无线电测向与定位技术助力海洋运输安全

无线电测向与定位技术助力海洋运输安全

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

薛宁地

男，湖南长沙人，广东顺德职业技术学院副教授，兼任德国Plath公司驻广州代表处商务副总监。研究方向：无线电测向与定位，国际商务。

介绍无线电测向与定位技术的功能、相关设备和使用情况，阐述这项技术在保障海洋运输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.

随着国际贸易的发展， 海洋运输航线上货船密度不断增加，再加上渔船、渡船、挖泥船等船舶，航线上船只密度过大的问题日益显现。这种“连锁效应”也导致了一系列问题，如航海人员生命安全、货物安全受到威胁，生态环境压力增大等，因此，可靠有效的海运控制和船舶监测越显重要。现在，世界上许多国家都使用先进的专业电子系统及其配套系统来进行海运船只监控，这些设备统称为船舶交通服务系统（Vessel Traffic Service 系统，简称VTS系统）。

一、VTS系统的功能

VTS 是海运区域主管当局实施的、旨在改善船舶交通安全和效率以及保护海洋环境的一种服务。简单地说，VTS是以确保海运安全为目的，向船舶、港口及其他有关方面提供快捷信息服务的电子系统。这些信息中包括通过无线电测向与定位技术而获得的船舶位置信息。

除了帮助确保海运安全外，VTS系统还具有其他功用。保护本国经济区域和海疆是各国政府的职责，职责中还包括保护本国的渔业区域不被过度捕捞和领海不被污染。要有成效地履行这些职责，政府有关部门必须借助无线电测向和定位技术。另外，海上经常出现走私、海盗等违法犯罪行为，政府有关部门也必须使用无线电侦察手段搜集证据和线索，对犯罪行为采取制裁措施。目前国际上已有相关的产品，可以帮助政府海洋管理部门快速、准确地查找海上非法无线电信号的位置，从而对罪犯船只进行定位（使用经纬度表示）。 VTS系统的无线电测向和定位设备也能协同参与这些安全保卫工作。

当一艘船只进入一个货运交通区（例如港口），首先通过VHF （甚高频）电台向当地的VTS系统发出信号。与此同时，它本身也就被当地VTS站所配备的无线电定位系统确定了具体位置。VHF定位系统不仅用来给刚进入近海的船只定位，还可对它们进行识别，以免发生误会，同时也方便给这些船只提供领航服务。因此，国际海事组织（IMO）在1985年A548.（14）决议中建议，VTS系统所配备的无线电定位系统应同时具备识别船只的技术条件。配备的雷达显示屏上，同时被自动显示到VTS系统的电子海图上。雷达可观察到一定海域内所有船只动向，但没有安装AIS的船只，不能被显示到电子海图上。

二、VTS系统相关设备

VTS系统的设备包括雷达。雷达是用于监视海洋船只的主要技术手段，因为它能够提供雷达系统所覆盖的海域全景。使用最先进的VTS雷达设备，可以描绘出特定船只的航线，并可以提供船只航行动向等其他有用信息。利用先进的雷达技术还可以用不同颜色标示出大陆块和不属于本国管辖的区域（如公海和其他国家的海域），使VTS系统对来自目标领域之外的信号不做出反应。先进的雷达还具有良好的抗干扰能力。

但是， 仅仅依靠雷达本身并不能识别它所发现的目标，识别船只还需要通过VHF电台。通过电台的通信虽然可以达到识别目标船只的目的，但依靠这个方法得到信息较慢，且不可靠。使用VHF测向仪则可立即得到船只所在的方位（条件是对方的VHF电台发射电波），并实时地将其位置显示到雷达屏幕上。这样，由某一艘船只所反射的雷达回波就能够被识别出来，该船只此后的一切动向均可以通过观测员手动操作来监视或由监视系统自动跟踪。

当然，一个VHF 测向站只能测出船舶的方向。但VTS系统通常配备有两个以上的测向站，它们的测向天线被分布在相隔颇远的海岸线上。这样，它们就能通过联网和光束交会，在电子海图上确定出船只的精确位置。

一个与上述设备相关的产品是AIS系统（Automatic Identification System，自动识别系统）——安装在船舶上的VHF信号发射系统，它可以加强船只与VTS系统的配合工作。自本世纪初以来，AIS越来越多地被安装到海洋运输船舶上。这个系统会不停地自动发送出船只的身份、位置等信息，发射间隔在2 s～3 min，具体间隔长度视情况而定。当被其他电台询问的时候，船长也可手动控制此系统发射。AIS系统所提供的船只位置信息是由船只的导航系统（如GPS 系统）自动提供的。安装有AIS系统的船只行踪能够被自动显示到VTS所

三、VTS系统所配套的VHF测向、定位系统使用情况

欧洲许多国家使用VTS系统所配套的VHF测向、定位系统已有20年左右的时间。西班牙在上世纪90年代初就开始使用，他们使用的海事VHF 电台频率为156～163.55 MHz。此外，该系统还配置了一个航空失事紧急频率121.5 MHz；英国从上世纪90年代中期起，购置了20多个VTS 系统的 VHF 测向站，安装在其海岸线上。英国使用系统的频率范围与西班牙的不同，测向设备的监测频率范围是108～410 MHz，这其中包含了国际海事移动通信频带和国际空难救助频率。世界其他地方也有大量的 VHF 测向技术用于 VTS系统的实例。

因为费用问题，有些小船舶的船主可能不愿意安装AIS系统，因此，为其自身安全起见，国际海事组织建议小船只上都配备VHF电台。因为卫星电话所发射的FSK信号，海岸上的监测站和其他船只都接收不到，因此使用卫星电话难以得到迅速的帮助。如果配备VHF电台，海岸的VTS系统就会一直确定它们在海上的位置。值得一提的是，VTS系统的VHF 定位系统不仅能搜索到船只的位置，甚至还可以搜索到参加海事救助的直升机的具体方位。

版面负责：盛文文

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