[科普中国]-无线电测向

介绍

无线电测向就是依据电磁波传播特性,使用仪器设备测定无线电波来波方向的过程,其实质就是测量到达电磁波的波阵面的法线方向之间的夹角1。

前期无线电通信中，为了接收电台的功率和确保通讯质量，人们致力于研究电磁波的定向发射和接收，其中关键部分便是定向天线的研究。定向天线的研究和应用，为无线电测向奠定了基础。

无线电波在空气中具有沿直线传播的特点。如果能确定出电波传播方向，就可确定出发射台所在方向2。

无线电测向运动是竞技体育项目之一，也是无线电活动的主要内容。它类似于众所周知的捉迷藏游戏，但它是寻找能发射无线电波的小型信号源（即发射机），是无线电捉迷藏，是现代无线电通讯技术与传统捉迷藏游戏的结合。大致过程是：在旷野、山丘的丛林或近郊、公园等优美的自然环境中，事先隐藏好数部信号源，定时发出规定的电报信号。参加者手持无线电测向机，测出隐蔽电台的所在方向，采用徒步方式，奔跑一定距离，迅速、准确地逐个寻找出这些信号源。以在规定时间内，找满指定台数、使用时间少者为优胜。通常，我们把实现巧妙隐藏起来的信号源比喻成狡猾的狐狸，故此项运动又称无线电“猎狐”或“抓狐狸”。

无线电测向竞赛十分有趣，像玩捉迷藏游戏似的，运动员忙碌地测听、奔跑，漫山遍野地去搜寻一个个隐蔽电台。无线电测向竞赛又十分神秘，竞赛区域保密，电台位置保密，运动员在竞赛过程中独立思考和运动，得不到教练员的指导，也不许接受任何人的任何帮助和提示。只有测向机是运动员的忠实伙伴，向“主人”指示那一只只“狐狸”的藏身之处，引导“主人”去一一抓获。

在整个活动之中，你的团队将更加团结，你处理问题的方式方法也会从中得到更多的启示，让我们暂时放下手中的工作，投入自然的怀抱，开始一段心灵的历练，你会发现你的生活、你的工作、你的人生态度都会因此改变。

发展历史1864年，英国科学家麦克斯韦总结了前人的工作，第一次提出了“电磁理论”。这位无线电通信的报春人用数学证明，在导体中来回振荡的交流电可以朝空间辐射出电磁波，而这些波会以光的速度向外传播。当然，在未被实践证明之前，这还仅仅是一种预言。但这是一个划时代的科学论断。3

20世纪初无线电事业的飞速发展,给商家带来了巨大的商机,给人们的生活提供了极大的便利,但同时,电磁环境也就变的更加复杂,无线电干扰的情况也时有发生4。

无线电测向的主要设备——无线电测向仪投入使用。限于当时设备的体积和重量，仅用于航海。二次世界大战中，德国研制成功小型测向仪装上飞机，利用伦敦广播电台的广播导航，实现了对伦敦的轰炸。战争中，交战双方竞相研制和改进机载测向设备，大大推进了测向技术的发展。近些年来，较为先进的助航仪器，如罗兰、奥米伽、雷达大量使用，它们同测向仪相比，具有操作简便、定向精度高的优点，逐渐在许多方面替代了测向设备。但是无线电测向仪以其独特的优点，直至今日仍在发挥着作用。

20世纪后美国的无线电爱好者利用接收到的无线电波来寻找发信电台，开始了业余无线电测向活动。40年代，挪威、丹麦、英国等地陆续开展游戏性的无线电测向活动。这项活动逐渐流行于欧洲，并增加了一些竞赛性的内容。

为了统一无线电测向运动的方法，国际业余无线电联盟（IARU）一区批准了南斯拉夫关于制定国际比赛规则的建议，并委托当时测向活动开展最好的瑞典负责起草。此规则于1960年经IARU一区执委会通过，并于1961年8月在瑞典首都斯德哥尔摩举行了第一届欧洲无线电测向锦标赛。到1997年为止，欧洲锦标赛共举办了8次。

