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韩国无线电监测技术发展现状及分析

2009-12-14 13:51     作者:周鸿顺 王爱举     来源:中国无线电协会

国家无线电监测中心赴韩无线电监测技术交流和设备考察团,团长周鸿顺,成员刘武兵、王爱举、丁家昕一行4人于2005年10月10日启程赴韩国进行无线电监测技术交流和设备考察,10月14日顺利回到北京。代表团首先参观了韩国情报信息部(Ministry of Information and Communication, MIC)中央电波管理所(Central Radio Management Office, CRMO)首尔区域无线电监测分所(SEOUL Regional Radio Monitoring Office)。双方介绍了本国无线电监测技术的最新发展状况,就短波、超短波监测系统的配置和设备更新进行了交流,并参观了其监测和测量设备的工作情况。之后,代表团参观了中央电波管理所卫星无线电监测中心(Satellite Radio Monitoring Center, SRMC),听取了他们的系统构成、监测功能、任务执行的具体介绍,还就韩国、中国、日本联合制定的卫星数据交换格式作了进一步的讨论。最后代表团参观了中央电波管理所,了解韩国无线电主管部门对新技术、新系统的研究情况,双方一致同意要进一步加强无线电监测领域的合作。还就第一届CJK无线电监测研讨会(China/ Japan/Korea Radio Monitoring Workshop)进行了探讨。通过考察,达到了预期的目的和要求。韩国在无线电基础设施建设和使用上有许多经验值得我们借鉴。现将有关情况介绍如下。韩国无线电监测网及中央电波管理所 1.1 韩国无线电监测网的总体布局韩国人口为4685.8万人,面积为9.9万平方公里,山地丘陵地貌占其三分之二的面积,人口密度为每平方公里473人。韩国面积相当于我国河北省面积的一半,地貌也和其相近,行政区域有京畿道、江原道、忠清北道、忠清南道、全罗北道、全罗南道、庆尚北道、庆尚南道、济洲道9个道(级别相当于我国的省),以及汉城、釜山、大邱等七个特别市。监测网布局如下图所示(见图1)。

韩国的无线电监测网有1个中心,12个区域分所,9个分支监测站,以及60个远控监测站。 1.2 中央电波管理所中央电波管理所隶属韩国情报信息部,位于韩国首都首尔,负责对全韩境内的无线电信号进行监测和干扰查找,业务涵盖短波、超短波、卫星。中央电波管理所的组织结构图如下(见图2)。

韩国中央电波管理所还在其办公楼建设了一套短波监测系统,由对数周期天线等组成。天线系统如下图所示(见图3)。

韩国的无线电监测工作开展得较早,目前在用设备都从国外引进,使用了10年左右,但是工作正常,使用效率很高。从1998年开始,它们逐渐更新监测测量设施,并根据新技术和新业务的发展,要建设新一代的无线电监测设施,预计在未来几年内每年要投入二千多万美元。其硬件设备少数由国外引进,大部分由韩国国内提供,整体系统集成由韩国ETRI研究院承担。预计未来几年,韩国的无线电监测和测向能力将会大大提高。首尔区域无线电监测分所 2.1 概况首尔区域无线电监测分所隶属韩国情报信息部中央电波管理所,位于韩国首都首尔市和仁川市之间。主要有短波和超短波监测业务,监测设备包括固定站和移动站。其组织结构如下(见图4):

首尔区域无线电监测分所的监测和测向设备包括固定监测站和移动监测站,业务涵盖短波监测和超短波监测。固定站包括首尔监测站、仁川分站、水原分站,分布图见图5。由于首尔地区土地资源稀缺,固定监测站的建设成本和使用成本较大,故配备了较多的移动监测设施。移动监测设施共有9辆载车,其中监测车7辆,测向车2辆。监测车用于监测固定监测站无法覆盖或覆盖较差的区域,是固定监测站的延伸和很好的补充,故数量较多。当监测到异常信号后,马上启动固定监测站中的测向功能和移动测向车进行测向。移动监测设施实物见图6。

