0引言 架空输电线路因其建设成本低、施工周期短、易于 检修维护，是电力工业主要的输电方式 架空输电线路 可以跨越江面、河道等通航水道来实现电力的传输 由 于高压输电线路的电压范围在110 kV ~ 500 kV之间， 通电后的高压架空输电线路会向外辐射电磁波， 对接 收电磁波的雷达产生干扰， 使得驾引人员容易产生误 判，对船舶航行安全产生不利影响，尤其是在通航密集 水域 虽然目前还没有因为此种干扰造成海上交通事 故的报道， 但是随着国内跨海架空高压输电线路的不 断建设，输电线路作为一种电磁辐射源，通电后对航海 雷达所产生的电磁干扰日益凸显， 已引起海事管理部 门和船舶驾引人员的关注 因此，研究通航水道跨越段 架空输电线路对航用雷达的影响十分必要 目前，国内外关于架空输电线路干扰的研究，大都 是分析架空输电线路的干扰形式和干扰测量， 我国电 力部门专门制订了相关标准 《高压交流架空输电线无 线电干扰限值》，以供参考 但是，针对跨江架空输电线 路的研究，往往是从设计尺度、布局方案来验证它的可 行性和合理性， 对于海上交通方面的影响都是论证净 空尺度是否满足船舶高度， 并没有具体研究架空输电 线路对船用雷达的影响。
本文专门针对此问题的影响 进行分析， 以有效辨别架空输电线产生的电磁辐射干 扰，避免假回波对雷达以及航行安全的影响 1架空输电线路的干扰形式 架空输电线路的干扰可分为两种[1]：一是输电线路 辐射电磁波产生的无线电干扰 主要是由于在不均匀 的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定 值时，由于空气游离就会发生放电，形成电晕 而导线、 金属导体、 绝缘子所产生的电晕放电和间歇性的火花 放电，会出现一些有害的电磁波，且频带相当宽，从低 频50 Hz到高频上千兆赫兹的范围 这些频率的电磁 波会干扰周围无线电设施的正常运行 二是沿线路传 播的干扰信号，破坏高频段正常运行工作 其中，影响 外界设备的干扰形式主要是第一种干扰 架空输电线路的电压值越高， 向外辐射的电磁波 越强烈，引起附近无线电设备、传输通道或系统的性能 下降 在航海技术方面，由于雷达装备是通过发射和接 受电磁波来实现对目标的探测， 而跨江的架空输电线 路所产生的无线电干扰会影响周边雷达设备信号的接 受，产生假回波，导致雷达工作性能下降 而雷达接收到架空输电线反射回来的电磁波回波 的强弱主要与以下三个因素有关： （1） 输电线的尺寸。
输电线路的电缆直径越粗对 电磁波的反射就越强，雷达收到的回波信号越强 （2） 散射面积 电缆的有效散射面积越大，雷达接 收到回波的距离越远 （3） 入射角度 对较为平直光滑的电缆来讲，与雷 达天线波束辐射方向相垂直的附近范围的一段电缆， 才会产生雷达回波 架空金属导线上通过高压电后， 雷达波到达金属 表面的能量产生感应电流，由于金属表面的传导性，入 射能量不会作为热能被吸收， 而会在电流回路中被再 辐射 这些回路建立起来的磁场连同电场一起像发射 天线一样将入射能量辐射出去； 在雷达波的作用下会 不断产生电磁脉冲， 向空中辐射各种宽频带的高频电 磁波，从而增大了导线的有效散射面积，提高了反射性 能 所以，通电后的线路对航海雷达所产生的电磁干扰 远大于没通电的情况， 这主要是由于通电后导线的有 效散射面积大大增加，导致反射性能提高所造成的 输电线在雷达上呈现的回波十分特殊 这里从雷 达站的雷达和运动状态的雷达两个角度观察分析输电 线电磁辐射对雷达设备的影响 2VTS雷达受架空输电线干扰的影响 跨江的架空输电线路由于其本身的形状、 材料及 特性，在雷达发射探测信号的回波（即雷达接收的反射 波）中会表现出某些特性，在VTS雷达上会形成若干不 规则的回波信号显示，当附近有船舶过往时，这一水域 就会产生重叠干扰，使雷达站分辨船舶的能力下降，影 响VTS对过往船舶的观测。
