雷达操作与维护_第1页
雷达操作与维护_第2页
雷达操作与维护_第3页
雷达操作与维护_第4页
雷达操作与维护_第5页
已阅读5页,还剩177页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

雷达操作与维护雷达操作与维护1雷达概述2雷达目标探测与显示基本原理认知3雷达基本操作与设置4IMO雷达性能标准认知5影响雷达观测的因素认知6雷达定位与导航7雷达避碰8PSC检查要点与缺陷处理1雷达概述作用

RADAR(RadioDetectionandRanging)利用目标对无线电波的发射、转发或固有辐射现象来发现目标并测定目标位置及运动参数,在船上的应用有定位、导航、避碰。发展历程

当在雾天、夜间航行等能见度不良时如何判断周围有目标?是否会相撞?或者在海图上进行定位呢?就必须用雷达→探测目标——判别本船周围是否有目标存在?

——以亮点形式显示出来。→测量目标—测量出(水面以上)目标的:方位(Azimath)距离(Range)1雷达概述IMO配备要求所有300总吨及以上的船舶和不论尺度大小的客船应配备1台9GHz雷达,或其他装置,用于确定和显示雷达应答器、其他水上船艇、障碍物、浮标、海岸线和航标的距离和方位,借以助航和避碰所有500总吨及以上的船舶配备1台自动跟踪仪,或其他装置,用于自动标绘其他目标的距离和方位,以确定碰撞危险所有3,000总吨及以上的船舶,还以上设有1台3GHz雷达,或(如果主管机关认为合适)第2台9GHz雷达,或其他装置,第2台自动跟踪仪,或其他装置所有10,000总吨及以上的船舶还应1台自动雷达标绘仪,或其他装置,与1台指示船舶相对于水的航速和航程的装置相连,用于自动标绘至少20个其他目标的距离和方位,以确定碰撞危险和模拟试验性操纵。1雷达概述传统航海雷达组成中频电源

作用:把船电变换成一定频率及功率的要求,供各分机用电。

技术指标要求:当输入电压、负载变化±20%→输出变化<±5%。避免各种高频设备通过船电耦合而产生相互干扰。

分类:中频逆变器、中频变流机中频逆变器工作状态判断:“听”——正常工作:清晰均匀的振荡声。1雷达概述传统航海雷达组成触发电路

作用:每隔一定时间(T)产生一触发脉冲(定时脉冲),控制雷达整机工作。

发射机作用:在触发脉冲的作用下,产生一定宽度(τ)﹑一定幅度﹑足够功率的发射脉冲。组成及波形图主要技术指标:工作波长λ:3cm(X波段)和10cm(S波段)脉冲宽度τ:0.05~1.2μs,近量程窄脉冲,远量程宽脉冲脉冲重复周期PRP:近量程短周期,远量程长周期脉冲重复频率:500~4000Hz1雷达概述传统航海雷达组成

发射机

主要技术指标:发射功率:峰值功率3~75KW平均功率几到几十W脉冲波形:失真小磁控管:是产生射振荡的主要元件工作条件:阴极上加一万多伏负向调制脉冲磁控管灯丝加6~12V交流或直流电压阳极→接地负载匹配检查:未通电检查:用万用表测量①灯丝电阻:正常:几欧姆②阴—阳极绝缘电阻:正常>200兆欧通电时检查①检查磁控管电流(Ia):一般在几十mA左右,各量程在规定电流值(说明书里规定)→正常;Ia=0→磁控管无振荡→无发射→无回波;Ia偏大或偏小→高压偏高或偏低,或磁控管已衰老;Ia抖动→管内打火(管内有残余气体)。②用氖灯检查:用氖灯在收发机出口处波导口10~15cm处。氖灯应亮→正常1雷达概述传统航海雷达组成

发射机磁控管:使用注意事项1)预热3~5分钟,才加高压(发射);频繁使用雷达时,不关电源(在设备状态StandBy)→保护磁控管阴极,只关高压。2)注意安全:高压危险、微波辐射3)保护磁性:①不能敲打②离开磁性物体至少大于10cm

③两磁控管距离至少大于20cm4)防止波导变形、积水、堵塞。5)新管或长期保存(超过6个月)未用管子,应进行“老练”。目的:消除管内残余气体,以防管内打火。方法:先预热半小时以上,然后逐步提高高压简易方法:实际船上条件限制,长时间预热(>半小时以上)1雷达概述传统航海雷达组成

微波传输及天线系统作用:①定向收发信号②把天线角位置信号(包括HL标志信号)→显示器组成:波导:传输微波能量(从收发机天线)一般情况下,3cm雷达用波导,10cm用同轴电缆。波导长度不超过20m,弯头不超过5个。天线:作用:定向收发信号。(转速:15~30转/分钟)特点:1)收发共用;2)高度定向性。驱动马达:带动天线匀速旋转(速度:1000~3000转/分钟)传动装置:传动;减速。方位同步发送机:把天线角信号→电信号→显示器方位同步接收机(带动扫描线与天线同步旋转)船首位置信号产生器:当天线转到船首时,产生—标志信号,送往显示器使其产生船首标志线1雷达概述传统航海雷达组成

微波传输及天线系统雷达天线主要技术指标方向性图:天线收发电磁波功率(或场强)与方向关系的坐标图直角坐标、极坐标方向性系数(DA):表示定向天线的功率集束能力天线效率:表示天线辐射功率Pr与输入总功率Pin之比,一般η=0.9~0.95天线增益(GA):定向天线把功率集中到一个方向的能力

GA=DA·η≈DA,一般GA在30dB波束宽度:水平波束宽度(θh):水平面内的半功率点波束宽度,一般在0.7°~1.3°

垂直波束宽度(θv):垂直面内的半功率点波束宽度,一般在15°~30°雷达天线分类1雷达概述传统航海雷达组成

微波传输及天线系统雷达天线维护保养每半年:①辐射口清洗一次(清水、软布、软毛刷)②检查波导及接头固定,电缆穿过甲板水密情况③天线基座油漆一次,但辐射口严禁油漆(Don’tPaint)每年:更换齿轮箱润滑油。雷达状态判断

