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无人机技术在无线电监测中的应用分析发布时间：2021-11-22T06:17:00.620Z 来源：《科学与技术》2021年6月第18期作者：罗浩[导读] 目前，无线电监测网络核心设备主要有：固定式监测站、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。
GRS210VHF/UHF无线电监测/测向系统100kHz to 3GHz1 系统简介GRS210是一个基于多信道宽带射频前端、宽带数字中频处理单元及宽带阵列天线的高性能数字化无线电监测/测向系统。
在复杂电磁环境下，能适应密集信号、捷变信号的快速捕获和实时接收分析，以满足现代无线电频谱监测和无线电测向定位要求。
GRS210适合于固定安装环境。
2 技术特点●频率范围为100kHz至3GHz●全无源天线设计，大动态，高灵敏度接收●20MHz的瞬时信号分析带宽●3GHz/s多信道并行频谱扫描功能●5信道相关干涉仪的测向方法，窄带和宽带apFFT测向功能●最小信号持续时间<1ms●能够实现同时监测和测向通道●ITU全参数测量模式●原始射频、中频和音频数据记录和重现●远程遥控3 系统组成4 技术参数4.1 天线（1）HF监测天线：100kHz to 30MHz，无源全向鞭天线（2）VHF/UHF监测天线：20MHz to 3000MHz，无源全向盘锥天线（3）VHF/UHF测向天线，分为五层：A：20MHz to 200MHz 五单元垂直极化天线阵，孔径4mB：30MHz to 350MHz 五单元水平极化天线阵，孔径3mC：200MHz to 800MHz 五单元垂直极化天线阵，孔径1.4mD：350MHz to 1300MHz 五单元水平极化天线阵，孔径0.8mE：800MHz to 3000MHz 五单元垂直极化天线阵，孔径0.36m 4.2 射频前端（1）VHF/UHF监测接收机信道数目：5个频率范围：20MHz to 3000MHz频率分辨率：1Hz频率稳定度：≤1×10-7合成器建立时间：≤1ms相位噪声：≤-100dBc/Hz@10kHz输入二阶互调截点：≥45dBm输入三阶互调截点：≥10dBm中频频率：21.4MHz中频带宽：20MHz/300kHz镜像抑制：≥95dB中频抑制：≥95dB杂事抑制：≥110dBm（折合到输入端）噪声系数：≤14dB（2）HF监测接收机信道数目：1个频率范围：0.1MHz to 30MHz频率稳定度：≤1×10-7相位噪声：≤-110dBc/Hz@10kHz输入二阶互调截点：≥45dBm输入三阶互调截点：≥10dBm中频频率：70MHz中频带宽：20MHz镜像抑制：≥95dB中频抑制：≥95dB杂散抑制：≥110dBm（折合到输入端）噪声系数：≤5dB4.3 系统监测频率范围：100kHz to 3GHz测量动态范围：≥120dB。
SZ2101 ZIGBEE无线壁挂式PT100温度数据采集仪说明书SZ2101 ZIGBEE无线壁挂式PT100温度数据采集仪,配合美国进口传感器,实现低成本温度状态在线监测的实用型专业模块，本模块可应用于：(1)SMT行业温度数据监控、 (2) 电子设备厂温度数据监控(3)、 冷藏库温度监测(4)、 仓库温度监测、 (5) 药厂GMP监测系统、 (6)环境温度监控(7) 、电信机房温度监控、 (8) 其它需要监测温度的各种场合等。
为便于工程组网及工业应用，本模块采用工业广泛使用的MODBUS-RTU通讯协议，可方便与PLC、组态软件通讯联机。
用户根据通讯协议可与任何串口通讯软件实现设备数据查询和设置。
本设备可以用以检测PT100传感器或温度采集与显示。
