航海雷达解答题全

周二晚上六点,船舶原理,A105周三早上十点，航海雷达,G105,晚上六点,英语阅读与写作,A107试述雷达测距、测方位原理利用电磁波特性：直线传播（微波波段）匀速传播（同一媒质中）反射特性（在任何两种媒质的边界面）测距：通过无线电信号往返时间的精确测量，并在雷达显示器内设置一个计时系统实现测距。公式：s=（e*At）/2物理量：s物标离天线的距离；c电磁波在空间的传播速度，c=300m/us；At无线电波往返于雷达天线与物标之间的时间示意图：测方位：在大线缓慢旋转时测量反射信号的最大幅度，即当在某个方向收到物标回波时，只需记下此时的大线方向就可知道物标的方向了。试画出船用雷达基本组成框图，并说明各部分的作用框图：1） 触发电路：每隔一段时产生一个尖脉冲，同时送到发射机、接收机、显示器三部分，使它们同步工作。（触发电路决定工作开始的时间）2） 发射机：触发脉冲到来后，立刻产生一个大功率，微波波段，具有一定宽度的脉冲包络射频（雷达工作频率，微波波段）的信号。3） 发收开关：发射时；将发射机与天线接通，并将大线与接收机断开。接收时；将发射机与天线断开，并将大线与接收机接通。4） 天线：把发射机送来的微波能量聚成细束朝一个方向发射出去，同时只接收从该方向反射的回波。5） 接收机：将天线送来的回波信号，进行混频、放大、检波处理。得到表示目标大小的视频信号。6） 显示器：在屏上扫描出一条径向亮线，用径向亮线上的加亮点或线段，来显示目标的距离，该扫描亮线随天线同步转动，扫描亮线与0°刻度线用来显示目标的方位。7） 雷达电源设备：把各种船电变换成雷达所需的具有一定频率、功率和电压的专用电源。发射机由哪些部分组成？各部分作用是什么？⑴触发脉冲产生器：相当于时钟电路，使雷达各部分同步工作。⑵调制器及预调制器：触发脉冲一到，预调制器输出具有一定宽度、一定幅度的正极性矩形控制脉冲去控制调制器，使调制器产生具有一定宽度、一定幅度的负极性高压矩形脉冲加到磁控管的阴极。⑶磁控管振荡器：在调制脉冲的作用下产生超高频振荡，经波导送至天线向外辐射。⑷发射机电源：高压电源部件保证磁控管再加高压前有3~5min的预热时间，保护磁控管阴极性能；低压电源部件为接收机提供除特高压外的所有交、直流电源。脉冲重复频率，脉冲宽度，他们与量程的关系？脉冲重复频率：每秒钟内脉冲重复出现的次数。脉冲宽度：就是射频脉冲振荡持续的时间。磁控管正常工作的外部条件是什么？如何检查磁控管的好坏?⑴工作条件①灯丝加6.3V交流电压，加热阴极到一定温度使其发射电子；②阴极与阳极之间加高压。工作时阴极接地，阳极上加负极性1万余伏的高压一一调制脉冲；③输出负载阻抗匹配，保证功率和频率稳定。⑵检查方法①未通电：万用表测灯丝电阻几Q,再用兆欧表测阳极一阴极间绝缘电阻大于200MQ:②通电：i检查磁控管电流值为规定值，磁控管工作正常。否则为不正常°ii氖灯放在距收发机波导口10~15（cm）处，若氖灯发亮，说明正常。不发亮，管不工作。磁控管由哪几部分组成？使用及保管注意事项有哪些?检修维护保养时，谨防特高压触电伤人，接触管子阴极前，先关机，并将高压放电。严防大功率超高频电磁波损伤人脑及眼睛。雷达发射时不要站在开口波导前或天线辐射窗面前。3.接触磁控管时，应先脱去手表，以防手表磁化。4.加高压前，应保证阴极已充分预热。频繁使用雷达时，可不关低压只关高压，以免灯丝忽冷忽热而损坏。要注意保护磁场。存放时离开铁磁体至少10cm，两个磁控管间至少离开20cm。严禁敲打、震动。6.要保证负载匹配。防止波导或天线内积水或有污物堵塞或断裂、变形或连接不良等现象。5.画出接收机框图并说明各部分作用。⑴变频器：把超高频回波信号变成频率较低的中频回波信号；⑵中频放大器：把微弱的中频回波信号不失真的放大十几万倍，然后送去检波；⑶检波器：把经过放大了的中频回波信号进行检波；⑷前置视频放大器：初步放大检波器输出的视频脉冲信号并实现前后电路的相互匹配。输出的视频信号经同轴电缆送至显示器；⑸增益控制及海浪干扰抑制电路增益控制电路：改变中放的增益实现对屏上回波强度的控制，抑制海浪干扰的强度；⑹自动频率控制电路：根据混频器输出中频的频率的变化自动控制本机振荡器的频率，使混频差额始终保持在指定的中频上，从而保证屏上的回波稳定清晰。