1977年．在南斯拉夫斯科普里举行的国际业余无线电联盟第一区无线电测向工作会议上，决定将欧洲锦标赛扩大为世界锦标赛，并于1979年通过了新的竞赛规则。第一届世界锦标赛于1980年9月在波兰格旦斯克附近举行。参加这次比赛的有联邦德国、瑞典、罗马尼亚、挪威、瑞士、南斯拉夫、苏联、保加利亚、捷克、匈牙利、波兰等11个国家。

说起无线电，今天人们对它的理解和上辈人的认识并不是同一概念，爸爸妈妈爷爷奶奶小时候围坐在一个“小木盒”旁边听故事、听音乐，乐此不疲。有人叫它“话匣子”，有人叫它收音机，还有人叫它无线电。而那时的无线电都是电子管的，体积很大。我们每天上下学的时候坐在私家车中听到的广播，手中使用的移动电话，都是无线电波帮助我们实现的远距离通信，无需电线连接，方便快捷。所以当它一出现立即引起军事界的关注。第一次世界大战爆发，无线电通信的创始人马可尼便带着他发明的无线电报机应召到意大利军队中服役。从此，无线电通信成为战争中重要的指挥手段。

无线电是指在自由空间传播的电磁波，它看不见，摸不到。

我们一起来回顾一下无线电的发展历程。

早在1861年至1865年之间英国物理麦克斯韦最早在他递交给英国皇家学会的论文《电磁场的动力理论》中阐明了电磁波传播的理论基础。

海因里希·鲁道夫·赫兹在1886年至1888年间首先通过试验验证了麦克斯韦尔的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特性。

1906年圣诞前夜，雷吉纳德·菲森登在美国麻萨诸塞州采用外差法实现了历史上首次无线电广播。菲森登广播了他自己用小提琴演奏“平安夜”和朗诵《圣经》片段。

位于英格兰切尔姆斯福德的马可尼研究中心在1922年开播世界上第一个定期播出的无线电广播娱乐节目。

1947年，美国贝尔实验室来了三名颇有造诣的物理学家，他们是约翰·巴丁、威廉·肖克莱和沃尔特·布拉顿，他们有着同样的兴趣，为了一个共同的目标走到一起来了，他们发明了世界上第一代半导体管，这一创举征服了整个世界，成为20世纪最重要的发明之一。1956年他们被授予诺贝尔奖。

争议我这里有一个关于无线电科学家的故事一起听一听。1859年3月，波波夫出生在俄国乌拉尔一个矿区的小镇，12岁时就表现出对电工技术的爱好，自己做了个电池，还用电铃把家里的钟改装成闹钟。

1877年，18岁的波波夫考入彼得堡大学数学物理系，后又转学到森林学院。在那里，他研究出了用电线遥控炸药爆炸。研究成功以后，同学们都叫他“炸药专家”。波波夫29岁那年，赫兹发现电磁波的消息传到俄国，他被强烈地吸引住了。他兴奋地说：“用我一生的精力去装设电灯，对广阔的俄罗斯来说，只不过照亮了很小的一角；要是我能指挥电磁波，就可以飞越整个世界！”第二年，波波夫就成功地重复了赫兹的实验。在一次公开的讲演中，他提出了可以用电磁波进行无线电通信的设想。1894年，波波夫制成了一台无线电接收机，他第一次在接收机上使用了天线。这也是世界上的第一根天线。

1895年5月7日，在彼得堡俄国物理化学会的物理分会上，波波夫宣读了论文《金属屑同电振荡的关系》，并且表演了他发明的无线电接收机。表演结束后，波波夫充满信心地说：“最后，我敢于表示这样一个希望，我的仪器在进一步改良以后，就能够凭借迅速的电振荡进行长距离通信”。几十年以后，这一天被定为“无线电发明日”。波波夫的论文和表演被有关刊物发表后，立刻引起了全球学术界的关注。

