雷达(幻灯片)(04)

1、6海里3海里30050095000 045090第八节第八节 显示方式显示方式一相对运动（一相对运动（P.48）1 . H . U . R M ( H e a d U p Unstabilised Relative Motion)1)图像特点图像特点: 船首线指固定方位盘船首线指固定方位盘0度度,测测得的方位是相对方位。得的方位是相对方位。本船前进时，扫描中心不动本船前进时，扫描中心不动，物标作相对于本船的运动，物标作相对于本船的运动，固定物标作与本船相等的速度固定物标作与本船相等的速度、相反的航向的运动。、相反的航向的运动。本船转向时，船首线不动，本船转向时，船首线不动，物标回波作相反方向的

2、移动。物标回波作相反方向的移动。2）优缺点：）优缺点：判断碰撞危险方便判断碰撞危险方便图像直观图像直观本船转向时，图像模糊。船本船转向时，图像模糊。船首偏荡时更甚。首偏荡时更甚。定位麻烦，误差大。定位麻烦，误差大。 故比较适用于了望。故比较适用于了望。6海里3海里300500950000450901400952N.U. RM(North_UP Stabilised Relative Motion)(P.49)1)图像特点图像特点:固定方位盘固定方位盘0度代表北度代表北,船首线指船首线指航向值。测得的方位是真方位。航向值。测得的方位是真方位。本船前进时，扫描中心不动，物本船前进时，扫描中心不动，

3、物标作相对于本船的运动，固定物标标作相对于本船的运动，固定物标作与本船相等的速度、相反的航向作与本船相等的速度、相反的航向的运动。的运动。本船转向时，图像不动，船首线本船转向时，图像不动，船首线移向新航向。移向新航向。2）优缺点：）优缺点：判断碰撞危险方便判断碰撞危险方便本船转向时，图像稳定、清晰。本船转向时，图像稳定、清晰。特别在船首偏荡时，优点更为突出特别在船首偏荡时，优点更为突出。定位方便、速度快、误差小。定位方便、速度快、误差小。航向在航向在09002700之间，特别在之间，特别在1800时，易搞错左右舷，对避碰不时，易搞错左右舷，对避碰不利。利。故比较适用于定位及导航。故比较适用于定

4、位及导航。 6海里3海里300500950000450903 C . U . R M ( C o u r s e _ U P Stabilised Relative Motion)(P.50) 1)图像特点图像特点: 固定方位盘固定方位盘0度代表北度代表北,船首线船首线指固定方位盘指固定方位盘0度度,可动方位盘上可动方位盘上的航向值指固定方位盘的的航向值指固定方位盘的0度。度。故可同时测得真方位和相对方位故可同时测得真方位和相对方位。本船前进时，扫描中心不动，本船前进时，扫描中心不动，物标作相对于本船的运动，固定物标作相对于本船的运动，固定物标作与本船相等的速度、相反物标作与本船相等的速度、相

5、反的航向的运动。的航向的运动。本船转向时，图像不动，船首本船转向时，图像不动，船首线移向新航向。线移向新航向。转向结束，按转向结束，按“新航向向上新航向向上”钮，船首线及图像一起转动，直钮，船首线及图像一起转动，直到船首线重新指向固定方位盘到船首线重新指向固定方位盘0度。度。2）优缺点：）优缺点：集中了上述两种方式的优点，避集中了上述两种方式的优点，避免了上述两种方式的缺点，是最免了上述两种方式的缺点，是最好的显示方式，适用于任何场合好的显示方式，适用于任何场合。1400300800500950001400452真运动显示方式（真运动显示方式（P.52）1)N.U. T.M(North_UP

6、True Motion)： 2)对水稳定真运动对水稳定真运动(Sea Stabilization True Motion)： （适用于避碰）（适用于避碰）3）对地稳定真运动）对地稳定真运动(Ground Stabilization True Motion)：（适用于导航）：（适用于导航）二 真 运 动 （二 真 运 动 （ T. M ） ( Tr u e Motion)雷达雷达及显示方式及显示方式(P.51)1.真运动雷达原理真运动雷达原理1）扫描中心移动原理：）扫描中心移动原理：2）解算装置：）解算装置： 3）中心重调：）中心重调：4）速度输入：）速度输入： 速度输入源：速度输入源：LOG、

7、手动模拟、手动模拟、GPS等导航仪等导航仪 速度与量程的关系：速度与量程的关系：5）航向输入：）航向输入：6）航迹校正：）航迹校正： （校正好坏的判断方法；）（校正好坏的判断方法；）三输入航向、速度误差对各种显示数据的影响三输入航向、速度误差对各种显示数据的影响（参考（参考雷达观测雷达观测P.7174）1航向误差的影响航向误差的影响1）对）对H.U RM ：无影响：无影响 2）对）对N.U RM； C.U RM：（相对方位无影响；（相对方位无影响；真方位则有相同的误差）真方位则有相同的误差）3）对）对N.U TM：有影响：有影响： 船首线的指向有误差，船首线的指向有误差，扫描中心的移动轨迹有误