1雷达概述传统航海雷达组成

雷达接收机作用:把微弱回波信号组成(超外差式接收机)及波形图

1雷达概述传统航海雷达组成

雷达接收机组成:

本机振荡器

1雷达概述传统航海雷达组成

雷达接收机组成:

1雷达概述传统航海雷达组成

雷达接收机组成:

1雷达概述传统航海雷达组成

雷达接收机技术指标

1雷达概述传统航海雷达组成

双工器1雷达概述传统航海雷达组成

雷达显示系统偏转线圈®形成扫描线位移线圈®调整扫描中心聚焦线圈®电子束聚焦1雷达概述传统航海雷达组成

雷达显示系统CRT雷达成像原理1雷达概述传统航海雷达组成PPI显示器组成实现量程与方波宽度同步,确保精确的测距用来调节扫描线的起始时间,使扫描线扫描起始时刻与天线发射电磁波起始时刻保持一致。产生等间距的固定距标圈;量程不同,间距代表的距离不同;近量程3个,远量程6个;误差不能超过量程的1%或30m中较大者。产生活动距标圈;误差不能超过量程的1%或30m中较大者。产生2倍亮度的船首线,船首线宽度不大于0.5°,位置误差不大于1°。产生电子方位线。抗雨雪干扰电路抗同频干扰电路视频混合放大器电平调整电位器,对比度调整扫描线与天线同步旋转

雷达显示系统1雷达概述传统航海雷达组成光栅显示器

雷达显示系统与PPI相比,有高亮度的图像。易于实现彩色显示。提高屏幕目标探测能力。易于显示航线,矢量,特征信息。a—原始方位和船首信号b—触发脉冲c—原始视频d—数字方位信号e—数字视频近年来使用计算机微处理器进行视频处理有了很多的改进模拟→数字→处理→清楚的视频→模拟显示作为核心,内存起到了不可缺少的作用,在这个系统中实时回波信号首先进行量化成数字信号后,写入内存以便进一步处理,然后根据显示要求按一个恒定的速率读出处理后的数字。1雷达概述传统航海雷达组成

双雷达系统同频双雷达系统:两台都为X波段或都为S波段异频双雷达系统:一台为X波段,一台为S波段1雷达概述传统航海雷达2雷达目标探测与显示基本原理认知时间距离时间距离1150m12.31nm测距原理本船雷达天线发射电磁波,被目标反射后由本船雷达接收,通过测量本船与目标之间电磁波的往返时间(Δt),就可以测量出本船与目标之间的距离(S)。电磁波传播满足:直线、等速、反射。实用雷达中,距离由时间扫描线直接转化而成。时间单位:1s=103ms=106

问题:若雷达的量程为6nm,则扫描线从中心扫到荧光屏边缘需要多少时间?量程改变为12nm时,扫描线从中心扫到荧光屏边缘需要多少时间?量程从6nm增大到12nm时,扫描线扫描速率如何变化?量程越大,扫描线扫描速率越慢。2雷达目标探测与显示基本原理认知测距原理如下图所示,本船右舷60°、3nm处有一目标,本船左舷30°、6nm处有一目标,问扫描线到达这两个目标的时间分别为多少?量程12nm时,这两目标在荧光屏上向外移还是向内移?2雷达目标探测与显示基本原理认知测方位原理雷达天线是方向性很强的定向天线,水平波束宽度θH小(约0.7~1.3°)。只有当主波束对准目标——该目标接收电波——反射当偏离目标——主波束不对准目标——不能被探测——无反射主波束轴方向——代表O—T之间的方向;由于显示器扫描线与天线同步旋转即:当主波束扫到某一方向——扫描线相应扫在这一方位上。该目标回波——就会立即在该方向上显示出来。当雷达天线转到船首方向时,船首触点开关闭合,在显示器上形成船首线,物标与船首线的夹角即为目标的舷角。2雷达目标探测与显示基本原理认知雷达图像特点方向扫描量程:回波(在10nm)Δt=123.5μs荧光屏边缘本船目标岛屿12nm目标90°245°245EBL901802700方位标志海图平面雷达平面距离与方位测量扫描线固定距标圈HL岛屿本船雷达不能“感知”目标的背面,因此目标的后沿是不可见的.2雷达目标探测与显示基本原理认知显示方式不同的显示方式方便不同的航行环境下的雷达观测,驾驶员应熟练掌握和灵活运用各种显示方式的特点,保证船舶航行安全。2雷达目标探测与显示基本原理认知首向上图像不稳定相对运动显示方式

不必接入航向和航速信号。扫描中心(本船)在荧屏上不动,物标回波相对本船运动,固定物标则与本船等速反向运动。船首线指方位圈的0°,并代表船首方向。物标的方位是相对本船船首的相对方位(舷角)。本船转向时,船首线不动而物标回波圆周反转,有弧形尾迹,影响观测。转向时减小增益,可防止图像模糊。Course240Course270航行视景00HEADUP2雷达目标探测与显示基本原理认知北向上图像稳定相对运动显示方式

须接入航向信号扫描中心(本船)在荧屏上不动,物标回波相对本船运动,固定物标则与本船等速反向运动。方位圈的0°代表真北,船首线指航向值。物标方位为真方位。本船转向时,船首线移向新航向,而周围固定图像稳定不动。Course240Course270航行视景0270°0240°Northup2雷达目标探测与显示基本原理认知航向向上图像不稳定相对运动显示方式

须接入航向信号扫描中心(本船)在荧屏上不动,物标回波相对本船运动,固定物标则与本船等速反向运动。方位圈的0°代表真北,船首线指航向值并在荧光屏最上方。物标方位为真方位。本船转向时,船首线移向新航向,而周围固定图像稳定不动。改向完毕,重新按“航向向上”键,船首线与物标一起转动,直至船首线重新指向荧光屏最上方。Course240Course270航行视景2雷达目标探测与显示基本原理认知真运动显示