6.何时需要对速调管进行机内重调?如何进行？在更换磁控管或速调管后或调显示器面板上“调谐”钮无效时，要进行本振的机内调谐。步骤:雷达正常工作10min后，关掉AFC，把显示器面板上的调谐钮放中间位置，量程一般选在6nmile以上（或者说明书规定量程），将收发机内电表转换开关拨向收发机，然后：1.用万用表测反射极电压，调粗调谐电位器，使电表指示-50v,然后撤去电表2.将机内测试表转到调谐位置，调机械调谐螺丝，使调谐表指针偏转最大3.将机内电表转晶体电流I或II，调粗调谐电位器，使针偏转最大4.重复2—3，直到晶体电流最大时，屏幕上回波也最好（调谐表指针偏转最大）5.“调本振衰减器”，使晶体电流在说明书规定值。平衡混频器有什么优点？混频噪声系数较小，即将本振引起的噪声大大降低，本振与回波信号两支路的隔离好，即使坏了一支晶体任然可以使用，知识性能接近单端混频器，工作可靠。雷达面板上为何要设“调谐”钮？调节本机振荡器频率，使他恰好比磁控管振荡频率高一个中频值，以便在混频后得到正确的中频，使回波信号在中放电路中获得最大的增益，在屏上的回波图像最饱满、清晰。海浪干扰抑制电路的简单作用原理是什么？使用中应注意什么问题？利用在中放的栅极或基极上加一个按指数规律变化的电压使中放的增益按指数规律由小到大的变化，近距离很强的海浪干扰被抑制，稍远的仍能正常显示。注意：必须配合正常的瞭望。FTC钮的作用是什么？使用时要注意哪些事项？抗雨雪干扰电路“FTC”，其作用是蒋宽回波视频信号微分变窄以抑制雨雪干扰，同时，它突出了回波的前沿，提高了距离分辨力。使用中应注意有可能丢失小物标回波。只应在雨雪干扰严重时使用。调节时应以只去掉雨雪干扰而不致丢失物标为好。12、RIC电路起什么作用？使用时应注意哪些事项？雷达同频干扰抑制电路，缩写RIC。利用物标回波在若干次相邻的扫描线上的位置是相关的，同时干扰则是不相关的特性，用与门电路将若干次扫描线上的信号进行与运算，物标回波将保留输出，而同频干扰将被剔除。使用中应该注意：只有在干扰严重、影响观测时才使用它。使用该抑制器前，要将“调谐”、“增益”及“STC”钮调至最佳状态，是屏幕上噪声斑点刚刚可见而回波饱满时抑制效果最好。为避免丢失更多物标，使用同屏干扰抑制时，不要使用FTC电路。抗同频干扰电路起什么作用？使用时要注意哪些事项？抑制同频干扰，前提是相同频段。什么是相对运动雷达？雷达相对运动显示方式有哪些特点？各在那种场合使用较好？将仅具有相对运动显示方式的雷达称为相对运动雷达。⑴船首向上适用于判断碰撞危险，①扫描中心不动，船首线代表本船船首方向；②刻度圈零度代表船首方向；③转向时，船首线始终指向零度。⑵北向上，适用于定位，不适于避碰①扫描中心不动.②刻度盘零度代表真北，船首线指向航向⑶航向向上,综合上述优点①船首线指向屏上方；②有点罗经稳定的可动方位圈或电子方位刻度圈；③转向时，船首线随航向移动而固定物标回波不动，保持图像稳定清晰。什么是真运动雷达？雷达真运动显示方式有哪些特点？如何选用？将具有真运动显示方式的雷达称为真运动雷达按速度的输入源不同分为计程仪真运动和模拟速度真运动；⑴真北向上：亥U度盘零度代表真北，船首线指向本船航向，可测目标真方位，本船转向时，图像稳定。适用于狭水道，但航向90~270容易混淆，对避让不利；⑵航向向上：特点同相对运动，加上真运动特点⑶对地和对水：固定目标将按风流影响移动，动目标尾迹表示该目标对水速度和航向。对地适于狭水道导航，对水适于标绘、计算及判断碰撞危险，采取避碰措施。何谓雷达的最大作用距离？它与哪些因素有关？一台雷达在一定的电波传播条件下，对某一特定物标能满足一定的发现概率时所能观测物标的最大距离。⑴物标反射特性的影响①尺寸②形状，表面结构及X射波方向③材料④工作波长⑵海面的影响①越近海浪反射越强②上风侧反射强显示距离远，下风侧反射弱显示距离近③大风浪中心有辉亮实体④技术参数⑶大气的影响①水蒸气对3cm衰减比10cm大十倍②雨天选用10cm③大雾（30m）的衰减比中雨大④云和雨雪反射回波扰乱屏幕图像综合：雷达的技术参数（技术指标），目标的反射性能（形状、尺寸、形式、材料），电波传导条件（海平面状态和条件），天线高度及外界干扰等12.