技术参数参数SZ2101显示范围-200℃~+500℃显示精度±1%FSD显示分辩率0.1℃波特率 9600通讯端口Zigbee无线无线频率 2.4G ISM全球免费频段（ZigBee）网络类型星型网网络容量65535个网络节点供电电源DC6-24V 1A功耗2W支持传感器 PT100运行环境-40 - 85℃外形尺寸115×96×30mm³特点1 提供二次开发通讯协议2 每台仪器有唯一的地址编号，可通过拔码开关设置3基于工业通用的MODBUS-RTU协议，可接入PLC或组态软件4 数据读写方便，一个命令可以读出所有测量数据5 可与各种PT100传感器直接连接6 赠送二次开发测试软件7 双排显示，温度与PT100电阻值同时显示。
8 无线频率：2.4G ISM全球免费频段（ZigBee）9 星型网络结构，可接入65535个网络节点10 抗干扰能力较强11 信道检测让数据减少碰撞ZIGBEE简介Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。
根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
无线电测向技术简介测定电波来波方向，往往需要以几个位置不同的测向站(台)组网测向，用各测向站的示向度(线)进行交汇。
条件允许时，也可以用移动测向站，在不同位置依次分时交测。
无线电测向的方法无线电测向一般有以下几种方法：2.1、幅度比较式测向体制幅度比较式测向体制的工作原理是：依据电波在行进中，利用测向天线阵或测向天线的方向特性，对不同方向来波接收信号幅度的不同，测定来波方向。
幅度比较式测向体制的特点：测向原理直观明了，一般来说系统相对简单，体积小，重量轻，价格便宜。
存在间距误差和极化误差，抗波前失真的能力受到限制。
频率覆盖范围、测向灵敏度、准确度、测向时效、抗多径能力和抗干扰能力等重要指标，要根据具体情况做具体分析。
2.2、干涉仪测向体制干涉仪测向体制的测向原理是：依据电波在行进中，从不同方向来的电波到达测向天线阵时，在空间上各测向天线单元接收的相位不同，因而相互间的相位差也不同，通过测定来波相位和相位差，即可确定来波方向。
在干涉仪测向方式中，是直接测量测向天线感应电压的相位，而后求解相位差，其数学公式与幅度比较式测向的公式十分相似。
相关干涉仪测向：是干涉仪测向的一种，它的测向原理是：在测向天线阵列工作频率范围内和360度方向上，各按一定规律设点，同时在频率间隔和方位间隔上，建立样本群，在测向时，将所测得的数据与样本群进行相关运算和插值处理，以获得来波信号方向。
干涉仪测向体制的特点：采用变基线技术，可以使用中、大基础天线阵，采用多信道接收机、计算机和FFT技术，使得该体制测向灵敏度高，测向准确度高，测向速度快，可测仰角，有一定的抗波前失真能力。
该体制极化误差不敏感。
干涉仪测向是当代比较好的测向体制，由于研制技术较复杂、难度较大，因此造价较高。
干涉仪测向对接收信号的幅度不敏感，测向天线在空间的分布和天线的架设间距，比幅度比较式测向灵活，但又必须遵循某种规则。
例如：可以是三角形，也可以是五边形，还可以是L形等。
电力设备的智能无线温度检测系统随着科技的发展，电力设备的温度检测方式也在不断升级。
传统的温度检测方法主要通过有线的方式进行，不仅布线复杂，而且存在一定的安全隐患。
为了解决这些问题，智能无线温度检测系统应运而生。
智能无线温度检测系统采用无线传感器进行温度数据的采集和传输，将传感器分布在电力设备的关键部位。
这些无线传感器可以实时感知设备的温度变化，并将采集到的数据通过无线方式传输到中控终端。
中控终端对采集到的数据进行处理，并通过监测软件实时显示设备的温度状态。
智能无线温度检测系统具有以下几个优点。
无线传感器的安装方便快捷，不需要复杂的布线工作。
只需将传感器粘贴或固定在设备上即可。
无线传感器可以实时监测设备的温度变化，并将数据传输到中控终端。