须接入航向信号和航速信号扫描中心(本船)在荧屏上按本船的航向和航速运动,周围回波按自己的航向和航速运动。2雷达目标探测与显示基本原理认知真运动显示

狭水道常用对地真运动,直观方便。避碰标绘、计算及判断有无碰撞危险、采取避碰措施时用对水真运动显示较方便准确。一定要严格区分对水稳定和对地稳定的模式。避碰时误用了对地稳定,或导航时误用了对水稳定,都是相当危险的,尤其在航行环境受限,能见度不良时。显示方式图象显示运动目标固定目标适用场合对水稳定显示(水面稳定显示)图象以水面为基准以水面为基准在运动方向与流向相反、速度与流速相等在移动避让对地稳定显示(地面稳定显示)图象以地面为基准以地面为基准在运动固定不动狭水道航行2雷达目标探测与显示基本原理认知雷达显示方式的选择

总原则:在安全的前提下,可使用任一显示方式。相对运动(RM):判断碰撞危险——避让决定大洋航行——避碰观测——H-up沿岸航行——定位和导航N-up狭水道或港口航行——船首偏荡或频繁转向——C-up真运动(TM):目标船运动不受本船机动干扰——监测目标船动向对水真运动——判断目标船动态——避让行动对地真运动——及时观测本船相对于海岸航行动态——狭水道导航或进港靠码头3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与电源控制有关的旋钮与开关3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与图像质量有关的旋钮与开关亮度(Brill)控钮1)传统雷达传统PPI雷达亮度控制的是扫描线本身的亮度,雷达图像刷新率与天线的扫描周期一致,大约需要3s,屏幕亮度的保持需要依靠荧光粉的余辉实现,无法实现高亮度显示。2)现代光栅雷达光现代雷达显示器采用了计算机监视器,屏幕亮度的调整只要与环境光配合适度即可,另外还增加了日视/夜视模式的转换。3)传统PPI雷达的亮度控制(1)雷达观察:亮度的初始最佳调整位置应使扫描线似见未见或刚刚看不见;(2)雷达测量:在精确测量目标之前,应适当降低扫描亮度。(3)亮度重调:当转换量程后,PPI雷达扫描速率发生变化,需要及时调整屏幕亮度。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与图像质量有关的旋钮与开关增益(GAIN)增益按钮用于改变中频放大器的放大量。1)雷达观察时的回波增益(Gain)控制增益初始最佳调整位置应使噪声斑点似见未见或刚刚看得见。。2)雷达测量时的增益(Gain)控制:在精确测量目标之前,应适当降低雷达增益。3)增益(Gain)重调:根据需要,如观测雨区中目标应将增益调小;观测雨区外后方的目标则应将增益调大。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与图像质量有关的旋钮与开关调谐(TUNE/TURN)调谐按钮用于调整本振输出频率,保证变频器的输出稳定在额定中频(30MHz、45MHz、60MHz之一)。1)调谐控钮最佳调整位置:调整时应使调谐指示为最大,然后再仔细调整该按钮,使回波饱满清晰。现代雷达都设有自动调谐(AFC或AUTO-TUNE)控制,使用自动调谐时,应首先手动调谐雷达到最佳状态,再开启自动调谐,对比手动调谐与自动调谐图像的差别,确认自动调谐效果不差于手动调谐的效果,方可使用。2)观测SART时调谐:如果雷达屏幕上出现受到了大面积的杂波或陆地回波干扰的疑似SART回波,可以暂时将调谐控钮调整到失谐状态。在此状态下,目标回波减弱或消失,SART独特的回波则凸显出来。确定SART位置后,应立即调谐好雷达,保证正常雷达观测。本雷达无此按钮,可通过主菜单进入调谐控制转动跟踪球在屏幕顶部选择TUNE(调谐)方框(TUNEAUTO或者TUNEMAN)。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与图像质量有关的旋钮与开关脉冲宽度(PulseLength)控制雷达脉冲宽度的改变主要通过量程选择自动控制,在个别量程段也可以手工设置窄(Short)、中(Medium)、和宽(Long)三种脉冲。近距离,使用窄脉冲,可提高测距精度;远距离,使用宽脉冲,可以提高作用距离。PICTURE→8[PULSE]→PULSELENGTH回波扩展(Expand)控制用于扩展弱小回波,通常有方位扩展,距离扩展和方位距离同时扩展三种操作控制,使用的量程限制在1.5~24nmile。当回波较密集和杂波较多时不宜使用,使用前应注意抑制杂波和噪声。PICTURE→2ECHOSTRETCH回波平均(Average)控制回波平均在风浪较小及海杂波或雨雪杂波密度较低时使用,可以提高屏幕杂波区域目标的检测能力。在大风浪中船舶摇摆严重时不适合使用。PICTURE→3ECHOAVERAGE3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与杂波抑制有关的旋钮与开关海浪干扰抑制(SEA)使用STC抑制近距离增益,干扰减弱,使扫描中心区域恢复正常显示,不可将海浪抑制控制过深。自动海浪抑制(AUTO-SEA)通常适用于回波环境简单的海浪区域。还应避免在艏向上的不稳定显示方式下使用自动海浪抑制。当艏向信息丢失后,会禁止自动海浪杂波抑制功能。STC在特定环境中使用:(1)如果本船在热带大暴雨区中,而且雨区范围在10nmile以内,则观察远距离目标可以尝试使用STC来抑制雨干扰,能够获得比FTC更好的屏幕效果。(2)STC还可以用于抑制间接反射假回波和旁瓣假回波。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与杂波抑制有关的旋钮与开关雨雪干扰抑制(RAIN)应根据实际降水情况和观测需要适当调整FTC,尽可能保证发现雨雪中弱小回波或清楚观测所关注目标,切勿将FTC调整过深,否则会导致弱小目标的丢失。1)使用FTC后雷达图像特点:(1)所有回波都被削弱,突显目标前沿,回波后沿减弱或消退;(2)大面积连续的陆地回波被“微分”分割,显示出陆地突起的前沿;(3)提高了目标的距离分辨力;(4)注意可能丢失弱小目标。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与杂波抑制有关的旋钮与开关雨雪干扰抑制(RAIN)2)FTC在特定环境中使用:(1)观测雨雪区之中的目标,使用FTC+降低增益。(2)观测雨雪区之后附近的目标,使用FTC+提高增益。(3)如果观测的目标在雨雪区之后且远离雨雪区域,回波强度弱于雨雪干扰,则可以不使用FTC,直接提高增益。(4)在无雨雪天气,为了提高目标的距离分辨力,也可以适当使用FTC;(5)FTC还可用于抑制多次反射假回波、间接反射假回波和旁瓣假回波。同频干扰抑制(IR/RIC)由临近本船的他船同频段雷达所发射的电磁波被本船雷达天线接收,在本船雷达显示器显示的干扰,当干扰严重时,可用同频干扰抑制器抑制。使用注意事项:(1)使用时,对于回波不稳定的弱小目标抑制非常大;(2)同频干扰与其他抗干扰电路同时使用,回波的损失会更大;(3)对雷达观测构成严重影响时才应使用。PICTURE→1INTREJECT3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与雷达显示方式有关的控钮显示方式转换(MODE)连续按该键可在以下几种显示方式中转换。具体的显示方式可在显示屏幕左上角第二行查看。注意事项:当罗经信号丢失时,“HEADINGSET”(设置船首方向)呈红色出现在电罗经读数处,显示模式自动变成船首向上,全部ARP和AIS目标以及海图被清除。恢复罗经信号后,用[MODE](模式)键或PRESENTATIONMODE(显示模式)方框选择显示模式。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与雷达显示方式有关的控钮中心偏移(OFFCENTER)可以在不增加距离的情况下通过改变本船位置(或扫描原点)来扩展视域。扫描原点可以偏移到光标位置,但是不能超过当前量程的75%;如果光标设置在超出量程75%的位置,扫描原点将偏移到限定的75%处。1)操纵跟踪球,将光标放置在扫描原点需要移动到的位置。2)按[OFFCENTER]键。然后,扫描原点偏移到光标位置。3)再次按[OFFCENTER]键取消偏移。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与雷达显示方式有关的控钮1)航向向上重置(CURESET)在航向向上显示方式中,按该键,航向重新指向屏幕最上方。2)真运动重置(TMRESET)在真运动显示模式中,按该键,将本船位置移动到船尾方向半径的75%处。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与雷达测量有关的控钮电子方位线组合单元:用于测量物标的方位,同侧外缘相切1)电子方位线旋转控制旋钮:控制电子方位线的旋转,其值在屏幕左下角查看或读取。注意:方位有真方位和相对方位两种表示方式。2)开启或关闭电子方位线。FURUNO21X7雷达

