近年来，长江航道局先后几次充分的利用自然水深分时段、分河段提高了航道维护尺度，某些特定的程度提高了辖区航道的通过能力，但尽管如此仍然不能完全满足长江航运加快速度进行发展的需求。航道维护尺度的进一步提升受到各种各样的因素的限制，如何在现有航道条件下提高航道通过能力就成为了一个现实的课题。

  随着我国社会主义市场经济体制的不断推进，长江航运作为一种节能高效的运输方式，受到各界重视和青睐，长江航运迎来了新的发展机遇。航运企业组织形式也由原来的几家大型国有或集体所有航运企业，发展成个体、集体、国有控股等不同主体共同参与，船舶类型、大小参差不齐的共存互依一起发展的格局。同时，随时代的变化，技术的进步，其运输方式等也悄然发生着变化。主要体现在以下几方面：从运输类型来看，客运逐步萎缩，货运随着经济发展，增长迅速。从货物运输方式来看，目前单机驳船运输方式基本取代了以前由拖轮和无动力驳船编队组成的船队运输方式。其三是随技术的进步，以导航雷达、GPS为代表的新型助航设备在船舶中得到了推广应用，非正常气象条件下的船舶导航能力得到极大增强。与此对应的船舶在非正常气象条件下航行对航道、航标识别需求也有了新的要求。即不再仅仅是只要航标白天颜色鲜明，晚上灯光明亮容易识别那简单了。它更需要在视线条件不良时，如雨、雪、雾、霾天气状况下，航标也能起到助航作用。以方便船舶能在雷达等现代导航设备上更加清楚地[NextPage]显示现场航标，进一步提升船舶在特殊气象条件下的安全航行能力。

  目前，长江中游的水面航标主要由浮具、航标标体、航标灯光系统三大块组成。航标浮具一般为钢制，近来引进了少数塑料制成的浮具作为试验。浮具大小按长度分为6.7米、10米和15米三种，其中以6.7米的为主，目前正在慢慢地向10米的过渡。15米的浮具主要用在桥区等水流条件比较特殊的重点区域。标体过去多为木或竹制，部分少数为钢制或塑料制品。从上述器材组成来讲，长江中游航标仍属于视觉航标，其主要是依靠船舶驾引人员视觉识别来发挥导航效果。虽然钢制浮具对雷达电磁波有一定的增强反射作用，但由于浮具较小，其增强作用十分有限。据枝江航道管理处统计，该处平均设置约60座左右，2010年1--10月共发生船舶碰撞浮标94艘次。从被碰航标的位置看，80%多是发生在芦家河、枝江、江口三个中游有名的重点浅水道；从时间分布看，70%左右集中在冬春两季的长江枯水期；从碰撞航标的船舶驾引人员反映和现场维护的航道工作艇观察，碰撞航标大都发生在有雾、霾等视线不良的天气状况下，少数是因为抢航道拥挤造成。因此，结合枝江航道处辖区地处山区向平原过渡地区，冬春两季江面雾情较多。而此时又恰逢长江枯水时期，辖区内的芦家河、枝江、江口几个浅水道航道狭窄、弯曲，船舶航行本来就相当困难的现场情况。我们大家可以设想：当航行船舶遇上视线不良的特殊气象条件后，[NextPage]很难在远距离分辩或正确识别航标，因此导致在逼近航标识别后再进行调向操作时，为时已晚，只能眼睁睁地看着轻则去碰撞航标，重则跑出航道发生搁浅事故。

  综上所述，长江中游现有的航标主要还属视觉航标，其所使用材料和其结构没考虑对导航雷达所发射电磁波的反射问题，因此其在特殊气象条件下的导航性能存在一定的不足，随着航运的发展，其已不能完全满足船舶导航需求。

  要提高现有航标在特殊气象条件下导航性能，最简单便捷的方法就是提高特殊气象条件下航标在船舶导航雷达上的可识别性或可识别距离。提高特定目标的可识别性或可识别距离通常可采取安装雷达应答器和雷达反射器两种方法。由于雷达应答器，一是属于有源设备，需要消耗一定电源能量，从现有资料看目前不适于安装在中游游标上使用，二是成本比较高也不适宜在内河航道上推广。所以，我们第一步选取无源雷达反射器作为考虑对象。

