探析无线电跟踪技术的应用

解庆辉

探析无线电跟踪技术的应用

解庆辉

石家庄诺通人力资源有限公司，河北 石家庄 050000

随着社会经济的快速发展，无线电跟踪技术也在各个行业与领域得到了广泛的应用。结合相关资料，对无线电跟踪技术的发展历程以及无线电跟踪技术的应用设备、工作原理进行了分析，并在此基础上对无线电跟踪技术的应用与发展趋势进行了探析，希望能够促进无线电跟踪技术的持续、快速、健康发展。

无线电跟踪技术；应用；发展趋势

引言

无线电跟踪技术具有可以被应用于跟踪以及测量飞行器的运动轨迹的目标特性。此技术之所以被广泛应用，在于其自身的独特优势，比如监测的实时性、远距离探测、传送多种信息的便捷性、信息的实施处理性等。无线电跟踪技术被各个国家广泛地应用于武器控制、远程警戒、靶场测量、航天器测控等方面。

1 无线电跟踪技术的发展历程

无线电跟踪技术早在第二次世界大战中就被应用于跟踪测量炮弹、火箭和飞机。为了更好地适应现实需要，在无线电跟踪系统的基础上发明了简易的多普勒测速定位系统，以及S波段圆锥扫描自动跟踪雷达。随着导弹、航空、航天技术的不断发展，20世纪50年代研制出了单脉冲精密跟踪测量雷达与精密干涉仪。20世纪60年代则研制出了相控阵雷达和S波段统一系统。

美国在无线电跟踪技术上的发展，为其他国家无线电跟踪技术的使用与发展奠定了基础。比如，中国在20世纪60年代末发明研制成功了单脉冲击精密测量雷达和连续波短基线干涉仪测速系统，在70年代中期研制成功了中长基线干涉仪测量系统和大型相控阵雷达，在80年代初期微波统一系统正式投入实际应用中。

2 无线电跟踪技术的应用设备、工作原理、具体应用与系统分类

2.1 无线电跟踪技术的应用设备

无线电跟踪技术的应用依托于无线电跟踪系统。无线电跟踪系统由飞行器上设备和地面设备组成，即无线电发射部分与无线电接收部分。无线电发射部分由无线电发射机、无线电发射天线和无线电发射机固定装置共同组建而成[1]。无线电接收部分由两个部分组成：无线电接收机和无线电接收天线。

2.2 无线电跟踪技术的工作原理

无线电跟踪技术的工作原理可以划分为四个步骤。

（1）调制有关的信号，再将信号传送到由发射机产生的无线电载波上，通过天线将信号辐射到空间中，被飞行器上安装的应答机接收、转发，或者被目标直接反射，返回到地面。

（2）可以通过飞行器上的信标机发射无线电信号到地面上。地面部分的无线电接收机在接收到无线电信号后对信号进行检测与处理，并把解调出来的有角度误差的信号和通过角度编码器测得的目标的方位角、高低角数据传送到角度伺服回路，进而在角度上对监测目标进行跟踪。

（3）有些信号会包含有多普勒频移，可以将此种信号传送到速度跟踪测量回路，对信号中的多普勒频移进行跟踪与提取操作，进而测量出目标的径向速度。

（4）经过调解得出的距离信号可以被送到距离跟踪测量回路，对目标的距离进行实时跟踪，并将接收信号在时间的延迟或者相位差、频率差测量出来，以此获得监测目标的距离，根据监测跟踪者的实际需要有针对性地提取监测跟踪对象的其他信号。通过以上工作原理得出的所有测量数据，都需要经过接口录取，通过计算机进行深度数据处理得出所需的参数，并将数据参数送往测控中心。

3 无线电跟踪技术的具体应用

随着无线电跟踪技术的不断发展，此技术在诸多领域得到了广泛的应用。具体的应用情况如下。

3.1 无线电跟踪技术对飞行器的跟踪

无线电跟踪技术在探测目标时，不会受到跟踪距离与气象变化的影响，因此在跟踪目标飞行器的过程中，可以测量目标的特性参数。在跟踪飞行器的过程中，充分利用无线电波的特性来完成飞行器的跟踪任务，并精准地测量飞行器在飞行过程中的飞行轨迹参数。

3.2 无线电跟踪技术在广电行业中的应用

无线电跟踪技术在广电行业中的应用多是集中于中短波频段，尤其是短波频段应用最为广泛[1]。无线电跟踪技术在广电行业中应用时多是依靠着天波进行传播，且在传播的过程中具有传播距离远、不受地域限制等特点。因此，此技术往往会在广电行业作为测向的重要技术手段。在跟踪、定位中短波信号时，为了保证跟踪测量数据的精准性，会启用不少于3个或更多的调用测向站，同时会将不同的测向站分布在距离相隔较远的地理位置上。通过对系统累积进行100频次的联网测试，统计出同频多址且包括欲测部分台址率为83.87%；单频单址且包含欲测部分的台址率为95.65%。总体包含欲测部分的台址率则达到了92%，成为中短波广播监测工作的重要助手。