可同时开启两根电子方位线。方位线设置:移动方位线的测量起始点,用于测量两个物标之间的方位平行刻度线(方位平行标尺):开启和关闭平等刻度线。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与雷达测量有关的控钮活动距标圈组合单元:用于测量物标的距离,内缘与内缘有相切1)活动距标旋转控制旋钮:控制活动距标圈的大小,其值在屏幕右下角查看或读取。

2)开启或关闭活动距标圈。FURUNO21X7雷达

可同时开启两个活动距标圈。量程转换开关:按“+”时量程增加,按“-”时量程减小。对传统的CRT雷达而言,在转换量程前应把亮度(BRILL)调到最小,量程转换后把亮度调到扫描线处于刚见未见状态;对现代光栅雷达而言,在改变量程时不需要调节亮度。在测量物标方位或距离时,应用量程转换开关把欲测量的物标调节至雷达荧光屏1/2~2/3半径处。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与雷达目标跟踪有关的控钮目标手动录取:用跟踪球将光标置于要录取的目标上,按下该键即可完成目标的录取。目标数据显示:用跟踪球将光标置于已录取的目标上,按下该键即可显示该目标的数据。3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

与雷达目标跟踪有关的控钮目标手动撤消录取:用跟踪球将光标置于已录取的目标上,按下该键即可完成对目标的手动撤消。矢量时间设置矢量模式设置物标列表3雷达基本操作与设置FURUNO21X7雷达面板认知

其他控钮取消全部目标轨迹输入标志报警确认主菜单自定义功能键3雷达基本操作与设置雷达开机前检查

检查天线附近是否有人或妨碍天线旋转的障碍物所有搞干扰控钮和回波增强处理控制置于最小(不起控)位置传统PPI雷达的亮度和增益置于最小(不起控)位置3雷达基本操作与设置雷达开机

接通雷达开关(POWER),即置于预备(STBY),等待3min(若雷达长时间不用时,此时间应适当增大);待雷达进入“预备好”状态。按下键,把雷达置于发射(TX)状态;调整亮度,对于光栅扫描雷达使屏幕亮度与环境适应,适于观测;对于PPI雷达使扫描线刚刚看不见;调整增益,使荧光屏上噪声斑点刚好可见;调整调谐,使调谐指示偏转最大时,再微调调谐确认回波影像饱满、清晰,然后置调谐于自动调谐,并确认回波质量不低于手动调谐的最佳效果,否则采用手动调谐;在需要的时候,使用各种抗干扰电路和雷达图像质量辅助控制装置。3雷达基本操作与设置雷达关机

将所有抗杂波控钮置于关闭状态;对于PPI雷达,将增益和亮度置于最低;按下键,把雷达置于预备(STBY)状态;将雷达开关(POWER)置于OFF位置。3雷达基本操作与设置PPI雷达操作注意事项

