边境（界）无线电电磁环境测试数据质量控制初探

（国家无线电监测中心云南监测站，云南 昆明 650000）

1 研究背景及目的

随着各国对无线电频谱资源重要性的认识不断提高，国际间的频谱资源竞争日趋激烈，在边境地区频谱资源抢夺问题更为凸显。维护无线电频谱资源权益和空中电波秩序、夺取无线电业务频率国际协调主动权、开展大数据综合分析应用都不开高质量的无线电监测数据作为基础支撑。2019年《边境（界）地区无线电电磁环境测试要求和测试方法》（GB/T37288-2019）（以下简称“国标”）正式发布实施，为开展边境电磁环境测试打下了坚实的技术支撑。为进一步提升监测数据质量，通过设计一系列管理方法，以减少边境测试中的人为因素及设备因素带来的数据误差，更好地将国标执行到位，同时为后期开展数据整合及挖掘应用做好基础支撑。

2 边境数据质量控制总体思路

实践表明，质量控制的创建主要经过以下几步：

（1）强化组织保障。单位负责人应高度重视边境（界）无线电监测数据质量管理，安排相应的组织部门和人员，全面负责质量控制相关工作的实施和推进，这也是实施质量控制体系的基础。

（2）明确质量控制目标及计划。严格把控边境（界）无线电监测数据生产各环节，弄清楚各环节所起的作用，进一步明确质量控制目标和质量控制计划。

（3）创立质量控制文件及文件宣贯。结合质量管理目标和计划和实际工作过程，质量管理相关机构负责制定质量控制文件。质量控制文件的制定有助于监测人员按照文件规范要求开展各项工作，有助于提升数据的规范性和准确性。开展质量控制文件宣贯培训，使全体监测人员熟悉掌握质量控制体系运作，理解各岗位工作职责，且具备相应岗位的工作能力，是质量控制体系得以有效实施的重要环节。

（4）质量控制体系评审及改进。质量控制体系是动态稳定的，通过开展质量控制体系评审，有利于检验质量控制文件实施效果，进一步发现存在的问题和不足，经过不断的检验、纠正、改进，进而推动质量控制体系逐步走向完善。

3 边境数据质量控制具体设计

3.1 组织保障

组织人员保障是数据质量控制的实施的基础和前提。成立质量控制小组，全面负责数据质量管理工作，负责制定质量管理工作目标、工作计划，组织开展质量评审会议，提出质量管理改进方法。质量控制小组一般由单位主要负责人、质量负责人、内审员、监测技术骨干组成。

质量负责人负责质量控制措施的计划制订、结果评价审核和质量管理报告编写；负责内部审核计划制定、实施和结果评价；协助管理评审计划制定、输入输出材料准备和评审结果的落实；负责质量活动中纠正措施和预防措施的实施和跟踪验证；负责组织人员培训及考试；负责质量文件宣贯。内审员负责对监测数据实施内审，及时将不合格数据反馈至监测人员，督促监测人员对不合格数据进行处理直到数据合格为止。

3.2 质量控制目标及质量控制计划

结合监测站工作职责及边境（界）无线电监测工作特点，应制定质量控制目标。质量控制计划是为实现质量目标而实施的目标策划，应包括：

（1）按照质量管理目标配备相应的组织机构和人员，全面负责质量控制工作。

（2）结合实际工作，修改或编制质量控制文件，并对开展全面宣贯培训及人员能力考核，确保人员具备一定的能力。

（3）制订设备检定及运维计划，定期开展设备检定及运维工作，确保设备正常运行。

（4）制定质量控制评审及质量程序改进。结合测试任务要求，制订质量控制评审计划，并不断改进质量控制体系。

3.3 人员培养考核

制定相应人员培养及考核方案，加强人员能力培养考核，将考核成绩纳入个人年底考核成绩中，确保内审员、监测人员具备相应的技术能力，减少人员操作带来的数据误差。培养考核内容应包括：边境（界）无线电监测设备操作、边境（界）无线电监测操作规范、边境（界）协调协议及相关测量方法、基础无线电监测知识等内容。

