电磁环境移动监测方法及系统与流程

本发明涉及无线网络技术领域，特别涉及一种电磁环境移动监测方法及系统。

背景技术：

随着全球无线通信技术飞速发展，以电磁频谱为基础资源的无线通信产业不断发展，不仅广泛应用于电信、航空、铁路、传媒等重要行业，还在公共安全、重大活动保障乃至于国防建设等要害领域发挥着重要作用，这使得整个社会对无线电频谱资源依赖程度不断提高，也对无线电管理部门为党政机关、社会经济发展和国防建设提供的服务水平提出了更高的要求。

为使无线电监测能发挥应有的社会效益，更好地为党政机关、社会经济发展和国防建设提供服务，通过建设空间频谱信息公共服务管理系统，进一步完善、整合和利用现有的监测设备和信息化系统，综合利用监测数据、频率数据及台站数据，进一步挖掘监测数据的应用，为政府及各重要行业部门提供无线电电磁环境报告及预测；根据无线电频谱使用情况，建立电磁环境评估标准，分析电磁环境复杂程度，将“看不到，摸不着”的电磁环境以合理的方式展现出来，为无线电管理部门和重要的用频行业提供科学、直观的电磁频谱基础数据，确保管理部门能根据需求正确的使用频率资源，力争将“事后处理”的传统无线电管理模式向“事前预测”模式转变；提供更丰富有效的无线电监测数据分析工具，在更多层面分析和展现电磁环境，实现管理部门对电磁环境更为全面的把握。

但是过去的电磁环境测量主要是针对一些固定台站和固定点位的测量，是针对电磁兼容的测量。此外，在一般电磁环境测量大多采用平均方格法布点，将待测区域平均划分为1km×1km的方格形子区，原则上选每个方格中心点作为监测点。这种方法的主要缺点在于：①监测点太多，工作量太大；②所选的监测点，大多数没有代表性。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种电磁环境移动监测方法及系统，将电磁环境测试系统集成在移动载体内，实现空间电磁环境的动态测定、分析处理和实时显示。所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种电磁环境移动监测方法，所述方法包括：

根据监测请求，规划监测路线，所述监测请求包括监测范围、监测起点和监测终点信息；

控制移动监测装置按照所述监测路线进行移动监测；

接收所述移动监测装置采集的电磁信号信息及对应的时间信息、地理位置信息；

对所述电磁信号信息进行信息处理，所述信息处理包括对电磁信号分析识别和测向定位。

进一步地，对所述电磁信号信息进行信息处理后还包括：根据信息处理结果和地理位置信息，在监测地图上打标。

进一步地，所述移动监测装置的数量为一个或多个，所述控制移动监测装置按照所述监测路线进行移动监测包括：

根据监测请求，匹配对应的移动监测装置，并向该移动监测装置发送监测路线。

进一步地，移动监测装置采集电磁信号信息包括：

根据工作指令控制监测模块的工作参数，所述监测模块的工作参数包括接收频率、瞬时带宽、频率步进和时间间隔；

将来自所述监测模块的模拟信号转换为数字信号，并读取信号采集起始时刻和截止时刻，及地理位置坐标，整合并编码为设定的信号格式。

进一步地，对电磁信号测向定位包括：指定基准起始时刻，调用不同地理位置的移动监测装置所采集到的同一电磁信号辐射源的储存信号数据进行处理，计算同一电磁信号辐射源的电磁信号到达不同地理位置的时差，结合各移动监测装置的地理坐标运用时差测向方法完成信号的测向定位。

另一方面，本发明提供了一种电磁环境移动监测系统，所述系统包括：

路线规划模块，用于根据监测请求，规划监测路线，所述监测请求包括监测范围、监测起点和监测终点信息；

移动控制模块，用于控制移动监测装置按照所述监测路线进行移动监测；

信息接收模块，用于接收所述移动监测装置采集的电磁信号信息及对应的时间信息、地理位置信息；

信息处理模块，用于对所述电磁信号信息进行信息处理，所述信息处理包括对电磁信号分析识别和测向定位。

进一步地，所述系统还包括：

打标模块，用于根据信息处理模块的信息处理结果，在监测地图的相应地理位置上打标。

进一步地，所述移动监测装置的数量为一个或多个，所述移动控制模块包括匹配单元，所述匹配单元用于根据监测请求，匹配对应的移动监测装置，并向该移动监测装置发送监测路线。