后来，波波夫用电报机代替电铃，当做接受机的终端，这种装置就成了一台无线电发报机。1896年3月24日，波波夫和助手雷布金在俄国物理化学协会的年会上，正式进行了用无线电传递莫尔斯电报码的表演，在场的观众有一千多人。表演的时候，接收机装设在物理学会会议大厅里，发射机放在附近森林学院的化学馆里。雷布金拍发信号，波波夫接收信号，通信距离是250米。物理学会分会会长佩特罗司赫夫基教授把接收到的电报字母逐一写在黑板上，最后得到的报文是：“海因里希·赫兹”。它表示波波夫对这位电磁波的发明者的崇敬。这份电报虽然很短，只有几个字，它却是世界上第一份有明确内容的无线电报。

创始人波波夫是第一个探索无线电世界，并毕生为发展无线电事业而奋斗的俄国科学家。但由于沙皇俄国的封建腐朽，他的事业没有得到国家的支持。1906年1月16日，他因脑溢血突发而去世，只活了47岁。由于诺贝尔奖金只发给活着的科学家，波波夫没有获得这个荣誉。

应用无线电应用非常广泛，最早应用于航海中，使用摩尔斯电报在船与陆地间传递信息。无线电有着多种应用形式，包括无线数据网，各种移动通信以及无线电广播等。在航海、航空、政府、消防、警察、商业都使用、电视传媒、卫星导航系统、雷达、宇航动力、天文学等等很多方面等有广泛的应用。

无线电技术已经渗透到政治、军事、工业、农业、交通、文化、科技、教育和人们日常生活的各个领域，是一个国家综合国力和发展水平的标志。

从1888年，德国科学家赫兹正式提出电磁波。到1895年意大利的马可尼在英国获得无线电专利权以来的100年，人类社会在无线电的研究、开发和应用方面取得了十分辉煌的成就。无线电经历了从电子管到晶体管，再到集成电路，从短波到超短波，再到微波，从模拟方式到数字方式，从固定使用到移动使用等各个发展阶段，无线电技术已成为现代信息社会的重要标志。

相关竞赛国内比赛1962年，在北京香山举办了第一届全国锦标赛。由此，无线电测向运动逐步在全国开展。1979年河南率先恢复了无线电测向活动，各省市相继开展。1980年国家体委正式列为比赛项目。并被列为1987年和1993年的全运会正式比赛项目。民间也多次举办如：“西湖杯”、“孔雀杯”等形式的活动。无线电测向运动良好的内涵越来越为广大群众喜爱，引起了社会各界的重视。1993年，国家体委、国家教委、中国科协、共青团中央、全国妇联五家联合发文号召：在全国青少年中开展无线电测向运动，并决定由五家作为主办单位，每年举办全国青少年无线电测向锦标赛。至今，无线电测向运动在全国广泛开展，数几十万计的青少年参加不同形式的无线电活动，每年一度的全国青少年锦标赛有近千人参加。

目前我国开展的无线电测向活动主要有两类：一是适合在中小学普及的短距离测向。它可选择在树木较多、风景宜人的公园、校园、近郊进行，总距离为数百米。每年一届由国家体育总局、国家教育部、中国科协、共青团中央、全国妇联五部委联合主办的全国青少年无线电锦标赛就进行该项目，并在比赛中设置高中、初中、小学组男、女个人赛、团体赛及测向机制作评比。二是符合国际规则并适合大、中学生开展的长距离80米短波波段（3.5MHz）及2米超短波波段（144 MHz）测向。场地选择在起伏不超过200米、植被较好的地区，5部电台的总直线距离为5-10公里。每年一届由国家体育总局、国家教育部联合主办的全国无线电测向锦标赛即设置该项目。此外，每年还举办约 10个全国青少年测向分区赛（由各地区申办，已举办过分区赛的有北京、上海、南京、武汉、长沙、广州、青岛、温州、厦门、东北、华东等赛区）和约 10期全国基层教练员指导员培训班（由各地申办）。各省市还可按自己的实际情况举办各种规模的比赛或各类培训班。