8、差。扫描中心的移动轨迹有误差。 回波的相对方位无影响；回波的相对方位无影响；真方位有相同的误差。真方位有相同的误差。 2速度误差的影响速度误差的影响1）对）对H.U RM、N.U RM、C.U RM：无影响：无影响2）对）对T.M有影响：有影响： 输入太快：固定物标回波随扫描中心前移输入太快：固定物标回波随扫描中心前移 输入太慢：固定物标回波后移（与扫描中心移动方向相反）输入太慢：固定物标回波后移（与扫描中心移动方向相反）第九节第九节 双雷达系统及性能监示器双雷达系统及性能监示器一双雷达系统及互换装置（一双雷达系统及互换装置（P.53）1双雷达系统双雷达系统2双雷达系统互换装置双雷达系统互换装

9、置(Interswitching unit;Radar Selector)3操作注意事项操作注意事项4优点优点二性能监视器二性能监视器(Performance Monitor)(P.54)1作用作用2辐射、接收总性能监视器辐射、接收总性能监视器(Radiating System&Receiver Monitor)1）结构、原理）结构、原理2）监视对像）监视对像3）图像及判断方法）图像及判断方法3收发机性能监视器收发机性能监视器(Transceiver Monitor)(P.56)1）结构、原理）结构、原理 2）监视对像）监视对像3）图像及判断方法）图像及判断方法4.辐射功率监视器辐射功率监视器

10、(Radiated Power Monitor)1）结构、原理）结构、原理2）监视对像）监视对像3）图像及判断方法）图像及判断方法53、4的综合判断方法的综合判断方法 表表125测试结果测试结果分析结果分析结果太阳亮盘太阳亮盘羽毛状图羽毛状图正常正常正常正常整个设备工作正常整个设备工作正常正常正常不正常不正常收发机正常但在波导和收发机正常但在波导和/或天线中有损耗或天线中有损耗不正常不正常正常正常接收机性能降低了接收机性能降低了不正常不正常不正常不正常收发机性能降低，或波导和收发机性能降低，或波导和/或天线性能下降，或天线性能下降，或显示器视频放大器性能下降或显示器视频放大器性能下降 第三章第

11、三章 雷达使用性能及其影响因素雷达使用性能及其影响因素 第一节第一节 最大探测距离及其影响因素最大探测距离及其影响因素 1最大探测距离（最大探测距离（P.67） （1)雷达地平雷达地平(Radar Horizon) :在标准大气状况下，仅考虑地球在标准大气状况下，仅考虑地球曲率及大气折射时雷达的最大探测距离曲率及大气折射时雷达的最大探测距离 DR =2.23h （2）雷达最大探测距离）雷达最大探测距离: 考虑地球曲率、天线和物标高度及雷达考虑地球曲率、天线和物标高度及雷达波传播空间大气折射影响时的雷达可能观测的最大距离，又称波传播空间大气折射影响时的雷达可能观测的最大距离，又称“极极限距离限距

12、离”： Rmax=2.23(H1 +H2) (海里海里) 式中：式中：H1米：天线在海面上的高度；米：天线在海面上的高度；H2：物标在海面上的高度：物标在海面上的高度说明：说明：“最大作用距离最大作用距离”是雷达屏上清晰显示物标回波的最大距离是雷达屏上清晰显示物标回波的最大距离。几何地平几何地平 1.93光学地平光学地平 2.07雷达地平雷达地平 2.23雷达地平和雷达最大探测距离雷达地平和雷达最大探测距离hh 天线雷达地平天线雷达地平目标雷达地平目标雷达地平212异常传播（异常传播（P68）1）次折射）次折射(Sub_refraction)（负折射、欠折射）（负折射、欠折射）（P.68）产生

13、条件产生条件:产生的影响产生的影响:易发生的地区：易发生的地区：2）超折射）超折射(Supper_refraction)（过折射）（过折射）（P.69）产生条件产生条件:产生的影响产生的影响:易发生的地区：易发生的地区：3)大气波导大气波导(Atmosphere Duct)(Surface Duct and Elevated Duct) 第二节第二节 最大作用距离及其影响因数最大作用距离及其影响因数一雷达技术参数及物标反射性能一雷达技术参数及物标反射性能(P.69) 1雷达技术参数雷达技术参数 （P.69）(雷达在自由空间的最大作用距离雷达在自由空间的最大作用距离) ：4min3202)64/

