無線電測向與定位技術助力海洋運輸安全

無線電測向與定位技術助力海洋運輸安全

Analysis about radio location and direction finding technology in maritime transportation security

薛寧地

男，湖南長沙人，廣東順德職業技術學院副教授，兼任德國Plath公司駐廣州代表處商務副總監。研究方向：無線電測向與定位，國際商務。

介紹無線電測向與定位技術的功能、相關設備和使用情況，闡述這項技術在保障海洋運輸安全方面的重要作用。

The article introduces the function, system and application of radio location and direction fnding technology, then shows that the technology plays an important role in maritime transportation security.

隨著國際貿易的發展， 海洋運輸航線上貨船密度不斷增加，再加上漁船、渡船、挖泥船等船舶，航線上船只密度過大的問題日益顯現。這種“連鎖效應”也導致了一系列問題，如航海人員生命安全、貨物安全受到威脅，生態環境壓力增大等，因此，可靠有效的海運控制和船舶監測越顯重要。現在，世界上許多國家都使用先進的專業電子系統及其配套系統來進行海運船只監控，這些設備統稱為船舶交通服務系統（Vessel Traffic Service 系統，簡稱VTS系統）。

一、VTS系統的功能

VTS 是海運區域主管當局實施的、旨在改善船舶交通安全和效率以及保護海洋環境的一種服務。簡單地說，VTS是以確保海運安全為目的，向船舶、港口及其他有關方面提供快捷信息服務的電子系統。這些信息中包括通過無線電測向與定位技術而獲得的船舶位置信息。

除了幫助確保海運安全外，VTS系統還具有其他功用。保護本國經濟區域和海疆是各國政府的職責，職責中還包括保護本國的漁業區域不被過度捕撈和領海不被污染。要有成效地履行這些職責，政府有關部門必須借助無線電測向和定位技術。另外，海上經常出現走私、海盜等違法犯罪行為，政府有關部門也必須使用無線電偵察手段搜集證據和線索，對犯罪行為采取制裁措施。目前國際上已有相關的產品，可以幫助政府海洋管理部門快速、準確地查找海上非法無線電信號的位置，從而對罪犯船只進行定位（使用經緯度表示）。 VTS系統的無線電測向和定位設備也能協同參與這些安全保衛工作。

當一艘船只進入一個貨運交通區（例如港口），首先通過VHF （甚高頻）電臺向當地的VTS系統發出信號。與此同時，它本身也就被當地VTS站所配備的無線電定位系統確定了具體位置。VHF定位系統不僅用來給剛進入近海的船只定位，還可對它們進行識別，以免發生誤會，同時也方便給這些船只提供領航服務。因此，國際海事組織（IMO）在1985年A548.（14）決議中建議，VTS系統所配備的無線電定位系統應同時具備識別船只的技術條件。配備的雷達顯示屏上，同時被自動顯示到VTS系統的電子海圖上。雷達可觀察到一定海域內所有船只動向，但沒有安裝AIS的船只，不能被顯示到電子海圖上。

二、VTS系統相關設備

VTS系統的設備包括雷達。雷達是用于監視海洋船只的主要技術手段，因為它能夠提供雷達系統所覆蓋的海域全景。使用最先進的VTS雷達設備，可以描繪出特定船只的航線，并可以提供船只航行動向等其他有用信息。利用先進的雷達技術還可以用不同顏色標示出大陸塊和不屬于本國管轄的區域（如公海和其他國家的海域），使VTS系統對來自目標領域之外的信號不做出反應。先進的雷達還具有良好的抗干擾能力。

但是， 僅僅依靠雷達本身并不能識別它所發現的目標，識別船只還需要通過VHF電臺。通過電臺的通信雖然可以達到識別目標船只的目的，但依靠這個方法得到信息較慢，且不可靠。使用VHF測向儀則可立即得到船只所在的方位（條件是對方的VHF電臺發射電波），并實時地將其位置顯示到雷達屏幕上。這樣，由某一艘船只所反射的雷達回波就能夠被識別出來，該船只此后的一切動向均可以通過觀測員手動操作來監視或由監視系統自動跟蹤。

當然，一個VHF 測向站只能測出船舶的方向。但VTS系統通常配備有兩個以上的測向站，它們的測向天線被分布在相隔頗遠的海岸線上。這樣，它們就能通過聯網和光束交會，在電子海圖上確定出船只的精確位置。

一個與上述設備相關的產品是AIS系統（Automatic Identification System，自動識別系統）——安裝在船舶上的VHF信號發射系統，它可以加強船只與VTS系統的配合工作。自本世紀初以來，AIS越來越多地被安裝到海洋運輸船舶上。這個系統會不停地自動發送出船只的身份、位置等信息，發射間隔在2 s～3 min，具體間隔長度視情況而定。當被其他電臺詢問的時候，船長也可手動控制此系統發射。AIS系統所提供的船只位置信息是由船只的導航系統（如GPS 系統）自動提供的。安裝有AIS系統的船只行蹤能夠被自動顯示到VTS所

三、VTS系統所配套的VHF測向、定位系統使用情況

歐洲許多國家使用VTS系統所配套的VHF測向、定位系統已有20年左右的時間。西班牙在上世紀90年代初就開始使用，他們使用的海事VHF 電臺頻率為156～163.55 MHz。此外，該系統還配置了一個航空失事緊急頻率121.5 MHz；英國從上世紀90年代中期起，購置了20多個VTS 系統的 VHF 測向站，安裝在其海岸線上。英國使用系統的頻率范圍與西班牙的不同，測向設備的監測頻率范圍是108～410 MHz，這其中包含了國際海事移動通信頻帶和國際空難救助頻率。世界其他地方也有大量的 VHF 測向技術用于 VTS系統的實例。

因為費用問題，有些小船舶的船主可能不愿意安裝AIS系統，因此，為其自身安全起見，國際海事組織建議小船只上都配備VHF電臺。因為衛星電話所發射的FSK信號，海岸上的監測站和其他船只都接收不到，因此使用衛星電話難以得到迅速的幫助。如果配備VHF電臺，海岸的VTS系統就會一直確定它們在海上的位置。值得一提的是，VTS系統的VHF 定位系統不僅能搜索到船只的位置，甚至還可以搜索到參加海事救助的直升機的具體方位。

版面負責：盛文文

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