VHF/UHF虚拟无线电监测系统建设

摘要:根据目前VHF/UHF无线电监测的实际情况,开发建设虚拟无线电监测系统,作为现有无线电监测网的辅助手段,与现已建设的VHF/UHF频段无线电监测网络一起,实现了所辖区域的VHF/UHF无线电监测无缝隙覆盖。

关键词:VHF/UHF;虚拟;无线电;监测

中图分类号:TN92文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)27-7794-02

Construction of VHF/UHF Virtual Radio Monitoring System

WANG Bo-wei1,2,CHEN Lei2

(1.College of Information Science and Engineering Ocean Univesity of China,Qingdao 266000,China;2.Weifang City Radio Management Office,Weifang 216000,China)

Abstract: The virtual radio monitoring system was developmented and constructioned according to the current VHF/UHF radio monitoring of the actual situation. It implement the VHF/UHF Radio Monitoring seamless coverage under the jurisdiction of the regional with the construction of VHF/UHF radio monitoring network together as the existing network of radio aids.

Key words: VHF/UHF; visual; radio; monitoring

随着无线通信事业的迅速发展,无线电台(站)日益增多,无线电频谱资源日趋紧张,空中电磁环境日益复杂,无线电干扰逐渐增多。为保障无线电台(站)的正常工作,和无线电频谱资源的有效利用,必须加强无线电监测网络建设。

实施无线电监测的有效手段就是建立无线电监测网,把固定监测站分布在全国乃至全世界的各个地方,并采用许多移动监测站协调工作,这就需要大量的固定监测站和移动站需要建设,投资多,工程大。目前大多数地、市无线电监测设施很难满足辖区内的无线电监测覆盖要求,即使完全按国家规划近期建设也难以改观。

地、市无线电监测站作为无线电监测工作的最基层,承担着大量的VHF/UHF频段监测任务,而我国的UHF/VHF频段无线电监测网的框架刚刚形成,大量的固定监测站和移动站需要建设,投资多,工程大。由于VHF/UHF频段无线电传播特性所限,目前大多数地、市无线电监测设施很难满足辖区内的无线电监测覆盖要求,即使完全按国家规划近期建设也难以改观。

1 VHF/UHF无线电监测网划分

我国的VHF/UHF无线电监测网分A、B、C三级,分别由一个无线电监测指挥控制中心、若干无线电监测站和相关附属设施组成,包括辖区无线电监测网或执行专项任务的无线电监测网。根据国家《VHF/UHF无线电监测设施建设规范和技术要求(试行)》要求,原则上直辖市、省会城市、自治区首府、经济计划单列市、跨省无线电监测网为A级无线电监测网;地市(州、盟)无线电监测网可依据各地台站数量、经济发展水平、地理位置来确定建设B或C级无线电监测网,跨地市无线电监测网依据具体情况及监测任务确定无线电监测网级别。

VHF/UHF无线电监测网划分如图1所示。

大多数地市辖区面积较大,其无线电监测很难满足重点区域无线电监测覆盖要求,更远远达不到辖区无缝隙覆盖。为扩大VHF/UHF无线电监测覆盖区域,目前国内外无线电监测机构主要采取了以下措施:

1)增加监测站点的方式,使监测网的站点数量尽可能多。

该方式技术成熟,但受资金、建设周期影响较大。

2)提高单个监测站的监测覆盖范围。

该方式可节省资金,但受地球曲率所限,提高监测覆盖范围有限。

2 虚拟无线电监测系统的建立

针对当前无线电监测网络所存在的不足,通过对VHF/UHF无线电监测业务分析。在现有的硬件和软件环境下,借用虚拟仪器的概念,开发一套虚拟无线电监测系统软件。根据辖区无线电监测网络规划,利用一套可搬移监测系统按一定周期在各虚拟站点对区域内的无线电信号进行测试、统计和更新,在地理信息系统上仿真实现无线电监测网的功能,有效改进,通过低价高效的虚拟无线电监测系统弥补固定检测设施少、建设周期长的缺陷,以达到所辖区域无线电监测的无缝隙覆盖。

1)虚拟无线电监测站

利用一套可搬移监测系统按一定周期在监测网规划的某一站址上对区域内的无线电信号进行测试统计和更新,在电子地图上仿真实现传统无线电监测站的功能,该站被称为虚拟无线电监测站。

2)虚拟无线电监测分站

按监测站建设规划,将地、市无线电监测站辖区中现有VHF/UHF监测网未能有效覆盖的区域,按可搬移式监测站的监测范围划分为若干个部分重叠的区域,在每个区域的合适位置(如高山、高层建筑等)选取一个站址,依次用可搬移式监测设备进行VHF/UHF频段数据采集,在计算机信息平台上,建成多个虚拟监测站,定期对数据进行更新、积累和分析,并可按使用者要求完成各种监测任务。对用户来说,虚拟站与无人值守的监测分站没有区别。

3)虚拟无线电监测系统

就是一套VHF/UHF无线电监测系统,一台工业标准计算机配上功能强大的应用软件、低成本的硬件(可搬移监测、测向设备)及驱动软件,它们在一起共同完成传统无线电监测网的功能。具体由多个虚拟无线电监测分站联网或与传统无线电监测站联网一起构成的无线电监测系统,具有传统无线电监测网的多站定位、联合监测等功能,为频率规划、指配、干扰查处和新业务的开展提供技术支持,实现所辖区域的无线电监测无缝隙覆盖的无线电监测网络系统。虚拟无线电监测系统分为:虚拟站构建、日常监测、干扰及不明电台测向定位等子系统。

同时虚拟无线电监测系统也指某一地区多个虚拟无线电监测站与实际监测网一起构成的无线电监测网络。

3 系统体系结构设计

虚拟无线电监测系统就是用一台工业标准计算机配上功能强大的应用软件、低成本的硬件(可搬移监测、测向设备)及驱动软件,它们在一起共同完成传统无线电监测网的功能。

硬件采用符合无线电监测网传输协议的可搬移监测、测向设备,在无线电管理地理信息系统上开发系统软件,通过RMTP控制可搬移监测、测向设备。

系统分为虚拟无线电监测数据采集子系统、网络通信子系统、虚拟无线电监测监控中心管理子系统(采集数据的分析提取;虚拟监测网、虚拟站点的管理;在地理信息系统上直接查询测量分析数据等模块)。

系统结构图如图2所示。

系统由数据监测、任务调度、数据分析及存储、数据查询及报表汇总四个部分组成。

数据监测:数据监测部分负责从监测设备中读取监测数据并发送到数据分析模块。

任务调度:任务调度负责定制一般和特殊的监测任务,并将任务传达至操作人员,再由操作人员发送监测命令至监测数据通讯接口,此过程的所有任务、执行时间、执行情况可以存于数据库用于查询。