如：穿越螺头水道的220kV 架空输电线路，架设在大猫山岛和凉帽山岛之间，周边 目前共有5个雷达站， 分别是游山雷达站， 大榭雷达 通航水道架空输电线路对航用雷达影响的研究 * 赵亚冰李芸闫化然 （1.上海海事大学 商船学院；2.航运仿真技术教育部工程研究中心） 内容提要： 输电线路的电磁场会向外辐射电磁波产生干扰， 在某些输电线路的下方水域属于较繁忙的通航水道， 输电线路 的辐射干扰会影响水道来往船舶上的船用雷达和周边雷达站的雷达显示，形成假回波，易造成误判笔者通过分析VTS中心 和船用雷达的显示图像， 研究此干扰状况， 说明它对航行安全的影响， 并提出相应的辨别措施 关键词： 输电线路干扰； 雷达显示； 假回波； 船舶航行 *基金项目：上海市科委2009年度创新行动计划项目（09170502000） 上海市教育委员会科研创新项目（11CXY49） 31·· 《航海技术》2012年第6期《航海技术》2012年第6期 图 2有船舶轨迹的雷达观测结果 图 1雷达站的观测结果 站，峙头雷达站，北仑雷达站，虾峙雷达站 从宁波海事 局VTS观测中心获取的资料，如图1、2所示 图1是用多个雷达站数据融合后观测的结果，输 电线干扰回波呈间断的亮斑状， 图2是显示船舶航行 轨迹后的观测回波结果，为几处亮斑。
从图中观察，船 舶回波和输电线干扰回波形态非常相似，很难区分 当 加上船舶轨迹观测时，比较容易看清船舶回波，但由于 天气原因，如风等因素造成电缆摆动时，造成输电线回 波不稳定，亮斑的强弱和出现地点也不固定，使输电线 回波也有相应的轨迹， 因而从回波的外形上就难以区 分两者，会误以为是船舶 如果恰好电缆底下有船舶， 那么真正的船舶回波会被输电线干扰回波遮挡， 或两 者整合在一起，雷达显示上不能将其区分 3船舶雷达受架空输电线干扰的影响 上海海事大学“育锋”轮途径螺头水道输电线路附 近时，选用X波段船舶雷达经过多次现场实船观察，获 取通航船舶雷达受干扰的真实资料，如图3、图4所示 从图中显示的船舶经过跨江输电线时的雷达图像 可以看出，输电线回波呈间断的亮斑状回波，回波的强 弱与船舶和输电线的距离有关，随着船舶驶近，输电线 回波逐渐增强；在电缆正下方时雷达受到的干扰最大； 远离输电线时，干扰减弱 雷达收到的船舶回波有时会 与架空电缆回波重叠， 影响船用雷达对周围船舶的观 测，尤其是航道与架空输电线位置基本呈垂直方向时， 通航船舶受输电线雷达回波干扰尤为明显 4架空输电线干扰回波的特点和辨识 （1） 雷达上可接收到明显的架空输电线回波； （2） 架空输电线回波的信号很不稳定， 成间断亮 斑状，回波大小、强度和雷达电磁波入射角有关； （3） 输电线回波的出现有间歇性特点，时强时弱， 且还受天气的影响； （4） 试验船穿越架空输电线以下水域时， 显示屏 上的机内噪声、海浪干扰、同频干扰等无明显变化，雷 达其它工作无异常现象。
船舶来往通过架空输电线附近时， 船用雷达会受 到不同程度的干扰 如何辨别是否是输电线路干扰回 波，是安全操纵船舶，保证在架空输电线附近通航安全 的重要问题 （1） 根据架空输电线电磁干涉的特点， 运用船用 雷达的尾迹显示功能， 能够辨识架空输电线干扰与在 航船回波 架空输电线的干扰图像基本不动、无尾迹； 而在航船有运动状态，有尾迹 但是，如果锚泊船失控 或是走锚进入架空输电线盲区范围内，则不容易辨识， 会对在航船构成很大的潜在风险 （2） 高压输电线的干扰回波有一定的作用距离， 当输电线路离本船的距离小于高压输电线路的最大干 扰距离时， 雷达屏幕上才显示高压输电线路的干扰回 波 此时，如果恰好架空线底下有船舶，雷达也探测到 了该目标， 该目标的回波有可能被高压输电线路的干 扰回波所遮挡； 如果附近有多个不同的目标出现在雷 达屏幕上，即相当于多个目标交会，雷达有可能受干扰 而出现目标交换，进而丢失正确的跟踪目标，需引起驾 图 3船舶驶近 （或远离 ） 架空电缆时雷达影像 图 4船舶在架空电缆正下方时雷达影像 32·· 引人员的警惕和注意 （3） 船用雷达受到干扰时，船舶可采取的操作有： ①使船用雷达显示船舶矢量。