国际比赛每双数年举行一届世界无线电测向锦标赛，截止在2006年年底，我国选手曾夺得过 11金、 8银、 8铜；亚太地区锦标赛已举办过五届，共获 35金、 21银、 18铜。 中国无线电测向队曾以辉煌的战果为国家争得了荣誉。 我国还经常派队参加法国、比利时、日本等国家举办的国际比赛。南京、上海、北京等地教育局的有关领导和校长、老师都曾组队参赛，并取得优异成绩。

开展方法无线电测向活动是一个集体项目，开展该项目必须获得学校领导的支持。通常先开展短距离80米波段测向，因为80米波段测向信号源相对2米波段来说，比较容易记。另外80米波段掌握后，对于以后学习2米波段起到很好作用。而开展80米波段需要两个条件：1、校领导指派1-2名兼职辅导教师负责该活动（若有条件可送出去参加培训学习），方便组织学生平时训练及比赛的时候，做领队或教练员带队参赛。2、根据学校的经费情况，可先投入2000-4000元购买几部信号源，测向机则动员学生自费购买，学校也可购买部分公用测向机，组织学生进行训练。条件具备还可组织班级或全校的比赛，也可以参加所在地的区级、市级、省级及国家级比赛，可以在中国无线电测向网中找到相关的比赛信息，按照自身的实际情况，报名参加。在开展短距离测向的基础上，酌情逐步开展长距离测向活动，当达到一定水平时，可争取派员参加国际活动。