进一步地，信息接收模块包括：

参数控制单元，用于根据工作指令控制监测模块的工作参数，所述监测模块的工作参数包括接收频率、瞬时带宽、频率步进和时间间隔；

整合单元，用于将来自所述监测模块的模拟信号转换为数字信号，并读取信号采集起始时刻和截止时刻，及地理位置坐标，整合并编码为设定的信号格式。

进一步地，所述测向定位包括：指定基准起始时刻，调用不同地理位置的移动监测装置所采集到的同一电磁信号辐射源的储存信号数据进行处理，计算同一电磁信号辐射源的电磁信号到达不同地理位置的时差，结合各移动监测装置的地理坐标运用时差测向方法完成信号的测向定位。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：通过移动式电磁环境监测系统，结合地理信息系统，建立电磁环境资源数据库，可以对电磁环境分析评估，最终实现对电磁环境资源的监测、规划和管理，即区域范围内电磁环境的实时监测和电子地图的可视化管理；还可通过对城市居民电磁环境中单位面积高频辐射能量的计算，进行电磁辐射污染水平评估；此外为重要地点如雷达站、机场、火车站、医院、化工厂等的电磁环境进行实际测量、分析、处理和管理提供方便；尤其是把实际测量值与模拟值相对照，可帮助发现非法设台、擅自增大功率及互调干扰等情况，以排查存在干扰隐患的频率和台站。总之，通过电磁环境移动监测平台，人们可以便捷地了解身边的电磁环境质量，合理安排电子设备的使用，尽可能地降低电磁环境辐射污染，继而提高居住的环境质量，尽量减少由电磁辐射干扰所造成的损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电磁环境移动监测方法及系统的实施环境示意图；

图2是本发明实施例提供的电磁环境移动监测方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的电磁环境移动监测系统的模块框图；

图4是本发明实施例提供的电磁环境移动监测的应用显示界面示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提供了一种电磁环境移动监测方法及系统，参考图1可以看出，其示出了本发明实施例提供的一种电磁环境移动监测方法及系统所涉及的实施环境的结构示意图。该实施环境包括配置有用户终端101、电磁环境移动监测系统102和数据库103。

其中，电磁环境移动监测系统102如下述装置实施例所述，每个用户终端101通过电磁环境移动监测系统102进行电磁监控。电磁环境移动监测系统102可以配置在用户终端101中，也可以独立于用户终端101而配置。实施环境中可以有一至多个电磁环境移动监测系统102，组成一个电磁环境移动监测系统的集群，当进行电磁监控的用户终端101的个数较多时，多个电磁环境移动监测系统102可以并行操作，从而提高监控效率。

数据库103中存储有电磁环境移动监测系统102在电磁监控过程中所需的数据，如监控过程中的接收频率、瞬时带宽、频率步进和时间间隔等。

数据库103除了可以独立于电磁环境移动监测系统102和用户终端101配置之外，还可以配置在电磁环境移动监测系统102中，使得电磁环境移动监测系统102可以直接从自身配置的数据库中获取所需的数据，或者数据库103还可以配置在用户终端101中，使得电磁环境移动监测系统102从用户终端101配置的数据库中获取所需的数据，本发明实施例在此不对数据库103的配置方式进行具体限定。

用户终端101与电磁环境移动监测系统102之间通过网络进行通信，电磁环境移动监测系统102与数据库103之间也通过网络进行通信，该网络可以为无线网络或有线网络，本发明实施例在此不对通信方式进行具体限定。

实施例1：

在本发明的一个实施例中提供了一种电磁环境移动监测方法，参见图2，方法流程包括：

S201、根据监测请求，规划监测路线，所述监测请求包括监测范围、监测起点和监测终点信息。

S202、控制移动监测装置按照所述监测路线进行移动监测。

具体地，所述移动监测装置的数量为一个或多个，所述控制移动监测装置按照所述监测路线进行移动监测包括：

根据监测请求，匹配对应的移动监测装置，并向该移动监测装置发送监测路线。

S203、接收所述移动监测装置采集的电磁信号信息及对应的时间信息、地理位置信息。

具体地，移动监测装置采集电磁信号信息包括：

根据工作指令控制监测模块的工作参数，所述监测模块的工作参数包括接收频率、瞬时带宽、频率步进和时间间隔；

将来自所述监测模块的模拟信号转换为数字信号，并读取信号采集起始时刻和截止时刻，及地理位置坐标，整合并编码为设定的信号格式。

S204、对所述电磁信号信息进行信息处理，所述信息处理包括对电磁信号分析识别和测向定位。

具体地，对电磁信号测向定位包括：指定基准起始时刻，调用不同地理位置的移动监测装置所采集到的同一电磁信号辐射源的储存信号数据进行处理，计算同一电磁信号辐射源的电磁信号到达不同地理位置的时差，结合各移动监测装置的地理坐标运用时差测向方法完成信号的测向定位。