避光:PPI雷达屏幕亮度低,且屏幕亮度不均匀,中心亮度高,边缘亮度低,有环境光线时,需要在遮光罩下进行观测。亮度调整:由于PPI雷达采用实时信号处理方式,电子束在屏幕上的运动速率是随量程的变化而变化的。在近量程,电子束在屏幕上的运动速率快,屏幕亮度低;量程增加时,电子束在屏幕上的运动速率减慢,屏幕亮度增加。因此在雷达开机前、关机前、改变量程前,均要将亮度和增益调到最小。量程选择:由于PPI雷达屏幕边缘的图像失真较大,选择量程时,应将目标置于1/2~2/3量程区域,以保证雷达有较高的测量精度。3雷达基本操作与设置光栅扫描雷达操作注意事项

控钮调整:光栅扫描雷达采用高性能监视器,实现了高亮度显示,并且所有量程的亮度是均匀的,因此,开关机时通常只开关电源,应注意将所有杂波抑制控钮设为最小(不起控),而无需其他控钮操作。量程选择:光栅扫描雷达图像不存在屏幕边缘失真,选择量程时,可以选择包含目标的最小量程,将目标显示在屏幕1/2之外处,进行雷达观测,提高雷达的观测精度。目标闪烁:光栅雷达采用了数字处理技术,模拟视频在数字化时,由于浮点运算带来的计算误差,回波在屏幕的漂移会比PPI雷达严重,加重了目标回波闪烁,降低了雷达观测精度,在观测目标时,可适当提高亮度和增益,有利于改善光栅显示技术引起的回波闪烁现象。3雷达基本操作与设置雷达显示方式

不同的显示方式方便不同的航行环境下的雷达观测,驾驶员应熟练掌握和灵活运用各种显示方式的特点,保证船舶航行安全。3雷达基本操作与设置雷达显示方式——

首向上相对运动显示(H-UPRM)扫描中心(本船)在荧屏中心,物标回波相对本船运动,固定物标则与本船等速反向运动。船首线指方位圈的0°,并代表船首方向。物标的方位是相对本船船首的相对方位(舷角)。“相对方位显示方式”

本船转向时,船首线不动而物标回波反转,有弧形尾迹,影响观测。转向时减小增益,可防止图像模糊。理论上可以不接罗经和计程仪,主要用于雷达避碰。3雷达基本操作与设置雷达显示方式——北向上相对运动显示(N-UPRM)扫描中心(本船)在荧屏中心,物标回波相对本船运动,固定物标则与本船等速反向运动。方位圈的0°代表真北,船首线指航向值。物标方位为真方位。“真方位显示方式”

本船转向时,船首线移向新航向,而周围固定图像稳定不动。理论上可以不接计程仪,但必须接入罗经,主要用于雷达定位。3雷达基本操作与设置雷达显示方式——航向向上相对运动显示(C-UPRM)这种显示方式综合了前两种显示方式的特点。具有两个方位圈:内部固定,外部可动并与罗经航向信号连接。航向稳定时,与船首向上特点类似。转向时,与真北向上特点类似。当转向完毕时,按动“course-up”按钮,则船首线、图像及可动方位圈一起转动,直到船首线指固定方位圈0°为止。理论上可以不接计程仪,但必须接入罗经,主要用于雷达定位、避碰。3雷达基本操作与设置雷达显示方式——真运动显示代表本船的扫描中心在屏上按本船的航向航速移动,固定物标在屏上稳定不动,活动物标与其在海上实际运动状态相同,按各自的航向和航速移动。屏上画面像在空中俯看海面一样。需要接入罗经(航向)和计程仪(航速)信号。计程仪(1)相对,对水稳定真运动显示方式(2)绝对,对地稳定真运动显示方式在狭水道导航时用对地稳定真运动显示方式;在标绘、计算及判断碰撞危险、采取避碰措施时用对水稳定真运动显示方式。对水真运动对地真运动3雷达基本操作与设置雷达显示方式——显示方式的选择总原则:在安全的前提下,可使用任一显示方式。相对运动(RM):判断碰撞危险——避让决定大洋航行——避碰观测——H-up沿岸航行——定位和导航——N-up狭水道或港口航行——船首偏荡或频繁转向——C-up真运动(TM):目标船运动不受本船机动干扰——监测目标船动向对水真运动——判断目标船动态——避让行动对地真运动——及时观测本船相对于海岸航行动态

——狭水道导航或进港靠码头3雷达基本操作与设置雷达显示方式——FUNUNO2XX7显示方式操作3雷达基本操作与设置雷达显示方式——FUNUNO2XX7显示方式操作4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知通过时间:2004年12月6日适用范围:经修正的1974年SOLAS公约规定的所有任何形状的船载雷达装置(2008年7月1日之后安装的雷达)不同船舶雷达最低配备要求船舶大小<500GT500~10000GT<10000GTHSC>=10000GT最小操作显示区直径180mm250mm320mm最小显示区195x195mm270x270mm340x340mm自动捕获目标--是最少被捕获的雷达目标数203040最少被激活的AIS目标数203040最少休眠的AIS目标数100150200试操船--是4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知目标最大探测距离:在雷达显示器上能够辨识该目标的最远距离,表征着雷达发现远距离目标的能力。

标准大气下的目标雷达探测地平:目标雷达最大作用距离:在雷达显示器上目标清楚可见的最远距离。雷达最大探测距离取Rmax1和Rmax2中的较小值。当目标距离小于雷达探测地平时,测目标前沿当目标距离大于雷达探测地平时,测目标后沿Pt--雷达峰值功率GA--天线增益λ--雷达工作波长σ0--目标有效散射面积Prmin--接收系统门限功率4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知目标最大探测距离

