所谓回线式探测，是一种把矩形或圆形的大型回线敷设在海底或地中，当舰船通过其上方时，由于船体产生的磁力线在回线上引起磁通量变化而在回线中产生电动势。把这个电动势接到检流计（磁通计）上放大记录，就可以探测舰艇通过。水中回线的构造通常以矩形形状两组邻接敷设，匝数一般使用多匝数。将两个回线用三引线接到陆上观测室。回线的长度和引线的长度要设计成使得从陆上一侧检测仪看来电阻值在某一数值下，如图6.15所示。

水中回线的构造依据使用目的和提高灵敏度也有采用多匝圆形线圈，如图6.16所示。

1）港口航道磁警戒系统

回线式海床基探测装置适用于对潜入港湾等狭窄入水道的军事目标进行昼夜连续不断监视，灵敏度高且探测无误。二战时期，英国、日本、苏联等国家就采用回线式探测装置对己方的港口和主要海域实现布防。例如，二战中用于敌方潜艇感知的探测系统就是其中典型的线圈式海床基电磁场探测系统。探测系统通常由一个或者多个大型感应线圈组成，常叫作指示线圈或者海港线圈，在海底水平布放。这些线圈通常几千米长并且一般宽度小于0.5 km。当一艘铁磁性目标从线圈上方通过，穿过线圈的磁场变化率会成比例地感应一个电压值。这个信号被传输到海岸，在那里被放大，引起扩音喇叭的鸣叫，从而起到对敌方目标的警戒作用。

图6.15　矩形线圈回线探测基本结构

图6.16　圆形线圈回线探测基本结构

图6.17展示的是一个典型二战期间设计的回线式港口探测系统。该系统是利用一边相互相邻的两个线圈组成，两者相减得到输出电压，以得到非常小的背景噪声。电路中的电阻被用于平衡两个线圈，由桥接的方式组成。被平衡后的线圈电压输出是与磁场的变化率成比例的，信号在被记录前会被积分处理。针对慢速移动目标，积分器对于线圈内磁通量低变化率仍然能够维持系统的高灵敏度。

图6.17中差分的线圈电压输出即是目标源移动感应线圈中的电压，对运动的磁性目标而言，有

图6.17　某港口入口的监测系统线圈构成图（图片源自John J.Holmes，2006）

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式中　——舰船产生的磁场信号；

——沿着线圈轮廓的微分长度。

利用港口线圈探测系统相对于其他栅栏系统具备几个优点：第一，该系统非常可靠，因为它没有水下电子设备，不需要因为水下电子设备的损坏而进行维修。第二，港口线圈被渔船或者游船损坏的概率将大大降低，这是因为电缆通常是被覆埋在海底。第三，这个系统具备一个连续监控边界，并不会在它覆盖的范围内留有漏洞。为了完成使命，目标被迫直接从线圈上方通过，系统具备很高的探测概率。

同时，该港口线圈探测系统也有一些不利的问题：第一，安装耗费较高，这是因为电缆覆埋海底或者固定在海底。同样，系统需要线圈与海面监测相关联，来减少系统的误报率。第二，系统对于线圈外的目标存在较低灵敏度。港口线圈对于港口监测和保护港口或者水道是非常理想的，它能够永久安装在水下连续监视。

图6.18　区域磁警戒系统构成示意图

2）典型区域磁警戒系统

为了更大范围的防范水下目标入侵，人们研制了区域栅栏式磁警戒系统。比如为了实现离岸50 km监视警戒，根据回线式探测的基本原理，大致应该每1 km布放一组回线线圈，不考虑近岸浅滩的因素，其大致布放如图6.18所示。

依据回线式探测的基本原理和特点，要实现长距离的布放监测需要解决如下几个重要技术问题：

（1）线圈的对称布放。每一组探测回线由两个形状、面积相等的回线组成。回线的形状多受电缆敷设技术左右。地磁补偿要使两个回线的感应电压大小／周期／波形相同；回线面积如产生显著不均衡，会形成补偿不尽的部分。面积之差越大，未被补偿的量也越大。

（2）微弱信号的长线距离传输检测。根据已有文献资料，2 000 m×200 m探测回线的探测灵敏度大约为0.1～1 p T，弱信号在长距离传输中会受到各种干扰，造成接收端灵敏度的下降。因此回线式探测一般距离岸站较近，适合港湾狭窄入水道的监视。