这样，设备的温度状态可以即时得知，从而及时采取措施，防止设备过热或过载。
智能无线温度检测系统支持多设备的同时监测。
中控终端可以连接多个无线传感器，对多个设备的温度进行监测和管理。
智能无线温度检测系统还支持远程监控。
中控终端连接到互联网后，可以通过手机或电脑进行远程监控，方便工作人员随时了解设备的温度状态。
智能无线温度检测系统在电力设备中的应用广泛。
它可以应用于变压器的温度监测。
变压器是电力设备中非常重要的一环，其温度过高会对设备的正常运行产生影响。
通过能够实时监测变压器温度的智能无线温度检测系统，可以及时发现温度异常情况，并采取相应的措施，保证设备的正常运行。
智能无线温度检测系统还可以应用于发电机组的温度监测。
发电机组是电力设备中的核心部件，温度过高会不仅会影响发电机组的输出功率，还有可能导致设备的损坏。
通过智能无线温度检测系统，可以对发电机组进行实时监测，及时发现温度异常情况，保证设备的正常工作。
智能无线温度检测系统在电力设备中的应用具有重要的意义。
它不仅能够方便快捷地监测设备的温度状态，还能够提供远程监控功能，保证设备的安全运行。
相信在未来的发展中，智能无线温度检测系统将会得到更广泛的应用。
GRS210
VHF/UHF无线电监测/测向系统
100kHz to 3GHz
1 系统简介
GRS210是一个基于多信道宽带射频前端、宽带数字中频处理单元及宽带阵列天线的高性能数字化无线电监测/测向系统。
在复杂电磁环境下，能适应密集信号、捷变信号的快速捕获和实时接收分析，以满足现代无线电频谱监测和无线电测向定位要求。
GRS210适合于固定安装环境。
2 技术特点
●频率范围为100kHz至3GHz
●全无源天线设计，大动态，高灵敏度接收
●20MHz的瞬时信号分析带宽
●3GHz/s多信道并行频谱扫描功能
●5信道相关干涉仪的测向方法，窄带和宽带apFFT测向功能
●最小信号持续时间<1ms
●能够实现同时监测和测向通道
●ITU全参数测量模式
●原始射频、中频和音频数据记录和重现
●远程遥控
3 系统组成
4 技术参数
4.1 天线
（1）HF监测天线：100kHz to 30MHz，无源全向鞭天线
（2）VHF/UHF监测天线：20MHz to 3000MHz，无源全向盘锥天线（3）VHF/UHF测向天线，分为五层：
A：20MHz to 200MHz 五单元垂直极化天线阵，孔径4m
B：30MHz to 350MHz 五单元水平极化天线阵，孔径3m
C：200MHz to 800MHz 五单元垂直极化天线阵，孔径1.4m
D：350MHz to 1300MHz 五单元水平极化天线阵，孔径0.8m
E：800MHz to 3000MHz 五单元垂直极化天线阵，孔径0.36m 4.2 射频前端
（1）VHF/UHF监测接收机
信道数目：5个
频率范围：20MHz to 3000MHz
频率分辨率：1Hz
频率稳定度：≤1×10-7
合成器建立时间：≤1ms
相位噪声：≤-100dBc/Hz@10kHz
输入二阶互调截点：≥45dBm
输入三阶互调截点：≥10dBm
中频频率：21.4MHz
中频带宽：20MHz/300kHz
镜像抑制：≥95dB
中频抑制：≥95dB
杂事抑制：≥110dBm（折合到输入端）
噪声系数：≤14dB
（2）HF监测接收机
信道数目：1个
频率范围：0.1MHz to 30MHz
频率稳定度：≤1×10-7
相位噪声：≤-110dBc/Hz@10kHz
输入二阶互调截点：≥45dBm
输入三阶互调截点：≥10dBm
中频频率：70MHz
中频带宽：20MHz
镜像抑制：≥95dB
中频抑制：≥95dB
杂散抑制：≥110dBm（折合到输入端）
噪声系数：≤5dB
4.3 系统
监测频率范围：100kHz to 3GHz
测量动态范围：≥120dB。