IMO要求当雷达天线高出水面15m,且海面无杂波干扰、无降水的正常大气传播条件下,应能清楚显示各种目标的距离如下表所示。目标特性探测距离(nmile)目标类型水面以上高度(m)X波段S波段海岸线602020海岸线688SOLAS船舶(>5000GT)101111SOLAS船舶(>500GT)588安装符合IMO性能标准的雷达反射器的小船453.7带雷达反射器的浮标3.54.93.6典型浮标3.54.63没有雷达反射器的10m小船23.434IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知目标最小探测距离:在雷达显示器上能显示该目(盲区)标的最近距离,表征着雷达发现近距离目标的能力。

理论最小探测距离:通常Rmin1<30m安装最小观测距离:理论上目标最小探测距离取Rmin1和Rmin2的大值。实际目标最小探测距离由实测得到:用雷达观测近距离逐渐靠近(或远离)本船的小艇或未加装雷达航标的灯浮,在雷达显示器上测出它们的回波亮点消失(或出现)时的距离,作为雷达目标的最小观测距离。另外,由于船舶吃水变化,雷达天线的高度值也不同,因此应分别在船舶空载、半载和满载三种情况下多次测定,分别取平均值作为船舶空载、半载和满载时的雷达目标安装最小观测距离,并记录在航海日志。IMO要求:在晴好天气,天线高出水面15m,本船静止时,雷达不做任何其他调整仅改变量程时,能够在40m~1nmile的水平距离中连续观测典型导航浮标。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知方位分辨力:雷达分辨同距离的两个相邻点物标的能力。

水平波束宽度的影响:若目标离本船的距离为D,两目标水平距离为d',此时水平波束宽度θH所应的弧长为:当d'>d"时,在雷达屏幕上能区分两目标当d'<d"时,在雷达屏幕上不能区分两目标4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知方位分辨力:雷达分辨同距离的两个相邻点物标的能力。

光点直径与光点在屏幕位置的影响:

L≈LS/3,d≈θH,则△αmin≈θH

L≤LS/3,d>>θH,则△αmin≈d

L>2LS/3,d<<θH,则△αmin≈θH提高操作技术来提高方位分辨力的措施:选择包含目标的最量程,将雷达调整在最佳工作状态,并适当减小增益和屏幕亮度,不使用回波扩展功能。IMO要求:在平静海面,用1.5nmile或更小的量程,在量程的50%~100%距离范围内,两个点物标的方位分辨力应好于2.5°。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知测距精度

同步误差:显示系统扫描开始时刻与天线辐射时刻不一致引起的。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知测距精度

统一公共基准点(CCRP)误差:测量起点与驾驶台指挥位置不统一引起的。IMO要求:(1)距离应从自身船舶(例如固定距标圈、活动距标圈、目标距离和方位、游标、跟踪数据)相对于统一共同基准点(例如指挥位置)测得。应有能补偿安装时天线位置与统一共同基准点间偏差的设备。如果安装了多根天线,应有对每根雷达系统内的天线采用不同位置偏差的规定。当选定了雷达传感器后,偏差就应自动启动。(2)图像居中后,统一共同基准点应位于方位标尺中心。偏心限界应适用于所选天线的位置。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知测距精度

像素(光点重合不准)误差:目标回波有一定的尺寸,固定距标圈和活动距标圈也有一定的尺寸;量程越大,其像素误差越大。脉冲宽度的影响:可利用FTC减小远距离目标的拖尾影响。测量设备(固定距标圈、活动距标圈)误差出厂时,RR引起的测距误差已校到所用量程的0.25%以内;VRM误差可借助于RR进行校准,一般由VRM引起的测距误差为所用量程的1%~1.5%。IMO要求:(1)固定距标圈和活动距标圈的系统精度应为所用量程的最大距离的1%之内或30m,取大值。扫描非线性误差:

4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知测距精度

气象海况目标反射能力操作技能IMO对测距精度的要求:(1)对选定的量程,应有一些间距相等的距离刻度圈。显示时,应标示量程大小和每圈间隔大小。(2)应至少配备2个活动距标。每个活动的活动距标应有数字示值读数和与在用的距离标尺兼容的清晰度。(3)用固定距标或活动距标测量目标距离时,误差不应超过所用量程的1%或30m中较大值。

4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知测距精度

提高测距精度的方法(1)准确调整扫描同步,仔细核对活动距标圈的精度。(2)将雷达调整到最佳状态,选择图像稳定的显示方式,选择包含目标的最小量程,屏幕亮度及增益适当,调谐使回波饱满清晰,杂波抑制合理,不使用可能引起图像失真的控制,如回波增强、回波扩展、回波平均等。(3)测量目标前,应首先适当降低雷达扫描亮度和增益,以减少屏幕像素以及回波闪烁造成的测距误差。测量目标时,VRM不可过亮,应首先确定该目标与海面雷达地平的关系,注意VRM始终应与目标回波相切。(4)船舶摇摆较大时,应注意选择船舶摆到正平时进行测量。

4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知测方位精度

水平波束宽度:(1)雷达探测一个点状目标时,回波在方位上各向左右扩展了θH/2。(2)当目标距离小于1nmile时,可使回波总体上扩展达2θH以上。(3)对于远距离的弱小目标,雷达的方位测量精度通常高于1°。船首线误差:影响目标的相对方位精度罗经指示误差:影响目标的真方位精度统一公共基准点误差:同测距精度天线主波瓣偏离角与波束不对称误差:可达3~5°,安装天线时校准,在实际工作中还会随着雷达工作频率的偏移而改变,所以在更换磁控管时应注意核对方位误差。回波闪烁:船舶运动和气象海况的影响以及目标反射能力和雷达设备本身的特点等因素的影响都会引起回波闪烁,从而影响雷达的测方位精度。船舶倾斜或摇摆使雷达天线探测目标的方位角与目标实际水平面上的方位角不一致,从而存在方位误差。在船舶横摇时此项误差在船舶首尾方向最大,正横方向最小;如果船舶纵摇,情况则相反。但无论船舶如何摇摆,隅点方向(相对方位45°、135°、225°、315°的方向)的误差较难确定,不适合测量目标的方位。

