現代的世界經濟在很大程度上依賴于貨物的運輸。海洋運輸航線上貨輪的密度一直在增加,而漁船、渡船、挖泥船等船舶又使航線上船只密度過大的問題更加嚴重。
這種情況是隨著海運業的蓬勃發展所產生的,它的產生又導致了一系列問題,如航海人員生命安全所受到的威脅、貨物安全所受到的威脅和生態環境所受到的威脅等。因此,可靠的海運控制和監測就越來越重要,世界各國都在使用專業的無線電設備來進行海運船只的監控,這些設備稱為VTS (Vessel Traffic Service,船舶交通服務)系統。
當某艘船只進入一個貨運交通區,如港口,它要做的第一件事情就是通過 VHF 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出了具體位置。VHF定位系統不僅用來給這些剛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。據此,國際海事組織(IMO)在1985年A548.(14)決議中建議,VTS 站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。
保護本國的海洋交通、經濟區域和保衛本國的海疆是各國政府的職責,有關的職責還包括保護本國的漁業區域不過度捕撈和保護本國的領海不被污染。要履行這些職責,有關政府部門必須借助無線電技術。此外,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收集證據,以對犯罪行為采取制裁措施。目前國際上已有相關的產品,可以幫助政府的海洋管理部門快速、準確地查找海上非法無線電信號的位置, 從而對罪犯的船只進行定位(用經緯度表示)。
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的全景情況。使用最先進的VTS雷達設備,可以描繪出特定船只的航線,并可以提供船只的航行動向等其它有用信息。利用先進的雷達技術還可以用不同顏色標示出大陸塊和其它的不屬于本國海洋管理部門管轄的區域(如公海和其它國家的海域),使VTS系統對目標領域之外信號不做出反應。先進的雷達還具有良好的抗干擾能力。
依靠雷達本身并不能識別它所發現的目標,識別船只要通過VHF電臺。但用這個方法得到信息較慢,而且也容易出錯。使用VHF測向儀可立即得到船只所在的方位,并實時地添加到雷達屏幕上。這樣由某艘船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手動操作來監視或由電腦自動監視。
AIS(Automatic Identification System,自動識別系統)可以加強船只與VTS配合工作。自2002年以來,AIS正越來越多地被安裝到船只上面。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秒到3分鐘之間,具體間隔長度視情況而定。當被其它電臺詢問的時候,船長也可手動控制此系統發射。AIS系統船只的位置的信息是由船只的導航系統(如 GPS 系統或差動 GPS 系統)自動提供的。安裝有AIS系統的船只的行蹤能夠被自動顯示到VTS所配備的雷達的顯示屏上,或者被自動顯示到電子航海圖上。雷達可以觀察到所有的船只的動靜,沒有安裝AIS的船只,則不能被顯示到VTS電子航海圖上。
歐洲的許多國家使用VTS系統已經有近 20 年的時間,西班牙在上世紀90年代初就開始使用。其供貨商是德國PLATH公司,系統型號為ARCUS M,使用的海事 VHF 電臺的頻率在156 MHz~163.55 MHz之間。此外,該系統還配置了一個航空失事緊急頻率121.5 MHz。英國在上世紀90年代中期從PLATH公司購買了20多個VTS站,安裝在其海岸線上。英國使用的系統的型號是AMPLUS 12。它與ARCUS的不同之處在于每一個站的天線供3臺并列的接收機使用(圖1是德國PLATH公司生產的用于VTS的測向接收機)。AMPLUS 12的頻率范圍也與ARCUS M不同,配上相應的天線,它可以用于20 MHz~500 MHz頻段。英國的AMPLUS 12實際使用的頻率范圍是108 MHz~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。

VTS 系統并不一定只有一個測向站,通常有好幾個,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,確定出船只的精確位置。PLATH 公司使用Adcock測向天線,每副天線由一組4到8個圍成一圈的偶極子構成,接收頻率為118 MHz~165 MHz(見圖2所示)。天線采用的是特殊的鋁合金或不銹鋼等耐腐蝕的特別材料,并結合使用高強度塑料。PLATH的天線還特別考慮到防雷擊的問題,因此天線內全部由無源部件構成,且使用了專門的濾波器來防止超高電壓。PLATH采用了3級防雷擊措施:第一級在天線電纜引進房子內時,將電壓限制在300伏特;第二級在天線電纜引進到機柜內時,將電壓限制在80伏特;第三級在接收信號進入接收機時,電流只有5千安培。圖3為NORCONTROL公司為希臘AIGINA海島安裝的VTS天線塔。
為自身的安全起見,小的船只最好安裝有VHF的電臺,光使用衛星電話不夠可靠,難以取得迅速的幫助,因為他們發射的FSK信號,海岸上的監測站收不到,其他船只也收不到。但考慮到費用問題,小船只可能不愿意安裝AIS系統,因此,國際海事組織建議小船只上都配備VHF電臺。
值得一提的是,VTS系統不僅能搜索到船只的位置,甚至還可以搜索到參加救助的直升飛機的具體方位。
歐洲包括法國、荷蘭、俄羅斯等在內的國家都安裝了VTS系統,圖4是KONSBERG公司為挪威奧斯陸海峽安裝的VTS站的內部情況。亞洲有不少國家也向 PLATH 公司購買了VTS設備,如印度、朝鮮、沙特阿拉伯等。中國有不少海岸城市近年來也向德國PLATH公司購買了VTS系統。這些城市包括:大連、天津、上海、青島、煙臺、湛江、瓊州(海峽)、佛山等。世界上正有越來越多的國家安裝VTS系統。
