現(xiàn)代世界經(jīng)濟很大程度上依賴貨物的運輸，海洋運輸航線上貨輪的密度一直在增加。但是漁船、輪渡船等船舶又使航線進一步密度加大，從而導致一系列的問題，如航海人員生命安全、貨物安全問題等。因此對海運的控制和監(jiān)測越來越重要，世界上都在用專業(yè)的無線電設(shè)備來進行對海運船只的監(jiān)測，這些設(shè)備統(tǒng)稱為VTS系統(tǒng)（Vessel Traffic Service）。

1、系統(tǒng)描述

海岸港口無線電監(jiān)測測向定位系統(tǒng)包括：海岸線布置的遠端無線電監(jiān)測測向系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)控制中心。

遠端無線電監(jiān)測測向系統(tǒng)可以安裝在比較高的山頂或者高處，這樣就可以獲得信號的來波方向，從而進行交叉定位。覆蓋面積主要取決于天線安裝高于海平面的高度。遠端監(jiān)測測向站可以是無人值守站，自動進行操作，這些站點都連接到區(qū)域控制中心。

圖一 港口無線電監(jiān)測系統(tǒng)示意圖

2、推薦的系統(tǒng)設(shè)備

系統(tǒng)包含具有交通控制數(shù)字測向機DDF200M和相應(yīng)的測向天線，該子系統(tǒng)可以集成到一個VTS系統(tǒng)，也可以由VTS系統(tǒng)全部控制。

本方案的優(yōu)點和出色的性能：采用高性能數(shù)字寬帶測向機DDF200M和工作頻率范圍從118 MHz到250 MHz的測向天線ADD090。

2.1 測向天線ADD090

ADD090測向天線半徑約2m，覆蓋的頻率范圍從118MHz到250MHz。其設(shè)計用于惡劣的環(huán)境中，特別適合海岸區(qū)域常見的大風、結(jié)冰和鹽的環(huán)境。

該9振子測向天線使用高精度的相關(guān)干涉儀測向方法。隨著測向精度和靈敏度的提升天線直徑也相應(yīng)增加，ADD090為實現(xiàn)高抗反射能力和高級別的測向精度和靈敏度而進行優(yōu)化。該優(yōu)勢在擁有反射和弱信號的真實信號環(huán)境中極為顯著。

圖二 ADD090測向天線

2.2 數(shù)字測向機DDF200M

數(shù)字測向機DDF200M可以操作在海事和空管的頻段，從118MHz到250MHz，測向方法采用相關(guān)干涉儀體制。

圖三 數(shù)字測向機DDF200M

數(shù)字測向機DDF200M的特性：

（1）可以配備ICM（interference canceller）功能。由于安裝的空間有限，一般測向天線和VHF通信天線會安裝在同一個桅桿上，但是VHF通信天線會發(fā)射功率強大的VHF信號，這時會干擾測向和監(jiān)測性能。采用ICM模塊可以抑制來自VHF通信天線引起的干擾信號，提高測向的準確度。這樣測向天線可以和VHF通信天線安裝到同一個桅桿上。

圖四：沒有干擾取消功能的系統(tǒng)配置

圖五：具有干擾取消功能的系統(tǒng)配置

從下圖可以看出，在頻率范圍150MHz到174MHz內(nèi)有6個干擾信號，這些干擾信號會影響到測量結(jié)果，通過采用ICM功能，干擾信號被衰減了40dB。

圖六：具有干擾取消功能的測試效果圖

（2）該測向設(shè)備通過網(wǎng)口被集成到VTS系統(tǒng)中，通過VTS系統(tǒng)控制測向功能。這樣在VTS系統(tǒng)上就可以看到測向方位信息，從而進一步得到相應(yīng)的船的位置信息。另外如果采用DDF200M寬帶測向方法，可以在20MHz內(nèi)并行處理32路海事信道的方位信息，極大地提高了獲得方位的速度。

圖七：20MHz實時帶寬內(nèi)32路信號處理

3、系統(tǒng)總結(jié)

“港口區(qū)域的無線電監(jiān)測和定位”建成后可以對港口區(qū)域進行監(jiān)測和測向，極大地提高海上無線電管理能力，提升邊境地區(qū)無線電安全和監(jiān)測水平，提供更多的救援能力，防護犯罪和保護國家安全。