- DF Direction Finding định hướng.. - Bảng 3.1: Kết quả định hướng tại Thành phố Vinh. - Bảng 3.2: Kết quả định hướng tại Thành phố Cần Thơ. - Bảng 3.3: Kết quả định hướng tại Thành phố Long Xuyên – An Giang. - Hình 1.1: Thiết bị định hướng theo nguyên lý cực đại. - Hình 1.5: Sơ đồ khối đơn giản máy thu định hướng sử dụng nguyên lý Doppler. - Hình 1.6: Máy định hướng Watson-Watt với anten vòng chéo. - Hình 1.10: Cấu hình một bộ định hướng hiện đại vận hành theo nguyên lý Watson- Watt. - Hình 1.11: Hệ thống định hướng theo nguyên lý so pha. - Hình 1.21: Sơ đồ vector của các tín hiệu. - Hình 2.1 Định vị sử dụng thiết bị định hướng cầm tay. - Hình 3.3: Định hướng tại Vinh. - Hình 3.6: Định hướng tại Cần Thơ. - Hình 3.7: Định hướng tại An Giang. - Hình 3.8: Định hướng tại Kiên Giang. - Đây là một kỹ thuật định hướng đơn giản, dựa vào đặc tính hướng của anten thu. - Hệ thống định hướng chỉ gồm anten có hướng tính cao và 1 máy thu. - Việc xác định hướng sóng tới dựa trên nguyên lý: điện áp tín hiệu thu là một hàm của góc quay anten. - Đặc điểm của phương pháp này là cấu trúc hệ thống đơn giản nhưng độ chính xác không cao, thời gian định hướng lớn. - 1.1.1 Định hướng theo nguyên lý cực đại.. - Sai số định hướng lúc này có giá trị bằng một nửa độ rộng búp sóng của anten. - 1.1.2 Định hướng theo nguyên lý cực tiểu.. - Ngược lại với máy thu định hướng theo nguyên lý cực đại, phương pháp này sử dụng các loại anten có giản đồ hướng vùng cực tiểu của chúng là khá hẹp, lúc này hướng. - Ví dụ, máy thu định hướng xách tay AN/PRC-10 của Mỹ sử dụng 2 anten. - Tuy nhiên do đo tại vùng cực tiểu của giản đồ hướng anten nên độ nhạy chung của hệ thống giảm đáng kể và làm giảm cự ly làm việc của máy thu định hướng. - Đây là một phương pháp được áp dụng khá phổ biến trong các máy thu định hướng dải sóng cực ngắn. - Phương pháp này sử dụng hiệu ứng Doppler để xác định hướng đến của nguồn phát xạ. - Rõ ràng rằng, phương pháp định hướng sử dụng nguyên lý Doppler càng chính xác nếu F càng lớn, tức là bán kính vòng tròn anten R và vận tốc quét anten càng lớn.. - Tín hiệu sine Doppler. - Từ đây, ta có thể mô tả sơ đồ khối đơn giản của máy thu định hướng sử dụng nguyên lý giả Doppler như sau:. - Tạo các tín hiệu điều khiển. - Hình 1.5: Sơ đồ khối đơn giản máy thu định hướng sử dụng nguyên lý Doppler Ta thấy rằng, cấu trúc của máy thu định hướng sử dụng nguyên lý Doppler là khá đơn giản. - Máy thu FM được sử dụng trong hệ thống không cần là máy thu chuyên dụng, có thể lựa chọn loại máy bất kỳ, điều này cho phép thiết kế, chế tạo thiết bị thu định hướng trên cơ sở sử dụng các máy thu vô tuyến điện đã có sẵn.. - Khó khăn nhất đối với việc thiết kế, chế tạo máy thu định hướng sử dụng nguyên lý Doppler cơ bản hiện nay chỉ còn gặp phải ở hệ thống anten và chuyển mạch điện tử.. - Sự cảm ứng tương hỗ vào chấn tử anten đang hoạt động từ các chấn tử khác còn lại (đang ở trạng thái hở mạch) gây sai số định hướng.. - Tóm lại, ưu điểm của phương pháp định hướng sử dụng nguyên lý Doppler:. - Do phải mất thời gian quét anten nên thời gian định hướng lớn, gặp khó khăn khi tín hiệu có thời gian tồn tại ngắn (như tín hiệu nhảy tần).. - Đây là phương pháp được sử dụng khá rộng rãi trong các thiết bị thu định hướng Vô tuyến điện ở dải sóng ngắn và sóng cực ngắn. - Màn hình máy định hướng sẽ hiển thị một hình lissajuos có độ nghiêng tương ứng với góc tới của tín hiệu. - Hình 1.6: Máy định hướng Watson-Watt với anten vòng chéo.. - Anten Adcock là loại anten được sử dụng rộng rãi nhất trong các thiết bị thu định hướng Watson-Watt. - Đây cũng là phương pháp định