì)的圓形天線陣測(cè)向機(jī);屬于相位比較的標(biāo)量測(cè)向系統(tǒng),有干涉儀測(cè)向機(jī)和多普勒測(cè)向機(jī)等。矢量測(cè)向系統(tǒng),具有從來(lái)波信號(hào)中獲得和使用矢量信息數(shù)據(jù)的能力。例如:空間譜估計(jì)測(cè)向機(jī)。矢量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集,前端需要使用多端口天線陣列和至少同時(shí)利用兩部以上幅度、相位相同的接收機(jī),后端根據(jù)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和算法,由計(jì)算機(jī)進(jìn)行解算。矢量系統(tǒng)依據(jù)天線單元和接收機(jī)數(shù)量以及后續(xù)的處理能力,可以分辨兩元以至多元波場(chǎng)和來(lái)波方向。無(wú)線電測(cè)向系統(tǒng),通常包括測(cè)向天線、輸入匹配單元、接收機(jī)和方位信息處理顯示四個(gè)部分。測(cè)向天線是電磁場(chǎng)能量的探測(cè)器、傳感器,又是能量轉(zhuǎn)換器,它把空中傳播的電磁波能量感應(yīng)接收下來(lái),連同幅度、相位、到達(dá)時(shí)間等信息轉(zhuǎn)換為交流電信號(hào),饋送給接收機(jī);輸入匹配單元實(shí)現(xiàn)天線至接收機(jī)的匹配傳輸和必要的變換;接收機(jī)的作用是選頻、下變頻、無(wú)失真放大和信號(hào)解調(diào);檢測(cè)、比較、計(jì)算、處理、顯示(指示)方位信息,是處理顯示部分的任務(wù)。 測(cè)向機(jī)在測(cè)向過(guò)程中顯示(指示)的測(cè)向讀數(shù)稱為示向度。測(cè)向設(shè)備、通信系統(tǒng)和附屬設(shè)備,可以組成測(cè)向站(臺(tái))。測(cè)向站是專門(mén)執(zhí)行測(cè)向任務(wù)的機(jī)構(gòu),它有固定站和移動(dòng)站之分。無(wú)線電測(cè)向測(cè)定電波來(lái)波方向,通常是為了確定輻射源的位置,這時(shí)往往需要以幾個(gè)位置不同的測(cè)向站(臺(tái))組網(wǎng)測(cè)向,用各測(cè)向站的示向度(線)進(jìn)行交匯。短波的單臺(tái)定位,是在測(cè)向的同時(shí)測(cè)定來(lái)波的仰角,以仰角、電離層高度計(jì)算距離,用示向度和距離粗判臺(tái)位。實(shí)際操作上要確定未知輻射源的具體位置,往往需要完成由遠(yuǎn)而近分步交測(cè),以逐步實(shí)現(xiàn)接近和確定輻射源的具體位置。依據(jù)不同的測(cè)向原理,可分為如下幾種不同的測(cè)向體制: 一、幅度比較式測(cè)向體制 幅度比較式測(cè)向體制的工作原理是:依據(jù)電波在行進(jìn)中,利用測(cè)向天線陣或測(cè)向天線的方向特性,對(duì)不同方向來(lái)波接收信號(hào)幅度的不同,測(cè)定來(lái)波方向。 二、沃特森—瓦特測(cè)向體制 沃特森—瓦特測(cè)向機(jī)實(shí)際上也是屬于幅度比較式的測(cè)向體制,但是它在測(cè)向時(shí)不是采用直接或間接旋轉(zhuǎn)天線方向圖,而是采用計(jì)算求解或顯示反正切值。正交的測(cè)向天線信號(hào),分別經(jīng)過(guò)兩部幅度、相位特性相同的接收機(jī)進(jìn)行變頻、放大,最后求解或顯示反正切值,解出或顯示來(lái)波方向。單信道沃特森—瓦特測(cè)向機(jī)是將正交的測(cè)向天線信號(hào),分別經(jīng)過(guò)兩個(gè)低頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,而后通過(guò)單信道接收機(jī)變頻、放大,解調(diào)出方向信息信號(hào),然后求解或顯示反正切值,給出來(lái)波方向。 三、干涉儀測(cè)向體制 干涉儀測(cè)向體制的測(cè)向原理是:依據(jù)電波在行進(jìn)中,從不同方向來(lái)的電波到達(dá)測(cè)向天線陣時(shí),在空間上各測(cè)向天線單元接收的相位不同,因而相互間的相位差也不同,通過(guò)測(cè)定來(lái)波相位和相位差,即可確定來(lái)波方向。 四、多普勒測(cè)向體制 多普勒測(cè)向體制是依據(jù)電波在傳播中,遇到與它相對(duì)運(yùn)動(dòng)的測(cè)向天線時(shí),被接收的電波信號(hào)產(chǎn)生多普勒效應(yīng),測(cè)定多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的頻移,可以確定來(lái)波的方向。為了得到多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的頻移,必須使測(cè)向天線與被測(cè)電波之間做相對(duì)運(yùn)動(dòng),通常是以測(cè)向天線在接收?qǐng)鲋,以足夠高的速度運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)測(cè)向天線完全朝著來(lái)波方向運(yùn)動(dòng)時(shí),多普勒效應(yīng)頻移量(升高)最大。當(dāng)測(cè)向天線做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)使來(lái)波信號(hào)的相位受到正弦調(diào)制。多普勒頻移f,可以從旋轉(zhuǎn)的測(cè)向天線接收到的信號(hào),經(jīng)過(guò)接收機(jī)變頻、放大、鑒頻以后得到。多普勒頻移f與0點(diǎn)參考頻率相比較,即可得到來(lái)波方向角。
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