作者:李俊杰
深圳地處珠江口,毗臨香港,隨著經濟的不斷發展,海上客運、貨運等船舶日益增加,深圳港已經成為水上交通的樞紐港。隨著海上交通運輸量的快速增長,船舶之間以及船舶與海岸之間的無線通信聯絡業務量也急劇增長,一些船舶亂用和盜用無線電頻率的現象時有發生,導致海上無線電干擾現象,影響了珠江口海域海上交通運輸業務的安全。
同時,香港、深圳機場鄰近海岸,飛行航路更靠近海岸線,交通流量大,兩地航空通信頻率干擾時有發生。為盡快找到干擾源,對航空航海通信頻段監測實施保護,我們決定開創性地進行海上無線電監測工作,保護航空航海等無線電業務的正常通信秩序。
海上監測設備選擇
海上監測對船載監測系統設備性能要求很高,不但要完成正常的監測任務,同時還要滿足系統設備抗搖擺、抗顛簸、抗震動等一系列性能要求,因此選擇監測測向設備非常要害。
設備選擇原則:
(1)采用世界上先進的水上無線電監測設備;
(2)根據船頂平臺結構,同時為便于拆卸、安裝和避免天線間的相互影響,監測測向天線采用一體化天線;
(3)由于船上安裝有雷達等通信設備,在航行監測中為避免產生信號干擾和對天線設備造成自激損壞,監測測向天線需選用無源天線,并且系統需能夠提供絕對場強值測量功能;
(4)整個系統采用模塊化設計,體積小、重量輕,便于攜帶搬移安裝;
(5)具有寬帶掃描測向功能;
(6)整個系統設備以及監測測向天線具有抗搖擺、抗顛簸、抗震動性能。
根據設備選擇原則,經過多方考察論證,美國TCI公司生產的無線電監測測向設備能夠滿足船載監測設備的性能要求,同時也可以實現同監測控制中心聯網,以及同其它固定監測站和移動監測車聯網,實現聯合監測測向和交匯定位。經過多方了解,我們決定采用美國TCI公司的無線電監測設備TCI715作為船載監測測向設備進行海上無線電監測測向試驗。
TCI715天線高70cm,直徑130cm;天線重量37kg,采用監測測向一體化天線結構。TC1715設備頻率范圍覆蓋20MHz~3000MHz,可同時進行多任務操作,并具有10MHz帶寬數字信號處理功能;系統設備模塊化結構設計,具有體積小、重量輕的特點。
監測船選擇
經與海事局協商,水上無線電監測試驗決定采用“海巡126”巡邏船,船長46.1米,是目前海事局最大的一艘巡邏船。該船安全性能及船內空間、船頂結構、電源配置等可以滿足船載無線電監測設備的安裝固定和天線設備架設安裝固定的需要。(見圖1)
圖1 “海巡126”巡邏船系統外觀結構
海上監測前期工作預備
(1)航線選擇
根據深圳市海域特點以及深圳市海港分布情況,初次海上無線電監測試驗首先對海上無線電通信業務集中的南山區、寶安區海域進行無線電監測,了解以上海域的無線電電磁環境,同時進行海上無線電監測技術探索,積累海上監測經驗。
(2)海上無線電監測任務選擇
根據國家頻率規劃和深圳市水上航空無線電通信設臺單位的頻率使用情況,對設臺單位的頻率使用情況進行了重點監測。首次監測主要對VHF/UHF頻段的使用情況進行監測以及電磁環境普查,積累海上監測數據。主要監測任務包括對設臺單位使用的頻率進行固定頻率測量、中頻分析、單頻測向、中頻測向、寬帶測向,對多個頻率點進行離散頻率掃描監測,對20MHz~3000MHz頻率段進行頻段掃描監測,在監測的同時對監測數據進行實時保存,便于日后統計與分析。
(3)地理信息系統應用
對現有地理信息系統加以完善,增加深圳市海域地理信息,利用監測測向系統的場強測量功能,結合GPS全球定位系統,在船只經過的海域進行場強分布測量,并保持監測船運行的軌跡。同時可以通過聯網,實現水上監測站與陸地監測站同步監測測向,并在地理信息系統上顯示測向交匯的具體位置。
(4)系統配套設備預備
水上監測設備安裝與陸地監測設備安裝具有很大的區別,往往陸地上一個很簡單的問題,在海上卻成為一個技術難題。非凡是由于安裝設備的船只是借用作為試驗,不能對船體造成損傷,更不能打孔以及焊接固定螺絲,這給系統安裝帶來了很大困難。在深圳市嶸興實業發展有限公司的大力協作下,經過反復實驗測試,我們解決了抗搖擺、抗顛簸、抗震動等一系列技術問題,終于完成了系統設備固定安裝、天線固定安裝、系統聯網、GPS全球定位系統安裝、電子羅盤固定安裝等,以及系統聯調測試。
深圳海上無線電監測業務正式啟動
2006年7月24日上午,經過精心預備,技術人員將系統設備架設安裝停泊在蛇口海事基地的“海巡162”巡邏船上,系統設備加電測試正常。深圳“水上無線電監測”業務正式啟動,裝載著無線電監測設備的“海巡162”巡邏船從蛇口港鳴笛起航,一路經赤灣港、大鏟島、內伶仃等海域,沿預定航線,不間斷地進行覆蓋范圍的頻譜監測,對設定臺站進行測試定位,對所經海域重點設臺單位使用的頻率進行了多項水上無線電監測業務,并對所監測的數據進行了保存,積累了難得的海上無線電監測數據,通過海上監測初步把握了相關海域的頻率使用情況,首次海上無線電頻率監測獲得了圓滿成功。
深圳水上無線電監測試驗成功,填補了我國海上無線電監測的空白,驗證了海上監測的可行性,同時標志著深圳市海上無線電監測業務的正式開始。海上監測試驗成功,探索出水上無線電監測新的工作模式,為航空、航海無線電通信安全提供了有效的保證和服務,為“和諧深圳”、“效益深圳”起到了一定的促進作用。
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