hướng sử dụng trong đa số các trang thiết bị hiện có của ngành kiểm soát tần số.. - Kích thước và khoảng cách giữa các chấn tử được thiết kế, lựa chọn để đảm bảo độ nhạy thu và tính chính xác định hướng trong dải tần làm việc. - tần số góc của tín hiệu. - Sơ đồ chức năng đơn giản của hệ thống định hướng Adcock - Watson Watt được chỉ ra trên hình 1.10.. - Hình 1.9: Sơ đồ khối máy thu định hướng Adcock - Watson Watt. - Ưu điểm cơ bản của hệ thống định hướng Adcock – Watson Watt là thời gian định hướng nhanh, cho phép định hướng các tín hiệu có thời gian tồn tại ngắn do tốc độ chỉ thị chỉ phụ thuộc vào thời gian xử lý của hệ thống thu chỉ thị.. - Các máy định hướng hiện đại không còn hiển thị điện áp IF của tín hiệu anten trên CRT mà xử lý tín hiệu số sau khi chuyển đổi chúng vào một băng tần IF tương đối rộng (Hình 1.10).. - Hệ thống định hướng theo nguyên lý so pha (Interferometer) xác định hướng sóng tới bằng cách đo trực tiếp sự dịch pha giữa các tín hiệu thu được tại các vị trí khác nhau có bố trí chấn tử của một mảng anten.. - Kỹ thuật định hướng so pha cho phép xác định góc phương vị q và góc ngẩng từ N sai pha ij khác nhau đo được trên các cặp anten (i,j) trong một hệ thống gồm M anten thành phần (M 3. - Hình 1.11: Hệ thống định hướng theo nguyên lý so pha.. - Hệ thống định hướng theo nguyên lý so pha có ưu điểm là có thể sử dụng các hệ thống anten có độ mở anten lớn do đó cho phép giảm tối thiểu ảnh hưởng do phản xạ đa đường, có độ nhạy, độ chính xác cao, thời gian định hướng nhanh. - Về cơ bản, phương pháp so pha tương quan cũng áp dụng nguyên lý định hướng như phương pháp so pha. - Sơ đồ cấu trúc tổng quát của một thiết bị định hướng sử dụng phương so pha với thiết bị thu kỹ thuật số N kênh như trong hình 1.13. - 0 là tần số trung tâm của tín hiệu. - Trong định hướng thực tế, các góc θ thường được sử dụng để xác định góc phương vị, tính từ trục y theo chiều kim đồng hồ và β dùng để xác định góc ngẩng. - Từ các phương trình trên, chúng ta xác định sự dịch pha giữa hai thành phần của mảng anten của thiết bị định hướng:. - Khi kích thước mảng anten càng lớn, độ chính xác của kết quả đo giá trị khác pha giữ các phần tử trong mảng anten càng tăng và tăng độ chính xác của phép định hướng.. - Vì vậy, trong các thiết bị định hướng so pha băng tần rộng, các hệ thống anten đa khoảng cách (các phần tử anten được bố trí, theo các khoảng cách lớn nhỏ khác nhau. - được sử dụng, trong đó, việc loại bỏ hiện tượng định hướng sai nói trên được thực hiện bằng cách sử dụng mảng anten có khoảng cách nhỏ. - Sau đó, thiết bị sẽ sử dụng mảng anten có khoảng cách lớn hơn để tăng độ chính xác định hướng.. - giá trị dịch pha n 1 , n 2 phụ thuộc vào hướng của tín hiệu đến, vào góc định hướng. - Để giảm sự phụ thuộc của việc định hướng và cường độ điện từ trường vào sự khác biệt trong đáp tuyến tần số của các kênh tín hiệu và kênh tham chiếu, người ta đề nghị áp dụng các thuật toán sử dụng các phần tử anten thứ ba không tính vào máy thu băng rộng. - Búp sóng có vài điểm cực đại, đó là bằng chứng về sự bất cập của việc định hướng với hai phần tử anten nếu muốn đạt được một kết quả rõ ràng. - Khi giảm bước sóng, sự không rõ ràng của việc định hướng tăng lên.. - Để loại bỏ sự không rõ ràng của việc xác định hướng đến của tín hiệu, người ta sử dụng kết hợp một vài búp sóng. - Như đã thấy trong hình 1.20, việc tăng tần số làm tăng mức của búp phụ, điều đó có thể gây ra sai lầm khi định hướng ở phần trên của dải tần số hoạt động của các thiết bị định hướng. - Hơn nữa, khi tần số tăng làm tăng số lượng búp phụ, do đó khả năng định hướng sai