3.4 设备运维及检定

设备性能的好坏直接关系着测试数据的正确与否，为确保无线电监测设施工作的稳定性、有效性和准确性，国标明确指出测量所用接收机为测量接收机或频谱分析仪并通过国家计量部门的检定认可，要求在使用设备之前需要对设备进行自校。工业和信息化部关于印发的《无线电监测设施测试验证工作规定（试行）》的通知（工信部无[2017]283号）明确指出：根据设备状况，对固定无线电监测、测向系统及系统中的监测接收机每5～7年测试验证一次，对移动、可搬移和便携式无线电监测、测向系统及系统中的监测接收机每3～5年测试验证一次。超过10年的无线电监测设施，可依据实际情况适当缩短测试验证周期。

为确保边境（界）无线电监测环境设备稳定性和可靠性，应制定设备校准、测试验证工作计划、设备运行维护方案，按期开展校准及测试验证工作，确保测试设备获得国家计量部门的检定认可证书且在检定有效期内，定期对设备进行检查维护，确保各项设备运行正常。

3.5 测试方案制定及审核

开展边境（界）无线电监测前，应结合国家或省级无线电管理机构实际工作需要以及双边协议要求，制定合理的边境（界）无线电监测工作方案和工作计划，以确保监测数据真实可靠。测试方案包括测试地点、测试人员、测试设备、测量方法及步骤、数据记录及处理、报告撰写等内容。为确保方案合理性，质量控制小组应对测试方案进行审核，审核通过后方可使用。审核内容主要包括：测试人员安排、测试时间、测试地点、测试方法步骤、测试报告撰写等是否合理，满足相应要求。

测试人员中应至少有2名测试人员能熟练使用无线电监测设备且具备独立开展边境（界）无线电监测能力的专业技术人员。

测试地点除应满足国标中规定的原则外，在未明确测试位置时，利用采用搬移监测站或移动监测站开展边境（界）无线电监测时，应充分结合边境（界）环境特点，优先选取无线电频率使用频繁的重点区域，如边境城市、口岸等，同时尽可能固定测试地点，减少不同测试地点带来的数据不确定性，公众移动通信业务频段尽可能多点测试，以便全面反映公众移动的使用情况。

测试时间应满足结合信号使用忙时、闲时不同时间要求，真实反映电磁环境状况，尽可能定期开展边界无线电监测。建议测试时间不少于24小时，每季度定期对固定地点的电磁环境进行测试。

测试设备应能满足国标中的测试任务需求。测试前，应提前测算测试系统灵敏度，确保测试系统满足待测信号的最小电平要求。同时为减少设备因素，应尽可能保证每次测试采用相同的测试设备。

测试方法、步骤及测试记录应根据国标要求，结合实际工作情况在测试方案中具体细化，更有助于监测人员操作记录，确保测试工作流程通畅，记录内容真实完整。

测试报告应按照国标要求，由监测人员在一定工作时限内完成。

3.6 测试记录

测试过程是数据生产的重要环节。操作方法步骤是确保测试数据正确的关键因素。由于边境（界）无线电监测数据不可逆性且测试成本高，为确保测试操作正确性，应细化具体操作流程。同时，测试应由2名及以上技术人员相互配合逐一完成不同业务类型信号测试，做到边操作边检查，确保测试参数设置正确。同时应对测试数据进行记录并检查，确保检查记录表填写正确完整。

3.7 数据处理及存储

由于实际测试条件与指定要求测试条件可能存在一定的差距，需要对数据进行处理，方可使用。测试数据处理主要包括：测试数据折算、信号性质判断以及测试报告撰写。

测试数据折算主要是将非协议高度和非标准测试高度下测量的信号功率、场强最终转化为协议高度和标准测试高度下的信号功率、场强。由于人工计算存在工作量大、易出错等问题，应按照转换公式编制自动转换工具，减少人工计算误差。