14、()(rATMAXPGPr2物标有效散射面积物标有效散射面积0的影响的影响1) 物标有效散射面积物标有效散射面积0定义：定义：2）影响物标有效散射面积）影响物标有效散射面积0的因素的因素物标尺寸：宽：物标尺寸：宽： 高：高： 深：深：形状、表面结构，入射波方向（视角）形状、表面结构，入射波方向（视角） 光滑表面：光滑表面： 粗糙表面：粗糙表面： 形状：形状：材料：材料： 说明各参数的影响说明各参数的影响工作波长：工作波长： 尺寸尺寸： 实际物标有效散射面积很难用上式计算实际物标有效散射面积很难用上式计算目目 标标有效散射面积有效散射面积（2）目目 标标有效散射面积有效散射面积（） 小型货船小型

15、货船 14102 潜艇（在水面）潜艇（在水面）37140 中型货船中型货船 74103 小型运输舰小型运输舰150 大型货船大型货船 15104 中型运输舰中型运输舰7500 拖网渔船拖网渔船 750 大型运输舰大型运输舰15000 快快 艇艇 100 巡洋舰巡洋舰14000ABCA岛岛岛岛岛岛扫描线扫描线扫描方向扫描方向O扫描起点扫描起点(本船本船)CRT边缘边缘真实距离真实距离测量距离测量距离本船本船(a) 側视图側视图(b ) 俯视图俯视图(c) 雷达图像雷达图像本船本船边沿边沿ACC二、海面镜面反射二、海面镜面反射(Sea Mirror Reflecton)的影响（的影响（P73） r

16、max=2rmaxsin（2H1H2）/（rmax）1）垂直波束分裂，低空目标时隐时现）垂直波束分裂，低空目标时隐时现 2）rmax有时为零，有时为有时为零，有时为2rmax3）最低波瓣离开海面，仰角）最低波瓣离开海面，仰角=/（4H1）三、海浪干扰三、海浪干扰(Sea Clutter)（P73）1）特点：）特点：近时强，距离增加时以近时强，距离增加时以1/r4减弱，一般为减弱，一般为68海里，海里，大时达大时达10海里。海里。上风舷强，远。上风舷强，远。一般为扫描中心附近鱼鳞状亮斑，大风浪呈亮盘。一般为扫描中心附近鱼鳞状亮斑，大风浪呈亮盘。长涌为条状回波。长涌为条状回波。强度还与雷达技术指标

17、有关：强度还与雷达技术指标有关： a： b：入射角：入射角 c：极化类型：极化类型 d：、h2）影响：影响近距物标回波显示，）影响：影响近距物标回波显示，过强还会引起接收机过载。过强还会引起接收机过载。3）抑制方法：）抑制方法：STC、CFAR、对数、对数放大器、放大器、10厘米波段，高速天线、厘米波段，高速天线、窄脉冲宽度。窄脉冲宽度。四、大气衰减四、大气衰减(Atmospheric Attenuation)（P74） 主要由水汽、氧气引起，氧气对主要由水汽、氧气引起，氧气对310厘米波影响一样。厘米波影响一样。1）水汽：）水汽：3厘米强厘米强2）雨滴大小及密度：）雨滴大小及密度： 3）雾：

18、一般影响较小，）雾：一般影响较小，30米的浓雾影米的浓雾影响较中雨大，但回波一般看不见。响较中雨大，但回波一般看不见。4）云、雨雪：除衰减外，还产生干扰）云、雨雪：除衰减外，还产生干扰回波。回波。 五、标准：五、标准： 在正常电波传播条件下，雷达天线高出水面在正常电波传播条件下，雷达天线高出水面15米，且无米，且无杂波干扰，应能清楚显示各种物标的距离。如下表：杂波干扰，应能清楚显示各种物标的距离。如下表：物物 标标 回回 波波距距 离（海里）离（海里）海拔海拔60米的岸线米的岸线20海拔海拔6米的岸线米的岸线75000总吨的船舶总吨的船舶710米长小船米长小船3导航浮筒（导航浮筒（=10m2）

19、2tr第三节第三节 最小作用距离及其影响因素最小作用距离及其影响因素 (Minimum Range) 1、定义（、定义（P75）：）：雷达清晰显示回波的最近距离雷达清晰显示回波的最近距离 2、影响它的因素、影响它的因素 rmin1=c（+tr）/2 rmin2=hActg/2hActgkv 弱回波时可为弱回波时可为hActg（v/2）3、标准：、标准：)(2Cmin1rtR+ + t t最小探测距离最小探测距离Rmin1Rmin2H最小探测距由天线高度和最小探测距由天线高度和垂直波束宽度决定垂直波束宽度决定零发射线零发射线半功率点线半功率点线Rmin2 = Hctg(v/2)一般来说一般来说,