4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知测方位精度

IMO要求:(1)在操作显示区周边应有方位标尺。方位标尺应指示从统一共同基准点看到的方位。方位标尺应在操作显示区之外。应至少每隔30°进行刻度标识,且分隔标记至少为5°。应能清楚区分5°和10°分隔标记。(2)首向标志线应从统一共同基准点指示船首向,应采用电子方法调整首线至0.1°内,应能临时取消首向标志线。(3)应至少有2个电子方位线用于测量操作显示区内任何点目标的方位,显示器周围最大系统误差为1°;电子方位线应能测量相对方位和真方位,方位基准应清晰标明;应能将电子方位线起点从统一共同基准点移至操作显示区内的任何点,并通过快速简单的操作重新设定电子方位线至统一共同基准点;应能固定电子方位线起点或以本船的航速移动电子方位线起点;应有措施确保用户能顺利地在任一方向定位电子方位线,且增量调整足以确保系统测量精度要求;每个活动的电子方位线应有一个数字示值读数,其清晰度应足以确保系统测量精度要求。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知测方位精度

提高测方位精度的方法(1)定期校准雷达的方位误差,校准船首线,核准雷达首向与船舶主罗经指示的航向。(2)测量目标前,应将雷达调整在最佳状态,选择图像稳定的显示方式,选择包含目标的最小量程,屏幕亮度及增益适当,调谐使回波饱满清晰,杂波抑制合理,不使用可能引起图像失真的控制,如回波增强、回波扩展、回波平均等。(3)测量目标前,应首先适当降低雷达扫描亮度和增益;测量目标时,EBL不应当调整过亮,对于点目标,应使EBL穿过目标中心;需要精确测量时,应该选择位置在海面雷达地平之内的近距离目标,注意EBL始终应与目标回波内切,或“同侧外缘”相切。(4)闪烁现象严重的目标回波不应作为精确测量的对象,如果船舶摇摆较大,应注意选择船舶摆动到正平时进行测量。(5)使用小于1.5nmile的近量程时,雷达的方位精度可能会降低。(6)对于PPI雷达,要特别确认EBL起始点是否屏幕的几何中心。偏心显示或真运动显示时,应注意利用EBL中心平行线读取目标方位。对于光栅扫描雷达,应注意始终利用数据显示窗读取目标方位。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知方位平行标尺(PI、INDEXLINE)

IMO要求:(1)应至少有4根独立的平行指示线,同时能缩短和关闭单线。(2)应能简单快速设定平行指标线的方位和波束距离。显示模式

IMO要求:(1)应设有真运动显示模式;应设有北向上和航向向上的方向模式;应设有运动和方向模式指示。(2)应设有手动偏心操作,以将所选天线位置定位在距操作显示区中心至少50%半径的内的任意点;选择偏心显示时,所选天线位置应能被定位在显示器上直至距操作显示区中心至少50%半径、但不超过75%半径距离的任意点上;真运动中,所选天线位置应能自动复位(最多50%半径)至一个能确保沿本船航线最大视角的位置。应有对所选天线位置进行手动复位的规定。(3)应有对地稳定和对水稳定模式;应清晰标明稳定模式和稳定源;本船航速的来源应予以标明,并应由一个符合本组织相关稳定模式要求的传感器提供。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知目标录取与跟踪

IMO要求:(1)录取容量:见前述(2)至少应在3、6和12NM量程上有TT设施,跟踪距离应扩大到至少12NM。(3)当目标跟踪容量即将达到极限时,应有指示。雷达系统的性能不应因目标溢出而降低。(4)当雷达具有自动录取功能时,应提供确定自动录取区边界的方法。(5)当录取目标时,系统应在一分钟内显示目标运动的趋势,并在三分钟内预报目标运动;TT应能自动跟踪并更新所有被捕获目标的信息;系统应连续跟踪雷达目标,并且在显示器上每10次连续扫描中有5次能清楚分清这些雷达目标;应有能取消一个或全部目标的独立设备。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知目标录取与跟踪

IMO要求:(4)对速度达到最大30kn真速度的船舶,跟踪设备应在1分钟稳定状态跟踪内显示相对运动趋势,并在3分钟后显示一个目标的预计运动,且在以下精度值范围内(95%的概率):(5)测得的目标距离和方位应在50m(或目标距离的±1%)和2°范围内。(6)应有基于静止跟踪目标的地面参照功能。稳定状态时间(min)相对航向(º)相对速度(kn)CPA(NM)TCPA(min)真航向(º)真航速(kn)1min:趋势111.5或10%(取大者)1.0---3min:运动30.8或1%(取大者)0.30.550.5或1%(取大者)4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知AIS报告目标

IMO要求:(1)报告容量:见前述(2)当AIS目标的处理/显示容量即将达到极限时,应有指示。(3)应有AIS静止目标图像的滤波方法,以及滤波状态的指示(例如通过目标距离、CPA/TCPA或AIS目标A/B类等);单独的AIS目标应不能从显示器上消除。(4)应有激活静止的AIS目标和使一个已被激活的AIS目标休眠的方法。如有自动激活AIS目标的区域,它们应与自动雷达目标捕获区一样。当遇到用户定义的参数(例如目标距离、CPA/TCPA或AIS目标A/B类)时,静止的AIS目标可自动激活。(5)显示的AIS目标应在缺省时显示为休眠目标;应通过预计运动矢量指示跟踪雷达目标或报告的AIS目标的航向和航速。矢量时间应能进行调整,调整时对同一显示器上的被跟踪雷达和AIS目标都有效,调整应采用统一公共基准点;在大比例/小量程显示器上,被激活的AIS目标应显示为轮廓目标;应能显示被激活目标的先前轨迹。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知AIS报告目标