韩国的移动监测设施主要以中型车为主,配备的设备很多,以满足日常工作需要。由于韩国的无线电监测车要代替固定监测站工作,有时需要好几天才能完成监测任务,故兼顾了工作人员的生活。这种配置的优点在于它可以具有多种功能,完全可以代替固定监测站开展日常监测工作。 2.2 主要任务和功能 1)针对非法无线电使用进行监测,并采取相应措施,确保无线电频率的应用。主要包括以下方面: ★监测非法无线电频率的使用; ★监测无线电的通信质量; ★基于固定和移动系统,监测无线电设备的运行环境; ★对无线电台站进行市场管理,对非法电台进行检查。 2)测量无线电频谱占用度和电磁环境,使无线电频谱得以有效利用。主要包括以下方面: ★监测广播的覆盖情况; ★监测电视的接收环境; ★进行和电磁环境测量有关的其他国内业务。 3)监测和消除无线电干扰,提高无线电频谱的使用。主要包括以下方面: ★开展用户满意度调查工作; ★为国内的边远地区提供巡回服务; ★帮助用户解决无线电频谱使用中的困难。 4)保护无线电的主权:开展国际无线电监测,监测国外的非法信号。 5)开展业余无线电活动。 6)下一代监测设施的建设和应用: ★扩展和重建远控站,使用高质量的设施和网络; ★升级公共业务,建设世界级的IT国家,例如无线电的使用和电磁环境等。卫星无线电监测中心 3.1 概况卫星无线电监测中心隶属韩国情报信息部中央无线电管理所,位于韩国京津道利川市,为卫星监测业务。韩国卫星无线电监测中心于1998年开始筹备,2002年6月完成建设,并于2002年8月投入使用。其全景如图7所示。

韩国无线电卫星监测中心由三个处和若干个科室组成,其组织结构如下(见图8):

3.2 设备配置情况韩国卫星无线电监测中心的设备配置如下(见图9): 该系统工作频段为L(1.450 GHz~1.800 GHz)、S(2.170 GHz~2.655 GHz)、C(3.400 GHz~4.800 GHz)、X(6.700 GHz~7.750 GHz)、Ku(10.700 GHz~12.750 GHz)、Ka(17.70 GHz~21.20 GHz),主要监测韩国上空可见轨道范围内的静止轨道卫星。 3.2.1 室外部分室外部分采用13米卡塞格伦天线,经RF开关矩阵将卫星信号传入机房。韩国选用多频段共用馈源的方案,可接收六个频段的卫星信号。天线如图10(1)所示,其馈源图10(2)所示。

该天线由韩国自己设计生产,特点为测量频段宽,转速高。频段分为L/S/C/X/Ku/Ka,具体为L(1.450 GHz~1.800 GHz)、S(2.170 GHz~2.655 GHz)、C(3.400 GHz~4.800 GHz)、X(6.700 GHz~7.750 GHz)、Ku(10.700 GHz~12.750 GHz)、Ka(17.70 GHz~21.20 GHz),6个馈源可通过1.8米的反射面根据需要依次选择。旋转速度也较快,最大可达5度/秒。多频段共用馈源的结构节约了土地使用面积,整个天线重70吨,总投资折合人民币4000多万元。 3.2.2 室内部分操作机房是整个系统的心脏,承担着所有的监测和测量工作,包括信号接收、信号处理、集中控制等都在这里完成。操作也可以远程控制,所有来自信号处理单元的数据、控制信号、监测信号都会以图像和文字的形式显示出来。系统可按照预定的任务进行自动处理,还可以在特殊需要时,进行必要的手动操作。接收到的信号分为两部分:一部分用于解调,并显示出来;一部分用于测量。其中HISS系统(Harmful Interference Searching System, HISS)主要通过计算时间和频率延迟来搜索有害干扰,可实现卫星地面干扰定位能力,是整个系统中核心的设备。韩国的技术人员在系统配置中考虑得非常认真细致,系统除配备了矢量信号分析、频谱显示、轨道位置统计、频谱占用度分析、数据显示外,还配置了气象信息、时频标准、视频监测等分系统。其中大屏幕显示终端利用100英寸的背投,可方便清晰地显示各种数据,并可通过视频数据,实时检查外部机房和天线的工作状态,应用非常方便。 3.3 主要任务和功能 1)测量卫星的轨道位置。基于天线的方位和俯仰估算卫星的轨道位置。 2)测量卫星信号的发射参数,如占用带宽; 杂散发射; 极化; 功率通量密度; 中心频率; EIRP; 调制测量。 3)测量频谱占用度。 4)查找有害干扰。 5)广播信号的解调。通过这次参观考察,代表团学习了很多经验,达到了预期目的,尤其是韩国无线电主管部门基础设施的建设和下一代无线电监测业务的开展非常值得我们进一步探讨。另外,韩国无线电主管部门近年来非常重视国际交流和合作,积极组织和参与国际无线电事务,表现非常活跃,国际影响不断扩大,有很多国际成果和会议都是在他们的参与下产生的,他们的这种发展趋势也值得我们借鉴。