tăng lên. - Nhưng đồng thời, với tần số tăng búp chính thu hẹp lại, dẫn đến làm giảm của các lỗi tính toán định hướng.. - được sử dụng để xác định hướng sóng vô tuyến đến. - Để thực hiện đo giao thoa tương quan nhằm xác định hướng đến sóng điện từ, cần thực hiện các thao tác sau đây:. - Lặp lại các bước 1-3 cho tất cả các cặp định hướng.. - Tính toán búp sóng của tất cả các cặp định hướng theo(1.49).. - Tính toán định hướng của RES theo(1.49).. - Hình 1.23: Sơ đồ máy thu định hướng so pha tương quan 2 kênh. - Khi thiết bị định hướng càng tiến gần đến nguồn phát, sự thay đổi về mặt biên độ của tín hiệu sẽ giảm đi theo các hướng, tuy nhiên mức của tín hiệu sẽ tăng lên đáng kể so với khi ở vị trí xa.. - Tạo ra các đường định hướng: Anten và máy thu có tích hợp phần mềm sẽ tạo ra 1 đường định hướng tới nguồn phát. - Di chuyển anten và máy thu tới các vị trí khác nhau sẽ cho ta nhiều đường định hướng (lines of bearing) giao điểm của các đường định hướng sẽ cho ta vị trí của nguồn phát.. - Chi phí cho thiết bị thấp, chỉ cần một máy thu có thể hiện thị mức và 1 anten có hướng, không cần các máy thu định hướng đặc chủng.. - Các đường LOB được tạo ra bởi các máy thu và anten định hướng chuyên dụng sử dụng các kỹ thuật, công nghệ định hướng. - Các phương pháp định hướng trên hiện đang được áp dụng rộng rãi trong các hệ thống kiểm soát tần số. - Mỗi phương pháp đều có ưu điểm, nhược điểm riêng, việc lựa chọn hệ thống định hướng theo phương pháp nào tuỳ thuộc vào điều kiện triển khai và dạng tín hiệu cần tìm kiếm.. - Kỹ thuật định hướng áp dụng hiệu ứng Doppler tuy có tốc độ định hướng chậm nhưng lại có độ nhạy cao và độ chính xác cao, hệ thống định hướng đơn giản.. - Định hướng theo nguyên lý giao thoa và giao thoa tương quan tuy có cấu trúc phức tạp nhưng lại giảm thiểu được ảnh hưởng của hiệu ứng đa đường, cho tốc độ định hướng và độ chính xác định hướng cao. - Ngày nay rất nhiều hệ thống kiểm soát tần số áp dụng phương pháp định hướng này.. - Thiết bị định hướng có giá thành cao. - Phạm vi bao phủ của 1 trạm kiểm soát trung bình là 30Km, và do đó, khó khăn để phối hợp các trạm định hướng để định vị 1 nguồn phát có công suất thấp.. - Độ chính xác định hướng giảm nếu địa hình phức tạp, nhiều che chắn (các tia phản xạ, tán xạ làm ảnh hưởng tới các đường LOB và do vậy, ảnh hưởng tới độ chính xác của phép định vị). - Cùng với sự phát triển của các hệ thống thông tin tuyến sử dụng các dạng điều chế số, việc giải điều chế và nghe tín hiệu bản tin để tìm nguồn phát xạ là khó khả thi thì các hệ thống định hướng trở thành 1 công cụ không thể thiếu đối với công tác kiểm soát tần số.. - Các nguồn phát nằm ngoài/vùng biên của mạng cảm biến/máy thu TDOA sẽ cho kết quả định hướng với độ chính xác thấp.. - Ngưỡng detect tín hiệu: -120dbm Độ chính xác định hướng: 3°RMS Máy phát thử nghiệm:. - Căn cứ theo kết quả trên, ta có thể tiến hành phát thử ở các vị trí cách trạm định hướng dưới 09km sẽ cho khả năng định hướng được nguồn tín hiệu.. - Định vị bộ đàm (đài phát công suất nhỏ) tại Thành phố Vinh – Nghệ An Toạ độ trạm định hướng Vinh. - Sử dụng phần mềm Scorpio Client để thực hiện định hướng tín hiệu:. - Kết quả định hướng được xuất ra file excel để thuận lợi cho việc xử lý và đánh giá:. - Qua 8 điểm phát thử, kết quả định hướng và góc tới thực tế của nguồn phát xạ, ta tính toán sai số định hướng của hệ thống. - Thực hiện định hướng kiểm chứng tương tự với địa điểm tại:. - Sai số RMS của kết quả định hướng là : 0.898 độ. - Thực hiện định hướng kiểm chứng tương tự với địa điểm tại: TP. - Sai số RMS của kết quả định hướng là : 1.04 độ