航行船舶的船速和 航向基本趋于稳定或者连续变化，而对于特别大（小） 的矢量或者间断跳跃性的目标可判别为雷达接收的输 电线路回波，从而可做出判断和正确的操作 ②使船用雷达显示船舶轨迹 附近每条航行船舶 走过的航迹都会留下轨迹， 由这条轨迹的连续性可以 区分出船舶和其他物标 ③通过AIS了解本船附近其它船舶的信息，以 AIS结合雷达长时间跟踪，有利于甄别架空线与目标船 5几个注意问题和建议 （1） 船用雷达在受到干扰时， 采用多种手段正确 定位至关重要 除了可以通过GPS定位仪获得较准确 的船位外，还应使用多种手段定位 （2） 船舶进出架空高压输电线跨海水域时， 建议 用VHF甚高频与VTS中心及附近在航船舶进行 及时有效沟通，以确保在航船相互间的协调 （3） 能见度不良和夜航时，需增加人员瞭望，以提 高航行安全性 （4） 建议海事部门发布航海通告， 并以大跨越输 电线路干扰回波的有效作用范围为基础划定报告区 建议在上述划定水域内禁止船舶锚泊或停泊 6结语 为了使航海人员充分了解架空输电线位置和对雷 达的干扰，除了主管部门通过发布航行通告，提醒有关 部门和航海人员了解架空输电线位置以外， 航经船舶 要注意观测和识别， 注意架空输电线对雷达回波的影 响，通过VTS控制中心的导航服务信息，获得必要的助 航信息，克服雷达干扰回波的影响。
* 作者： 赵亚冰. 上海海事大学船长高级工程师 李芸. 上海海事大学博士研究生 参考文献 1马芳.针对特高压输电线路电磁环境问题的研究[C].甘肃省电机工 程学会会议论文集，2009.9. 2李锦军， 汤永涛， 厉春生， 韩允.复杂电磁环境下隐形技术的发展 趋势[J].舰船电子工程.2008，28（7）：188-191. 3窦泽华， 张仕元， 李明.基于雷达回波识别的杂波抑制[J].信号处 理，2009，25（8）：1193-1197. 4何超， 管庆.船载导航雷达信号处理中杂波抑制算法的实现[C]. 2006中国西部青年通信学术会议论文集，2006. 0引言 AIS（船舶自动识别系统） 是新一代用于海上识 别、监控和通信的助航仪器[1] 它通过GPS技术提供精 确的位置和导航数据，这些数据经过计算机的处理，通 过VHF频道每隔一段时间自动播发 凡是在VHF作 用范围内配备有AIS系统的所有船舶和VTS中心都 能收到这一信息，并在ECDIS或VTS中心的屏幕上显 示出来 这样就保证了在航行中船与船之间的“互见”， 以及VTS中心对周围一定区域所有来往船舶的识别 与跟踪管理，减少了碰撞事故的发生，提高了海上航行 的安全[2]。
但是，在交通比较繁忙的区域，由于各个船舶 的VHF信号覆盖范围重叠，往往会发生多个船舶同时 预约同一个时隙的情况 这样就发生了时隙的冲突，从 而造成船舶之间的“互不见”，对航行安全带来威胁 本 文针对这一情况，通过对AIS基站进行实时数据采集、 处理、统计分析，实现对AIS时隙冲突概率的评估 1AIS时隙的分配与管理 AIS的通信协议采用OSI（Open System Interconnec- tion）模型，包括：物理层、链路层、网络层、传输层等 物 理层实现在通信信道上的原始比特流传输； 数据链路 层的主要任务是加强物理层传输原始比特流的功能， 使之对网络层显现为一条无错线路； 网络层实现通信 网的运行控制；传输层实现数据的转换、分组、排序，以 及实现与上一层接口 根 据ITU RM1371标 准 ，AIS使 用 四 种 多 址 方 式———ITDMA（Increment TDMA增 量 时 分 多 址 ）， A I S基站通信时隙的监测与评估 * 集美大学谢伟东郑佳春张杏谷郭建伟 内容提要：AIS采用自组织时分多址通信方式，AIS终端加入网络时， 当工作在基站服务区内的船载。