网格化无线电监测系统的技术问题分析
2018-02-21贾永代
贾永代
随着经济和科技地不断发展,无线电科技已经越来越普遍地应用到人们的生活中。为了适应城市的飞速发展,满足人们对监测精准度的要求,建立网格化无线电监测系统已然是大势所趋。相对于传统的无线电监测技术而言,网格化无线电监测技术的主要特点是其能凭借各种传感器节点之间数据的相关性特点来进行分析,然后借助网络来进行传输和汇总,进而对所有数据展开相关性处理,从而形成符合实际需求的监测结果。这能够让无线电监测在更大区域、更多数据和更长时间要求下还能继续使用。网格化致力于在目标范围内对数据资源、存储资源、计算资源以及通信资源等进行按需共享和整合[1]。网格化条件下的无线电监测系统能够有效提高电磁环境监测力,频谱资源的利用率也获得了提高。在本文中,首先对网格化无线电监测技术进行概述,其次总结一些网格化监测技术的主要优点,最后探讨一些网格化无线电监测技术现存的主要问题和改善方案,为此后的相关研究起到帮助作用。
1 网格化无线电监测技术的概述
无线电监测系统主要监测和辨认那些来自于已知或未知电台的无线电信号,另外还有非正常电磁辐射产生的无线电信号。主要监测方式有常规监测、电磁环境监测和特种监测三种。用这项技术对信号性质、类别、位置和运动轨迹等进行测试[2]。20世纪90年代,为了满足和适应日益发展的无线电科技的需要,国际电联提出网格化无线电监测技术和管理观念,这项技术基于现有的网络技术构建了更高级、更全面的资源共享体系。网格化致力于在目标范围内对数据资源、存储资源、计算资源以及通信资源等进行按需共享和整合。网格化无线电监测技术主要是凭借传感器之间数据相关性的特点来进行分析,借助于网格化的传输方式来传输和汇总,最终将数据传输到控制中心,经过分析和筛选后,进而对所有数据展开相关处理,从而形成满足实际需求的监测结果。
2 网格化无线电监测技术的主要优点
网格化无线电监测技术的主要优点体现在以下几点。
2.1 分散性
由于处于不同的地理位置,一些数据、计算、储存和设备等资源在网格化环境中的分布也是呈分散性的。由于这些工作资源处于非集中状态,所以需要对其实施整合处理。
2.2 异构性
包括计算资源、存储资源和数据资源在内的相关网格资源通常具有异构性,即资源通常也是丰富多样的。因此这种异构性资源也就对处理类型、方式和系统构架均提出了不同的要求,这就要求网格的资源管理要更加高效。
2.3 自治性
网格化条件下的资源活动具备自治性。网格资源从属于不同的资源拥有者,在一定约束规则的影响下不同资源可以实现共享,这也进一步决定了网格条件下资源的自治性和复杂性特点。
2.4 动态多样性
网格化环境下对资源的管理是动态且多样的。基于上述的资源活动的自治性,网格资源可以自由进入或退出平台,所以这就使得对资源的管理变得更加动态且不稳定。因此,为了保证网格的正常运行和应用,网格化的资源管理必须要建立起相应的保障机制。
2.5 数据处理的相关性
网格化环境下的数据处理具有显著的相关性。网络化无线电监测技术解决了原有无线电监测技术的监测数据非相关性的缺点,结合网络和全球定位技术,利用传感器节点同步采集多维数据资源,如时间、地点、频率(频谱)和场强等。
2.6 网格化的信号监测
信号拥有网格化的特点,网格化无线电监测能够对监测区域精细划分,其站点分布更密集,因此覆盖的信号能够做到无缝监测,对监测区域实现了精细化和高效化的监管。这一技术有效解决了传统监测技术因无法监测到较远距离或具有较偏低辐射功率而导致的监测盲区增多这一弊端。网格化技术主要是以基于蜂窝的形状采取重叠覆盖的方法在传感器上实施监测的方式来运用无线电监测技术。
3 网格化无线电监测系统的主要问题分析
建立网格化无线电监测系统已然是势在必行,但是对于这项技术仍存在一些需要思考的问题。下面将列举说明几点主要问题和相应的应对方案:
3.1 传感器选址方面的影响
无线电监测传感器对于地理位置和地形地势的选择将大大影响无线电频谱资源的利用,因此,站址的选择对整个监测系统的建设起着关键性的作用。为了将提高TDOA的精度,可以根据时差定位的原理,运用信号处理技术对时差参数进行估算,通过计算信号抵达接收站的时间差来确定目标定位,然后将目标设定在等边三角形中测算监测精度[3]。无线电监测传感器位置的选择应充分结合地势地貌,全面考虑到各种环境因素,设置也可参考蜂窝的样式,根据疏密程度的不同来进行选择。
3.2 频率台站数据系统的标准统一化
网格化的无线电监测体系能够有效解决数据采集和储存之间的差异问题有助于数据的融合,而网格化无线电监测体系需要最先解决的就是使得频率站台数据系统能够标准统一化,这将会使信息之间的交互与分析更加方便快捷。
3.3 网格化无线电监测系统的接口标准统一化
网格化无线电监测系统统一选择标准接口对于确保不同无线电生产企业之间监测设备的兼容性有着至关重要的影响。这对于统一和发展无线电监测工程也有这重要的影响,对无线电监测技术未来的发展也有着重大的意义。
4 结语
当今无线电科技发展迅猛,越来越多的无线电技术也已经广泛应用到人们的生活中。适应这一发展,网格化无线电监测技术在无线电监测技术领域也起着至关重要的作用。然而我国目前的网格化无线电监测技术还处于钻研摸索的阶段,仍有进一步完善的必要。本文总结了一些这项技术的优点和存在的一些问题,旨在为今后的研究奠定理论基础。
[1]曾庆瑾,覃团发.网格化无线电监测的技术问题研究[J].中国无线电,2015(9):58-60,69.
[2]石岩.网格化无线电监测的技术问题及分析[J].中国战略新兴产业,2018(12):92.
[3]陈炜.浅析网格化无线电监测[J].电子制作,2015(3z).