何谓雷达的最小作用距离？什么是雷达盲区？它与哪些因素有关？雷达波束所不能到达的区域。通常有顶锥盲区和低空盲区两部分。顶锥盲区指雷达站头顶上一定仰角以上的一个倒角锥形区域。低空盲区指低于一定仰角以下的区域。雷达最小作用距离是表示雷达探测最近物标距离，在此距离内的区域称为雷达盲区.当雷达天线较低时，物标始终处在雷达波束照射内时，雷达最小作用距离取决于脉冲宽度的大小:Dmin=2c（T+t）。式中:Dmin—雷达最小作用距离（单位为海里）雷达电波有哪几种异常传播形式？给雷达观测带来哪些有利或不利影响？1,次折射：当气温随高度升高而降低的速率比正常大气情况下变快，或相对湿度随高度升高而增大时（即大气折射指数随高度升高而减小的速度变慢，甚至增大）会发生次折射现象。这种情况可使小船等物标的探测距离减小30%~40%，有时也会丢失近距离的低物标。2,超折射：当气温随高度升高而降低的速度比正常情况下变慢，或相对湿度随高度升高而降低时，此时会发生超折射现象，此时雷达波束向下弯曲传输到更远的地方，雷达探测距离较之正常折射要远。3,大气波导现象：当超折射现象特别严重时，会形成大气波导状传播，即雷达波被大气折射向海面，再有海面反射至大气，再由大气折射向海面，如此往复。此时雷达波的探测距离会大大增加，甚至超过100nmile以上从而在雷达屏上产生二次扫描假回波。4,高悬波导：在平静的天气里，海面以上一定高度（如300m）上空出现一层温暖的反射层时，将产生高悬波导，这种现象同样会大大增加雷达探测距离。试述雷达假回波的种类、成因、显像特点及识别和克服方法。⑴间接反射假回波天线附近存在强反射体，反射两次造成特征：假回波的距离和方位均与真回波不同，方位为间接反射体方位，距离偏大；显示形状有畸变，比真回波暗；移动与真回波比较不正常，一定角度时消失；常出现在扇形阴影区。⑵多次反射假回波在本船与正横近距离强反射体间多次往返，均被雷达接收产生特点：真回波外侧在同一方向上连续出现几个等距、强度渐弱的假回波方位一致。适当降低增益和使用“雨雪抑制干扰”旋钮可减弱。⑶旁瓣回波天线波的旁瓣扫到近处强反射物标所产生的假回波特点：距离与真回波相同，方位不同强度弱于真回波。降低增益或用“海浪抑制”旋钮⑷二次扫描回波超折射现象非常强烈，探测距离将大大增加，远处物标第一次反射回波显示在第二次扫描线上（延时时间大于脉冲周期）特点：方位是真方位，显示的距离是实际距离一（c*T）/2；改变量程假回波图像距离会改变、变形或消失；图形与实际物标不同；在屏上的移动不正常。常用的雷达避险法有哪两种？如何操作？距离避险线：将方位标尺指向航向，并用活动距标圈定出于避险线距离相对应的标尺线，航行时，随时使避险目标放在避险标尺线外侧。方位避险线：在海图上求得目标的危险方位后，在显示器上将方位标尺置于该危险方位上，航行中应将避险参照标始终放在避险方位线外侧，并随时核查船位。•驾驶员为提高雷达测距精度应注意哪些事项？⑴正确调节显示器控制面板上各控钮，使回波清晰饱满2.选择包含所测物标的合适量程，使物标回波显示于1/2~2/3量程处3.应定期将活动距标与固定距标进行比对和校准4.活动距标应和回波正确重合，即距标圈内缘与回波前沿相切5.尽可能选用短脉冲发射工作状态，以减少回波外侧扩大效应•驾驶员为提高雷达测方位精度应注意哪些事项？⑴正确调节各控钮，使回波饱满清晰⑵选择合适量程，使物标回波显示于1/2~2/3量程区域，并选择图像稳定显示方式(如北向上)(3)调准中心，减少中心差，视线应垂直屏面观测，以减少视差⑷检查船首线是否在正确的位置上，应校核罗经复示器、主罗经及船首线所指示航向值三者是否一致⑸使用机械方位标尺线测点物标时，应使方位标尺线穿过回波中心；测横向岬角、突堤等物标时，应将方位标尺线切于回波边缘进行测读，再减去或加上角肥大值。(6)使用电子方位线测物标时，应使其和物标回波边缘进行“同侧外缘”重合，以消除光点扩大效应，并进行水平波束宽度扩大效应的修正，此外应经常将电子方位线的方位读数和机械方位标尺读书进行校准⑺船倾斜或摇摆时，应伺机测定。即待船身回正瞬间时快测。当时在不可避免船摇时，则横摇时尽可能选测正横方向物标，纵摇时尽可能测首位方向物标，避免测四个隅点方向的物标警戒区有何作