无线电定位技术的研究意义及其发展历程

王顺利　洪强　黄欢

摘 要 随着时代的发展，无线电技术得到了前所未有的飞速发展。在21世纪，无线电技术已经应用到我们生活的方方面面。无线电定位是无线技术的一个分支，但它已经在我们的生活中十分普遍，GPS就是一种典型的应用。本文主要介绍了无线电定位技术的研究意义与其发展历程。

关键词 无线电定位 信号 导航 雷达 数据处理

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A

1无线电定位技术的研究意义

无线电定位是根据无线电信号的电参数来得到的位置参数，使用适当的定位算法来计算目标位置。由于无线定位是用无线电波，受气候效应的影响小，因此，它是保证人的交通安全的必要手段，在复杂条件下是一种用于导航非常有效的方法。在现代社会中，特别是在信息化战争中，无线定位技术发挥着越来越重要的作用，在军事和民用领域使用覆盖率高。它已广泛应用于军事和民用领域，利用不同的定位原理，已经开发出了地面雷达，红外检测，光学检测，无人机，预警，侦察，基于信息采集和检测系统。在定位系统中，有源定位，由于其发射的电磁波有更容易暴露自己的缺点，因此，无源定位已经成为研究的焦点，世界各地都在开发改技术和相应的设备。

随着对无线电定位技术的深入研究，对如何准确定位信标的重要性逐渐显现出来。在一般情况下，定位系统主要包括四部分：发射部分，传输部分，接收部分，信号处理部分。通过信标发送无线电定位信号，其次，第一发送信号通过传输部分到达各种媒体与基站，然后，由基站接收信号匹配，最后，进行数据处理，信号滤波，放大和数据处理，测量对象相对于已知点的方向，距离，距离差等参数，随后形成定位信息，最终实现定位信标。

2无线电定位技术的发展历程

在定位和导航的发展历史中，通常是通过一个独立的和相互匹配的应用来提供实时的位置信标客观信息。到目前为止，地面无线电导航定位系统仍然是主流的定位系统，主要包括：仪表着陆系统，VOR，测距仪，精密进近雷达，塔康，航空无线电，微波着陆系统（如图1所示）等。这些系统逐渐出现并互相匹配，第二次世界大战中构成一个相对完善的导航和定位的一体化高新科技产物。

随着技术的进一步成熟，近年来主流的无线定位技术为GPS定位，导航定位技术已广泛应用于各个领域。按照时间划分，无线定位的发展过程可分为三个阶段：早期阶段，发展阶段与广泛使用的成熟阶段，最后实现成熟的技术改进，多技术的融合；可以说无线定位的应用是从单一功能定位转变为全方向高精度定位，以及从单领域向多领域开拓的发展过程。在军事上方面，已经诞生了一个新的导航和定位系统生成的一体化产品，为军事任务提供更加有效实施的保障。

在无线电定位技术发展的早期阶段中，由于发明了无线电侧向技术，使定位导航系统成为一个可以用来导航的可靠装置，具有划时代的意义。由于無线电导航抗干扰能力强，不易受季节的影响，工作可靠，精度高，显示清晰，使用方便，得到了大量的应用。这一时期的特点是测向定位能力比定位能力要强很多。

在无线电定位技术的第二阶段，利用双曲线定位的近程导航定位系统得到了广泛的利用。为了确保飞机在复杂气象条件下安全降落在夜间，仪表着陆系统得以发展。随着飞机和船舶航次的增加，远程导航系统诞生了，罗兰系统和欧米茄系统得到了广泛的应用。此外，多普勒导航雷达作为自治的远程导航系统也备受关注。50年代初的VOR和距离测量设备，相互结合形成了极坐标近程导航定位系统，也可以提供飞机相对于地面导航站的方位和距离信息。这个阶段是基于无线技术的迅速发展时期，各种无线电导航系统和设备得以发应用，使导航信号覆盖到了全球范围，并为交通密集，需要更高导航精度的区域提供了更加完善精准的导航服务，从而形成了一个相对完整的导航系统，导航技术由此而飞跃发展。

在无线电定位技术的成熟阶段中，无线电导航系统主要用于地面，整个系统的复杂度集中在地面导航站，对机载或船舶用户设备相对简单，而且价格低廉，可靠性高，易于推广应用。但导航信号覆盖在大范围内的地面系统，导航精度较低，导航数据更新率不高；同时具有较高导航精度的地面系统往往只有有限的覆盖范围。

从军事上看，地面系统的空间传播需要依靠无线电导航和用户之间来进行，要满足军事系统所要求的生存能力，抗干扰，防破坏，防作弊的需求还是有所欠缺的。自主导航系统，虽然没有这样的问题，但一般是船位推算导航系统，通过积分来提取信息源，误差随时间积累，航位推算导航系统长时间工作后，通常需要由其他导航系统需要定期校准。因此，为了实现不外露，覆盖范围大，精度高的军事要求，飞机与船往往有多个导航设备，大大增加了设备的复杂性。

参考文献

[1] 苏军峰.室内无线定位参数估计算法研究[D].北京交通大学，2013.

[2] 张颖.无线定位优化算法的研究[D].西安邮电学院，2011.