频谱扫描速度：≥3GHz/s
监测接收灵敏度：≤1μV/m（BW=10kHz）
中频分析带宽：20MHz、10MHz、1MHz、500kHz、250kHz。
10kHz 解调模式：AM、FM、PM、Pulse、I/Q、USB、LSB、CW、ISB
场强测量误差：≤3dB
带宽测量误差：≤5%
调制测量误差：≤5%（AM、FM测量）
频率测量误差：≤f0×10-7±10Hz
占用度精度：≥99 %
测向频率范围：20MHz to 3000MHz
测向灵敏度：≤1.5μV/m（BW=10kHz）
测向时间：≤1ms
测向误差：≤1.0°(RMS)
测向抗扰度：≥3dB（带内，测试信号-干扰信号）
互换性：符合GJB 367A中3.7的要求，相同部件、零件、元器件和功能单
元之间应能互换。
维修性：平均维修时间MTTR≤30分钟
可靠性：平均故障间隔时间MTBF≥2000小时
工作温度：-10℃～55℃（室内内设备），-25℃～55℃（室外外设备）
储存温度：-40℃～60℃。
湿热:按照GJB367A第3.10.2.5条要求，按照GJB367A附录A中“A07湿热试验”规定的地面设备湿热试验后，设备应符合规定要求。
淋雨:按照GJB367A第3.10.2.7条要求，按照GJB367A附录A中“A06淋雨试验”规定的淋雨试验后，设备天线部分应符合规定要求。
振动：按照GJB367A第3.10.3.1条车内设备使用要求，在经受GJB150.16规定下的振动条件试验后设备能正常工作。
冲击：按照GJB367A第3.10.3.2条车内设备使用要求，在经受GJB150.16规定条件下的冲击试验后设备能正常工作。
电磁兼容性：按照GJB151A第条5.2表3陆军地面设备要求，按照GJB152A 规定的方法试验后，设备应符合规定要求。
5 主要功能
5.1 频谱扫描
在指定的频率范围内，进行快速扫描，显示全频段内信号的频谱分布和随时间的变化情况。
实时统计占用频谱的中间值、最大值、最小值、上十分值、下十分值以及给定时间段的占用度。
5.2 信道扫描
对多个离散的频点信号进行扫描，逐一进行参数测量，统计信道占用情况。
5.3 信号搜索
在指定的一个或多个频段范围内，根据预设的参考信号，快速查找新出现的信号，记录其出现的时间、捕获次数，并统计其变化的规律。
5.4 参数测量
在时域、频域、调制域测量信号的中心频率、带宽、场强、调制、频偏等参数；显示给定带宽信号实时频谱及最大谱、最小谱和平均谱；显示信号时域、频域、调制域测波形和眼图、星坐图等。
可同时对5路信号进行参数测量。
5.5 中频分析
对未知信号进行中频频谱分析、时域分析和参数分析。
自适应判别信号的带宽和调制类型，并以多种模式同步解调基带信号，统计信号各参数随时间的变化情况。
可同时对多路信号进行对比分析。
5.6 录音监听
能对AM、FM、CW、LSB、USB、PULSE、IQ等信号进行多信道并行解调并监听；可根据信号的幅度强弱设置录音门限（自动录音）。
可同时对16路信号进行不同模式的解调、监听。
5.7 窄带测向
基于相关干涉仪测向方法，对某一给定信号进行高精度测向，给出信号的来波方位、测向质量及电平值。
5.8 宽带测向
基于apFFT技术，对20MHz中频带宽内的所有信号同时进行测向，给出所
有超过门限信号的来波方位和电平值，并能对重点监视信号进行标识。
5.9 扫描测向
对给定频段或多个离散频点进行逐一扫描测向，给出每个信道间隔上的信号的来波方位和电平值，并能对重点监视信号进行标识。
5.10 交汇定位
对多个不同站点的测向结果，在电子地图背景下进行交叉定位统计，估计出信号的经纬度位置，并给出估计概率椭圆分布。
5.11 数据管理
对保存在数据库中的监测数据进行统计、报表、图形、查询、维护、管理等。
5.12 远程遥控
远程开关机，远程监控，自动监测任务下达，数据下载等。