信号性质判断是指将折算后的标准高度和协议高度下信号功率、场强与边境双边协议和国际无线电规则规定的信号功率、场强进行比对，判断信号性质。

测试报告由监测人员须按国标要求在一定工作时限内完成，测试报告内容应全面、完整，并提交内审员、质量负责人审核通过后方可。

电磁环境测试数据应由专人统一存储管理，确保数据不遗失、可查询、可追溯。存储内容包括：测试地理环境图、天线架设图、频谱图、监测记录表、数据处理过程表、测试报告、内审报告、管理评审报告等。

3.8 数据内审

通过内部评审，可有效发现质量控制中存在的问题和不足，并提出改进措施，进一步完善质量控制，提升数据质量。具体做法如下：

内审员每次边境（界）测试任务结束后，对测试任务进行审核，包括对原始数据、数据处理结果、报告等内容审查。针对检查出现的错误，及时反馈到监测人员进行处理，并跟踪错误数据处理情况，直到错误数据处理完为止，同时结合数据错误情况形成相应的内审报告，交至质量控制小组，作为管理评审输入内容。检查内容如下：

（1）频谱图检查：频谱图包含了测试设置参数信息，频谱图检查可看出信号参数设置是否正确，脉冲信号检查频宽（span）是否为0，RBW 设置是否正确；非脉冲信号检查信号中心频点、检波方式、信号带宽、积分带宽设置是否合理、正确，如图1所示。

图1 频谱检查图

（2）测试记录表检查：频谱记录表中的数据记录直接关系着数据处理结果，检查表中数据记录正确与否至关重要。检查内容包括：表中的必填项是否填写完整；数据填写是否与频谱图读数、天线及馈线基本参数等一致；极化方式是否正确。

（3）数据处理审查：检查非双边协议高度及非标准高度下测试的场强值及功率值是否转化为双边协议高度及标准高度下测试的场强值及功率值，尤其是注意检查广播电视信号及公众移动通信信号是否完成折算，折算结果是否正确。

（4）报告审查：检查报告要素是否齐全、内容是否正确。

3.9 管理审核

管理审核是质量控制的重要一环，通过建立内部质量控制小组，组织召开评审会议，对其运行情况进行评价，针对存在的问题和不足，及时分析原因并提出改进方法，不断提高测试数据质量。评价内容包括：

（1）数据差错率评价：不合格数据数量及出错原因分析。

（2）测试流程规范评价：实际测试中操作是否流畅，是否需要进一步改进操作方法规范，是否需要补充新的操作方法。

（3）设备评价：现有监测设备是否符合满足测试需求，监测设备运维、设备验证工作是否到位。

（4）监测人员能力评价：监测人员是否具备足够的测试能力。

（5）测试方案评价：测试地点、时间、设备、方法是否合理，是否需要改进。

结合评价中出现的问题，质量控制小组制定相应改进措施，并形成管理评审报告，并督促落实，直至问题解决为止。

4 边界测试相关建议

结合数据质量控制研究，对今后边境无线电监测工作开展提出以下建议：

（1）建议在有条件的边境省或地区无线电管理部门开展边境（界）无线电监测数据质量控制试点，通过不断积累经验，稳步有序推动边境（界）无线电监测数据质量控制在全国范围内运行。

（2）建议加强技术研究，进一步规范不同业务类型测试操作工作规范，弥补在移动通信5G 信号、卫星互联网等新兴领域方面测试操作标准空白。

（3）统一建立边境（界）电磁环境数据管理平台，建立数据共享机制，开展大数据应用研究分析，为无线电管理部门提供动态准确高效全面的边境（界）电磁环境数据，为开展边界协调提供有效的数据支撑。