S205、根据信息处理结果和地理位置信息，在监测地图上打标。

实施例2：

在本发明的一个实施例中，提供了一种电磁环境移动监测系统，所述系统的模块架构参见图3，所述系统包括以下模块：

路线规划模块310，用于根据监测请求，规划监测路线，所述监测请求包括监测范围、监测起点和监测终点信息；

移动控制模块320，用于控制移动监测装置按照所述监测路线进行移动监测；

信息接收模块330，用于接收所述移动监测装置采集的电磁信号信息及对应的时间信息、地理位置信息；

信息处理模块340，用于对所述电磁信号信息进行信息处理，所述信息处理包括对电磁信号分析识别和测向定位。

进一步地，所述系统还包括：

打标模块350，用于根据信息处理模块的信息处理结果，在监测地图的相应地理位置上打标。

进一步地，所述移动监测装置的数量为一个或多个，所述移动控制模块320包括匹配单元321，所述匹配单元321用于根据监测请求，匹配对应的移动监测装置，并向该移动监测装置发送监测路线。

进一步地，信息接收模块330包括：

参数控制单元331，用于根据工作指令控制监测模块的工作参数，所述监测模块的工作参数包括接收频率、瞬时带宽、频率步进和时间间隔；

整合单元332，用于将来自所述监测模块的模拟信号转换为数字信号，并读取信号采集起始时刻和截止时刻，及地理位置坐标，整合并编码为设定的信号格式。

进一步地，所述测向定位包括：指定基准起始时刻，调用不同地理位置的移动监测装置所采集到的同一电磁信号辐射源的储存信号数据进行处理，计算同一电磁信号辐射源的电磁信号到达不同地理位置的时差，结合各移动监测装置的地理坐标运用时差测向方法完成信号的测向定位。

通过移动监测车，按照设定路线对关注频段执行快速信号扫描功能，在地理信息系统中实时采集、显示监测数据和移动监测车行进轨迹，同时对监测数据进行统计、分析和测量点关联，并实时将处理后的监测数据和GPS数据保存至SQLite文件中。任务监测完毕后，把移动监测数据导入到系统中，系统自动获取相关地区频谱的数据情况，在地图上用不同颜色标注，移动监测的显示应用如图4所示。

对监测数据进行分析所依据的分析条件包括：

时间范围设置：设置查询数据的开始时间和终止时间，系统会自动查询出已导入系统的数据，并以列表的形势显示在业务频段中；

频段设置：设置关注的业务频段，系统自动识别当前频段做了多少次测量，并以列表的形势显示监测任务；

监测任务设置：用户可以人为地选择某些任务进行显示，支持全选、清空、反选等操作按钮，确认后系统自动从移动监测数据表中读取数据、处理数据，在地理信息中显示监测数据和行进轨迹。

相应地，分析结果包括：

显示数据项：系统分析后的数据包括占用度、背景噪声、最大值、最小值和平均；

频率步进：切换显示频率的步进；

频率修改：通过进度条和编辑框进行更换关注频率，系统自动在地理信息系统中更换监测数据；

频谱显示：当操作者选择某一单位区块，系统显示区域色块内的频谱数据和占用度。

并根据分析结果，对电磁环境作进一步分析，分析步骤包括：首先对这些相关数据进行量化，并进行归一化和无量纲化处理(多个指标才可能直接加权)，得到多个电磁环境指标；其次通过电磁环境指标的加权和得到综合电磁环境评价指标；最后各个指标的权重(根据对电磁环境的影响程度确定的具体的取值可在实际的工作中结合大量实测数据统计结果进行修正)计算综合指标，得到电磁环境的综合评价，并给出评价结论。

需要说明的是：上述实施例提供的电磁环境移动监测系统在进行电磁监测时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将监测系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，本实施例提供的监测系统实施例与上述实施例提供的监测方法属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

实施例3：

在本发明的一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中的存储器中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入终端中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，一个或者一个以上程序被一个或者一个以上的处理器用来执行电磁监控的方法，所述方法包括：

根据监测请求，规划监测路线，所述监测请求包括监测范围、监测起点和监测终点信息；

控制移动监测装置按照所述监测路线进行移动监测；

接收所述移动监测装置采集的电磁信号信息及对应的时间信息、地理位置信息；

对所述电磁信号信息进行信息处理，所述信息处理包括对电磁信号分析识别和测向定位。

进一步地，对所述电磁信号信息进行信息处理后还包括：根据信息处理结果和地理位置信息，在监测地图上打标。

进一步地，所述移动监测装置的数量为一个或多个，所述控制移动监测装置按照所述监测路线进行移动监测包括：

根据监测请求，匹配对应的移动监测装置，并向该移动监测装置发送监测路线。

进一步地，移动监测装置采集电磁信号信息包括：

根据工作指令控制监测模块的工作参数，所述监测模块的工作参数包括接收频率、瞬时带宽、频率步进和时间间隔；

将来自所述监测模块的模拟信号转换为数字信号，并读取信号采集起始时刻和截止时刻，及地理位置坐标，整合并编码为设定的信号格式。

进一步地，对电磁信号测向定位包括：指定基准起始时刻，调用不同地理位置的移动监测装置所采集到的同一电磁信号辐射源的储存信号数据进行处理，计算同一电磁信号辐射源的电磁信号到达不同地理位置的时差，结合各移动监测装置的地理坐标运用时差测向方法完成信号的测向定位。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。