运动规则短距离无线电测向竞赛规则 本规则适用于80米波段短距离无线电测向竞赛。

一、竞赛场地

（一）可在公园、较大的校园或郊区、居民区等地进行，但要避开危险地区。

（二）起、终点应尽可能靠近或相互共用。终点位置应向运动员宣布并十分明确。

二、竞赛器材

（一）竞赛时设3至11部隐蔽电台。起点与各台及各台间距为30一200米，并应互看不见。

（二）电台的发信频率在3．5一3．6NHZ的范围内选定但各台不在同一频率上工作。

（三〕电台连续自动拍发等幅电报，各台拍发呼号为：

终点指示台 MO（-- ---）

1号台MOE（-- ---.）或l（．----）

2号台MOI（-- ---..）或2（..---）

3号台MOS（-- ---...）或3（...--）

4号台MOH（-- ---....）或4（....-）

5号台MO5（-- ---.....）或5（.....）

6号台 6 （-....）

7号台 7 （--...）

8号台 8 （---..）

9号台 9 （----.）

0号台 0 （-----）

拍发速度为每分钟40-70字。

PS：-为长波、.为短波。

（四）可根据实际需要确定是否在终点设置信标台，通常以0号台作为信标台。

（五）电台的发射功率为0.3一1W，采用水平平面无方向性的直立无线发射垂直极化波。

（六）隐蔽电台应标明该台台号或呼号，并设有打卡器具或其它作印装置。

（七）测向机在竞赛频率范围内向外辐射的信号，不得被10米外具有3一5微伏灵敏度的接收机听到。

三、竞赛方法

（一）赛前，以抽签方式确定运动员的出发批次或赛位。

（二）起点需设一集中侍出发运动员的预备区和出发线。

（三）每批出发间隔时间为1一3分钟。

（四）每场竞赛的规定时间、出发间隔时间、各组别找台数及台号、找台顺序、终点是否设信标台等，赛前向运动员宣布。

（五）运动员需按要求佩戴组织者发的号码布和携带竞赛卡片。

（六）运动员必须以徒步方式独立完成竞赛，不得协助他人或获取他人的协助。

（七）运动员找到隐蔽电台时，应在竞赛卡片上按规定自行打卡或作印（信标台无需寻找或作印），以作为找到该台的凭证。

（八）运动员通过终点线后，应立即主动交验竞赛卡片。卡片丢失无成绩。未按要求作印或印记无法辨认的，该台成绩无效。

（九）成绩评定：从运动员获得出发令时起，到按要求的顺序找台并通过终点线时止，所用时间为该运动员的实用时间。超过规定时间成绩无效。

四、竞赛形式

（一）个人计时赛 运动员按规定或自选的顺序找台。找台数多，测向时间（含附加时间）少者为优。此竞赛可根据参赛人数和比赛形式，采用一场决赛、两场或数场成绩累计方式进行；也可采用分组预赛--复赛--决赛的方式年进行。

（二）个人淘汰赛 每批出发一对，一人正顺序找台，一人反顺序找台，找完指定电台先到达终点的为胜（出线），并进入下一轮。

（三）团体赛 每队由4一6名队员组成，性别结构和每场出场人数由规程决定。 团体赛可视参赛队多少和赛期长短采用不同的方法：

1、采用计时赛方法。团体成绩按全队总找台数、总实用时间（不含附加时间）的顺序评定。总找台数多、总实用时间少者为胜。不得在上述个人计时赛的基础上重复累计团体成绩。

2、采用接力赛方法。竞赛时，各队按单人找单台或单人找多台进行接力，团体成绩按全队总找合数、总实用时间（不含附加时间）的顺序评定。总找台数多、总测向时间少者为胜。

3、采用淘汰赛（对抗赛）方法。竞赛时，每批出发一对（自两个队，每队1人，各队运动员出发顺序按要求由本队自行安排），一人正顺序找台，一人反顺序找台。先到达终点者得一分，后到者为零分。积分达到规定值的队为优胜。

五、 凡此规定中未涉及到的测向竞赛共性问题，由裁判委员会参照89年审定的《无线电测向竞赛规则》和《裁判法》执行。 六、 如举办2米波段的短距离测向竞赛，电台发信频率在144--146MHZ内选定，调制方式采用脉冲调制或频率调制。其它可参照80米波段进行。 七、 举办群众性无线电测向竞赛，还可包括与之相关的无线电知识考核和工程制作评比等，其具体评分方法，主办单位可视竞赛级别，规模等情况自行确定

书籍最后向大家推荐两本杂志：一本是《无线电》，另一本是《业余无线电家》，对爱好无线电的同学们会有所帮助。

突出特点参加该项活动，除要进行身体训练外，还需要学习无线电方面的知识，要掌握测向机或其它电子制作技能，这无疑将丰富和延伸其课堂知识，使课堂学习更轻松。而且在当今电子技术无孔不入的时代，会因为有了这一技之长而终生受益。由于无线电测向既不是纯科技性的室内制作，又不是固定场地上的单一奔跑，而是充分体现了理论与实践、动手与动脑、室内与户外、体能与智力的结合，是在大自然的怀抱中有机地将科技、健身、休闲、娱乐融为一体。对于开阔视野、增长知识、增强体魄、磨炼意志，进行国防教育，培养独立思考和分析判断能力，促进青少年德、智、体、美、劳全面发展，丰富学校第二课堂内容及从应试教育向素质教育转化均十分有益，同时也符合中央关于“在青少年中普及科技”和实施《全民健身计划纲要》的精神，故备受学校和有关主管部门的重视，有不少地区制定了对取得一定成绩的运动员，在升学考试中给予加分录取的政策，就充分说明这一点。同时也深得家长支持和青少年的喜爱。南京等地已将此项活动推向社会，引进家庭，他们利用双休日，回归大自然，开展社会和家庭“无线电猎狐游戏”，丰富了渡假内容，增添了家庭情趣。