IMO要求:(6)应能选择任何被跟踪雷达或AIS目标以用字母数字显示数据;如果选择一个以上目标显示数据,应清晰标明相关符号和对应数据;应清楚标明目标数据系来自雷达或AIS。(7)对每个所选被跟踪雷达目标,应以字母数字形式显示下列数据:数据来源、目标距离、目标方位、CPA、TCPA、目标真航向和目标真速度。(8)对每个所选AIS目标,应以字母数字形式显示下列数据:数据来源、船名、MMSI、呼号、航行状况、位置(如有)及其质量、距离、方位、COG、SOG、CPA和TCPA。还应提供目标首向和报告的回转率。(9)如收到的AIS信息不完整,则缺失信息应在目标数据域内清楚标明“缺失”。(10)在选择另一目标显示数据或窗口关闭前,应显示并保持更新数据。(11)如被跟踪或被激活的AIS目标的计算CPA和TCPA值小于设定值,则:·应发出CPA/TCPA报警。·应清楚标出目标。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知AIS报告目标

IMO要求:(12)预先设定的雷达目标和AIS目标适用的CPA/TCPA限定值应相同。在缺省情况下,CPA/TCPA报警功能应适用所有被激活的AIS目标。(13)如有用户定义的自动录取/激活区设置,先前未录取/激活目标进入区域或在区域内发现时应使用适当符号清楚标识并发出警报;应能设定区域的距离和外形。(14)如果被跟踪雷达目标丢失,系统应提醒用户;目标的最后位置应在显示器上清楚标示。(15)应能开启或关闭AIS目标的丢失报警功能;如关闭丢失目标报警功能,应有相应指示。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知AIS报告目标

IMO要求:(16)符合下列情况,系统应发出AIS目标丢失报警:·AIS丢失目标报警功能开启。·根据失踪目标滤波衡准,目标是重要的。·在设定时间内没有收到AIS目标的信息。然后:·最后已知位置应清楚地标示丢失目标并发出报警。·当再次收到信号或应答报警后,丢失目标显示标志应消失。·应能恢复以前报告中有限历史数据。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知AIS和雷达目标关联

IMO要求:(1)对同一物理目标,基于协调衡准的自动目标关联功能避免显示2个目标符号。(2)如有AIS和雷达跟踪目标数据且满足关联衡准(如位置、运动)从而可认为AIS和雷达信息为一个物理目标,则缺省情况下,应能自动选择和显示被激活的AIS目标符号和AIS目标的字母数字数据。(3)应能选择改变缺省情况下显示被跟踪雷达目标,并应允许选择雷达跟踪数据或AIS字母数字数据。(4)对关联目标,若AIS和雷达信息完全不同,AIS和雷达信息应视为2个不同目标,并应显示一个被激活的AIS目标和一个被跟踪的雷达目标,不应发出警报。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知试操船

IMO要求:具有试操船功能的雷达应能模拟在潜在危险情况下本船操纵的预计影响,并应包括本船的动态特点。试操船模拟应予以清晰标示。具体要求如下:·本船航向和航速的模拟应为可变的。·应进行操纵模拟时间倒记时。·模拟期间,目标跟踪应继续并应指示实际目标数据。·试航操纵应适用于所有被跟踪目标以及至少所有被激活的AIS目标。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知IMO其他要求

X波段雷达系统应能在相关频带探测雷达信标;波段雷达系统应能探测SART和雷达目标放大器;应能关闭信号处理功能,包括极化模式,这样可以防止探测和显示X波段雷达信标或SART,状态应予以标示。雷达设备应能从冷状态开启后4分钟以内完全进入运行状态;雷达应能从备用状态5秒以内完全进入运行状态。下列功能应能便于随时操作:ST-BY/TX、距离标尺选择、增益、调谐功能(如适用)、抗雨干扰,抗海浪干扰,AIS功能打开/关闭、报警应答、游标、设置EBL/VRM的方法、显示器亮度和雷达目标捕获。扇形阴影区应尽可能少,避免在船正前方向至在船正横以后22.5°的水平弧内出现扇形阴影区,并且特别应避免正前方向出现扇形阴影区。显示器理朝向应确保用户向前看,图像观察视图不会变模糊。在首向信息(航向)失效后的1分钟内,设备应自动开启至非稳定的船首线向上模式;如自动抗杂波处理能在非稳定状态阻止探测到目标,则应在首向信息(航向)失效后的1分钟内自动关闭处理。4IMO雷达性能标准(MSC192(79))认知IMO其他要求

X波段雷达系统应能在相关频带探测雷达信标;波段雷达系统应能探测SART和雷达目标放大器;应能关闭信号处理功能,包括极化模式,这样可以防止探测和显示X波段雷达信标或SART,状态应予以标示。雷达设备应能从冷状态开启后4分钟以内完全进入运行状态;雷达应能从备用状态5秒以内完全进入运行状态。下列功能应能便于随时操作:ST-BY/TX、距离标尺选择、增益、调谐功能(如适用)、抗雨干扰,抗海浪干扰,AIS功能打开/关闭、报警应答、游标、设置EBL/VRM的方法、显示器亮度和雷达目标捕获。扇形阴影区应尽可能少,避免在船正前方向至在船正横以后22.5°的水平弧内出现扇形阴影区,并且特别应避免正前方向出现扇形阴影区。显示器理朝向应确保用户向前看,图像观察视图不会变模糊。在首向信息(航向)失效后的1分钟内,设备应自动开启至非稳定的船首线向上模式;如自动抗杂波处理能在非稳定状态阻止探测到目标,则应在首向信息(航向)失效后的1分钟内自动关闭处理。5影响雷达观测的因素认知大气传播条件:主要影响最大探测距离

标准大气折射:(1)在海平面上大气压为1013hpa,高度每升高305m,气压下降36hpa(2)在海平面上的气温为15℃,高度每升高305m,气温降低2℃(3)相对湿度为60%(不随高度变化)非标准大气折射非标准大气折射发生条件发生海区对Rmax的影响图示次折射/欠折射天气平静上冷下热/上湿下干极区/非常寒冷的大陆附近Rmax↓超折射/过折射上热下冷/上干下湿红海、亚丁

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论