无人机技术在无线电监测中的应用分析

无人机技术在无线电监测中的应用分析

罗浩

西安爱生技术集团有限公司 陕西西安 710065

摘要：目前，无线电监测网络核心设备主要有：固定式监测站、移动式监测设施（车载监测设施、船载监测设施等）、便携式监测设备等。近些年来，随着无线电技术的高速发展和普及应用，面对频谱资源供需矛盾的不断加剧、电磁环境的日趋恶化，传统无线电监测平台的局限性已日益凸显。无线电监测技术平台应与时俱进，开拓、发展空中监测平台，提升无线电管理技术监管能力，应对新技术带来的挑战。实践证明，无线电监测设备搭载有人驾驶的固定翼飞机和直升机开展无线电监测和测向效果较好，然而，由于固定翼飞机和直升机的购机和后期使用、维护成本很高，无线电监测行业难以大量推广普及使用。近年来，无人机技术应用日臻成熟，无人机价格相对低廉且性能优良，这进一步为提升和开拓无线电监测技术手段，搭建了全新的空中电磁频谱监测平台。

关键词：无线电管理；监测；无人机；应用

一、无人机技术应用优势

将无线电监测设备搭载在无人机上，进行监测并测向地面信号与空中信号，这一作业过程能够有效补充地面上的无线电监测网以及水上监测网等，使得监测作业的覆盖空间范围进一步扩大。在搭载无线电监测设备的情况下，无人机依然能够到较高的区域上执行飞行任务，准确接收无线电信号，在更为广阔的区域范围内，能够接收到远距离空间的无线电信号更多，这是传统的地面监测设备难以实现的，显著提升了监测质量与监测效果。与此同时，在空中环境下，无人机遇到反射物与遮挡物的概率较低，这也有利于进一步提升信号监测作业的精准性，最大程度上削弱不稳定影响因素带来的负面干扰。

二、无人机监测系统

2.1无人机监测平台

可以选用无人固定翼机、无人直升机等设备进行无人机监测平台的建设，综合各种无人机技术的特性，对无人机的续航时间、抗风能力、起降方式等进行全面分析，不同的地区利用不同的无人机设备，通过梯度式发展建立多元化的平台。一般而言，国家、省级无线电监测机构可选用工业级无人固定翼机、直升机，市州级无线电监测机构适宜选用无人多旋翼机构建监测平台。

随着技术的创新和应用领域的细分，无人机的市场不断扩大，在无线电监测方面的应用也越来越广泛，不仅在日常无线电监测工作中表现突出，还在应急监测等方面发挥了十分重要的作用。系留无人机（通过地面综合缆绳系统向无人机传输电能，使其长期滞空的一种无人机）监测平台灵活轻便，对起降环境要求低，监测范围可以扩大到几十公里以上，成为长时间、远距离无线电监测的主体，其在复杂环境下的电磁频谱监测能力较强。

2.2无人机机载监测设备

无人机机载监测系统体积小、重量轻、稳定性高，可以按照频段进行工作分类处理，在抗摔强度方面也进行了提升，可以满足日常无线电监测的需要。

2.3无人机操作使用

现在各大领域都能看到无人机的身影，随着无人机技术还在不断的完善，无人机的应用领域及范围还在不断拓宽，它拥有受天气影响小，方便灵活，可以迅速完成起降，且拍摄成像清晰、可以到达许多狭小的地方等优势特点。而且操作简单易学，方便培养飞行操作手，飞行性能稳定，更重要的是相对于其他飞行器,无人机在维护和保养方面成本都低。

2.4监测任务控制

监测任务控制是地面任务站任务操作人员通过向无人机控制单元发送指令，从而进行机载监测设备的控制。在地面站进行任务控制单元处理时，需要进行任务平台电平、示向度等参数的显示，让操作人员的判读工作更加顺利和高效。

三、无人机监测工作任务

3.1搜索并截获频谱信号

针对指定的无线电信号，无人机监测系统需要进行搜索、获取以及测量分析等一系列的工作任务，在搜索并试图获取频谱信号时，地面的监测人员需要对整个过程予以合理把控，再截取无人机监测系统获取的信号信息。在实施此类搜索任务时，可以预先划分空间域、频率域或是极化域等，并借助于控制信号获取来源更加广泛的频谱信号信息。

3.2监听并监视信号

在监听特定的无线电信号时，无人机上的监测系统还需要监听信号解调，以此为基础，全方位实现监视信号的各项特征。

3.3分析与处理信号

信号的分析与处理内容主要包括三方面，分别为时域、频域与调制域，因而无线电频谱监测涉及的信号分析处理工作量较多，需要以合理划分各种信号类别为基础，实现对信号实际活动规律的准确把握。

3.4测向定位信号辐射源

在测向定位信号辐射源时，需利用精准的测向方法确定辐射源的具体信息，包括所在位置与方位等，以便获取准确有效的信号源辐射分布图。

四、无人机技术在无线电监测中的具体应用

在当前的无线电监测作业中，无人机技术的应用已十分广泛，通过归纳与总结可以将其概括为以下几方面的具体应用。

4.1排查影响航空无线电通信以及导航作业的干扰因素。当前无论是军用航空领域，还是民用航空，均普遍存在无线电通信信号被干扰的问题，也频繁发生导航频率被影响的不良现象，在一定程度上影响着我国航空事业的进步与发展。由于飞机的飞行高度普遍较高，航行速度也较快，因而这种干扰问题一般来源于飞机与地面之间。与此同时，若在地面范围内开展针对无线电信号的监测排查工作，必然会受到地理环境与天气条件的影响与制约，大大降低作业方案的可行性，实际排查效果也难以达到预期。如果在信号监测排查作业中灵活运用无人机技术，能够获得更为广阔的监测空间与覆盖范围，也大幅度削弱多种外部因素产生的影响，以便监测人员能够及时快速地排查出产生干扰的具体源头，有效地提升航空事业领域的信号监测能力。

4.2监测高层建筑上的无线电信号。随着城市现代化建设的逐渐加快，高层建筑的数量越来越多，若在此类建筑或高山等较高位置的区域内设置发射无线电信号的装置设施，能够进一步扩大信号的实际覆盖范围。但这种无线电架设的工作难度较高，也为信号监测与定位工作带来了较多难题。因而，在监测此类电台时，可以优先考虑无人机技术，有效提高监测效率。

4.3在举办重大公众活动期间，保障无线电信号的通信安全。当城市举办重大的公众活动时，可以对无人机监测系统予以充分运用，最大化发挥其技术优势，以整个地面环境为主要对象，全方位迅速收集各类无线电信号，确保无线电通信系统运行的安全性与稳定性。

4.4在军队等机关部门执行任务时，高效保障其无线电通信的流畅度，确保军事活动的顺利完成，切实提升通信作业的保密层次。

五、结语

操作简单、成本低等优势特点为无人机技术的广泛应用与快速发展提供了良好的条件，要进一步提升其在无线电监测作业中的作用成果，应切实着重提升其与监测设备之间的配合效果，优化技术应用质量。

参考文献：

[1]罗其林.浅议无人机技术在无线电监测中的应用[J].中国无线电，2019（3）:62-64.

[2]范振雄，汪庭霁，薛静静.多旋翼无人机在无线电监测中的应用探讨[J].中国无线电，2018（7）:42-45.