20、 Rmin1 和和 Rmin2不同不同, 选二者中选二者中的较大值作为最小作的较大值作为最小作用距离。用距离。第四节第四节 距离分辨率及其影响距离分辨率及其影响 (Range Discrimination)因素因素 1、定义（、定义（P76）：）：2、影响因素：、影响因素： rmin=C（+1/f）/2+2RD（d/D） 式中：式中： C：电波传播速度：电波传播速度;：发射脉冲宽度：发射脉冲宽度; f：接收机通频带：接收机通频带 ; d：光点直径：光点直径; D：屏幕直径：屏幕直径; RD：所用量程距离所用量程距离3 、操作注意（、操作注意（P76）：）：1 ）选用窄的脉冲宽度（在小）选用窄的

21、脉冲宽度（在小RD时机器自动选择）时机器自动选择） 、 2）宽）宽f（在小（在小RD时机器自时机器自动选择）动选择）3）选用小）选用小RD 4）聚焦要好）聚焦要好 5）选购小）选购小d大大D的即高分辨的即高分辨率的率的CRT4、标准：用、标准：用2海里或更小量海里或更小量程档，在量程程档，在量程50%100距离距离范围内观测两个同方位的相范围内观测两个同方位的相邻小物标，它们能分开显示邻小物标，它们能分开显示的最小间距应不大于的最小间距应不大于50米。米。 光点半经光点半经通带宽度通带宽度脉冲宽度脉冲宽度光点半经光点半经通带宽度通带宽度距离分辨率距离分辨率荧光屏边缘荧光屏边缘 AB距离分辨率距

22、离分辨率真实目标真实目标第五节第五节 方位分辨率及其影响因素（方位分辨率及其影响因素（P77） (Bearing Discrimination)2 影响因素影响因素 min= H +dH57.3(d/D)(2LS /L) 如如 H=1,D/d=400 则则 L= LS /3时时, d=, min2H L, mindH L2 LS /3时时,d, minH 显示的最小方位间隔应不大于显示的最小方位间隔应不大于2. 1). 水平波束宽度。水平波束宽度。2). 荧光屏和光点尺寸。荧光屏和光点尺寸。方位相同距离不同方位相同距离不同H H方位分辨率方位分辨率角向肥大角向肥大H H1 定义（定义（P77）

23、：雷达区分等距离上两个相邻物标的能力，用可分）：雷达区分等距离上两个相邻物标的能力，用可分开显示的等距离上两个相邻物标的最小方位夹角表示开显示的等距离上两个相邻物标的最小方位夹角表示。3、操作注意（、操作注意（P78）：）： 1）减小）减小H 2）聚焦要好）聚焦要好 3）准确选择小量程，使回波处于）准确选择小量程，使回波处于2/3量程附近。量程附近。 4）选购小）选购小d大大D的的CRT 5）适当减小亮度、增益等：可使）适当减小亮度、增益等：可使min（0.60.7）H4、标准：雷达用、标准：雷达用1.5海里或海里或2海里量程时在量程海里量程时在量程50%100%的距离范围内（即的距离范围内（

24、即LS/2 LS）观测两）观测两个等距离的相邻点物标。它们能分开个等距离的相邻点物标。它们能分开5。第六节第六节 测距精度及其影响因素测距精度及其影响因素 (Range Accuracy)一、影响因素（一、影响因素（P78）1、同步误差：、同步误差：2、测距装置不精确、测距装置不精确3、扫描锯齿波非线性（内插时引起）、扫描锯齿波非线性（内插时引起） 4、f、d引起的图像扩展引起的图像扩展5、物标回波闪烁引起、物标回波闪烁引起6、天线高度引起、天线高度引起7、操作技术引起（切点、顺序）、操作技术引起（切点、顺序）8、其他因素：如、其他因素：如C不稳等不稳等二、标准二、标准 利用固定距标圈和活动距标圈测量物标距离，利用固定距标圈和活动距标圈测量物标距离，误差不能超过所用量程最大距离的误差不能超过所用量程最大距离的1.5%或者或者70米米中较大的一个值。实际的测距误差还与干扰杂波中较大的一个值。实际的测距误差还与干扰杂波的强度、海况及使用者的技术有关。的强度、海况及使用者的技术有关。三、操作注意（三、操作注意（P79）：）：1）调节好控钮）调节好控钮2）选好合适量程）选好合适量程3）核实测距装置精度）核实测距装置精度4）选择合适切点）选择合适切点5）选择