  能产生强烈的雷达回波的反射器有角反射器、伦伯透镜反射器、范·阿塔反射阵、雷达反射气球等。

  其中角反射器：由三个互相垂直相交的金属平面构成的反射体，有三角形、方形、圆弧形角反射器之分。角反射器可以在较大的角度范围内,将入射的电磁波经过三次反射，按原入射方向反射回去,并产生很强的回波。尺寸不大的角反射器也具有很大的雷达截面积。最大的雷达截面积主要根据反射器的各个面间保持直角的精确度，微小的角度偏差和板面不平都将[NextPage]导致雷达截面积的显著减小。角反射器的方向图约为25°～50°。三角形角反射器的方向图比较宽平，界面刚度较大，制造要求也不高，因而被广泛采用。 因此，我们第一步考虑能否将它与现行航标结合起来，进而达到提高可识别性能。

  为了尽可能地与现有航标标体配套，在现有标体基础上安装反射器后不至过于影响现有航标标体的外观性能，又能产生较好的反射效果。我们选取底边长566mm,高为400mm四棱锥形的角反射器（如图3）。它由两相对的四个角反射器组成一个整体尽可能在水平方向上前后左右能取得最大反射效果。材质采用3mm厚的不锈钢板，具有一定强度，又有较好电磁反射效果。同时，灰白色的不锈钢材外观颜色，很容易与灰色的浮具和远处的江水融合，不至太过影响航标标体外形。

  本次测试试验采用枝江航道管理处的航迅501艇实装的导航雷达。为保证测试的客观、准确，我们第一步将雷达的海浪抑制、频率锁定、增益等可能会影响测试效果的调节项目全部调整到手动档，经过一次性调整好后在整个测试过程中保持固定不变。以保证雷达在整个测试过程中的灵敏度不变。

  测试于2010年12月9日分别在长江中游枝江水道、江口水道进行。天气晴，江面的薄雾，视距上午测试时约3公里左右，下午大于4公里。下午江面有2-3级上风、微浪，但从下午测试前的校验看，不影响雷达测[NextPage]试效果。

  上午在枝江水道对采用10米浮具的标位进行了测试：当没安装反射器时，采用屏幕最大显示距离为3公里的档时，目标标位在距测试船舶1.1公里左右时慢慢的出现在显示屏幕上，即可识别最大距离约为1.1公里；当安装反射器后，测试可识别最大距离为1.2公里左右。

  下午在漚水道对采用6.7米浮具的标位来测试：没安装反射器时，可识别最大距离，采用3公里档时约为0.4-0.5公里, 当采用1.5公里档时约为0.7-0.8公里；安装反射器后，可识别最大距离，采用3公里档时约为0.9-1.2公里, 当采用1.5公里档时约为1.2-1.5公里.

  首先从测试数据看，该尺寸的反射器用在10米浮具的标位上，增强作用不明显。这主要是10米浮具本身就有较大有效反射面的原因。这也就是为什么在航道现场维护中，用10米浮具时航标被碰撞流失的机率会大大减小的原因所在。

  在6.7米浮具上，则可以显著增加可识别距离，但是由于我们主要是采取从下游方向接近目标标位的办法来进行的测试，而本次测试用的反射器面对下游方向的主要只有一个反射角起作用，而角反射器的方向图只有约25°～50°。因此，当有船舶经过，造成航标摇摆时，会明显影响到反射效果。这也是在多次测试时产生测试数据有明显差异的主要原因。

  综上所述，虽然本次试验采用的是最简单的角反射器，尺寸也不大，但从测试情况看，加装无源反射[NextPage]器，能有效增加航标在导航雷达上的可识别距离，它不要增加航标电源，是一种经济有效的提高内河航标在特殊气象条件下导航性能的方法。

  由于该试验采用的是最简单的角反射器，尺寸也不大，因此，在10米浮具上效果不甚明显。在实际应用中能够最终靠增大反射器尺寸和优化其结构来扩大其反射面积。进一步提升导航效果。一是能够最终靠采用多个角反射器合理组合来增加和改善其单个角反射器水平和垂直反射角不足的问题，减少测试中受风浪影响较明显的问题。二是若能够在制作标体时，采取了适当的材料和工艺，使其既满足航标规范的要求，又能满足角反射器的要求，起到反射器作用，将会对进一步提升航标在特殊气象条件下的导航性能。（作者单位：长江宜昌航道局）