随着科学技术的不断进步，无线电跟踪技术探测距离、测量精度、抗干扰性能上也得到了快速提升，且此技术的工作波段也得到了逐步加宽。

3.3 无线电跟踪技术在航天活动中的应用

无线电信道在信息传输过程中可以方便快捷地对多种信息进行传送，也正是由于此优势，使得无线电跟踪技术在航天或者航天活动中得到了广泛的应用[2]。比如常见的靶场测量、指挥控制、远程警戒、航天器的跟踪测轨等均用到了无线电跟踪技术。

4 无线电跟踪系统的两大分类

随着无线电跟踪技术的不断发展，此技术的应用系统被划分为了两大类，即脉冲跟踪测量系统与连续波跟踪测量系统。

4.1 脉冲跟踪测量系统

脉冲跟踪测量系统利用射频脉冲信号来进行具体的操作。

脉冲跟踪测量系统可以使无线电跟踪技术完成测距、多目标的跟踪、目标特性测量与反射式工作。此系统又可以划分为圆锥扫描与单脉冲跟踪两类。通过此系统可以实现单站、单站链式或者多站之间同时进行监测跟踪工作。比如，美国1980年在夸贾林靶场建成了主副站式脉冲测量系统，通过此系统测量的精度得到了大大提高。

4.2 连续波跟踪测量系统

连续波跟踪测量系统采用的是连续射频信号。此系统具有较高的测速能力，可以对载波信道进行综合利用。连续波跟踪测量系统又可以细化为多种不同的系统。

4.2.1 多普勒测速系统

多普勒测速系统是在信标机与应答机的配合下进行使用，通过将测量目标的多普勒频移，可以实现对测量目标径向速度的收集。此系统的应用设备比较简单，但是此系统也有局限性，只能用于测速。目前多普勒测速系统多应用于炮弹和中、低轨道的人造卫星的测量。

4.2.2 距离和距离变化率测量系统

距离和距离变化率测量系统的成功应用需要应答机的配合。在二者的相互配合下，可以精确地采集跟踪测量目标的距离、距离变化率以及角度。此系统支持单站与多站工作。目前此系统较多地应用于航天器轨道的跟踪测量。

4.2.3 微波统一系统

微波统一系统是将微波信道、一套天线进行共用。无线电跟踪技术通过应用此系统可以对航天器进行测轨、遥测、遥控、通信等多种操作。此系统使得无线电技术的跟踪测量与遥测、遥控、通信等多种功能进行了有机的结合，因此此系统在航天器的测控和通信中得到了广泛的应用。

5 无线电跟踪技术的未来发展趋势

无线电跟踪技术的不断发展使无线电跟踪测量系统逐渐从陆基转向天基。在应用无线电跟踪技术时，逐渐整合了轨道测量、遥测、遥控、数据传输、语音通信，使以上操作通过一个无线电载波就可以实现共同传输。通过将跟踪和数据中继卫星以及相应的地面设备相结合，可以建成新型航天无线电测量系统，并充分利用卫星和地面控制接收站，对多颗低轨道的卫星展开全球性的跟踪测控与数据中继。另外，为了有效地规避低轨道卫星间信号的相互截获等问题，多种新技术被不断发明与应用。

在未来的无线电跟踪技术发展过程中，将会逐渐实现信息的综合利用与多种功能的统一。无线电跟踪设备也会逐渐采用固态器件、集成电路，实现无线电跟踪技术设备的数字化、功能软件与模块化。

[1]马乐. 无线电信号跟踪定位系统的设计与应用[J]. 数字传媒研究，2016，33（11）：20-23.

[2]高红梅. 无线电技术在航天航空上的应用研究[J]. 科技传播，2016（10）：30-32.

Exploring the Application of Radio Tracking Technology

Xie Qinghui

Shijiazhuang Nuotong Human Resources Co., Ltd., Hebei Shijiazhuang 050000

With the rapid development of social economy, radio tracking technology has been widely used in various industries and fields. Combined with relevant data, the paper analyzes the development history of radio tracking technology, as well as the application equipment and working principle of radio tracking technology. Based on this, the application and development trend of radio tracking technology are analyzed, hoping to promote the sustained, rapid and healthy development of radio tracking technology.

radio tracking technology; application; development trend

TN925

A