Принципы морских радаров Использования и отраслевые стандарты объяснены

Представьте, что вы плывете по густому туману на открытом море и плохо видите.технология, появившаяся во время Второй мировой войныЭто всеобъемлющее руководство исследует морскую радиолокационную технологию, начиная от фундаментальных принципов и заканчивая практическими приложениями и нормативными стандартами.

Понимание морского радара начинается с схемы блоков системы.формирование основы для более глубокого обучения.

Радарные системы передают электромагнитные волны в импульсах, а не в непрерывных потоках.с различными параметрами формы волны, влияющими на производительность обнаруженияОбщие радиолокационные волны включают прямоугольные импульсы и линейные импульсы, модулируемые частотой.

Морской радар состоит из четырех основных компонентов, работающих вместе для обнаружения и отображения целей:

• Передатчик:Он генерирует высокочастотные электромагнитные импульсы - "сердце" радара.
• Антенна (сканер):Передает импульсы и принимает эхо - "глаза и уши" радара.
• Получатель:Усиливает и обрабатывает слабые сигналы эхо для извлечения целевой информации - "нервную систему".
• Дисплей:Представляет обработанную информацию визуально для интерпретации оператора - "мозг".

Передатчик состоит из источника питания, линии задержки, модулятора, триггера и магниторона.приводящие магниторон к созданию высокочастотных колебаний, передаваемых через волновод или коаксиальный кабель.

Антенна передает направленные импульсы и принимает эхо, вращаясь на заранее определенной частоте повторения импульсов (PRF), чтобы сканировать окружающие районы.Обычно устанавливается в самой высокой точке судна (e(например, на палубе компаса) чтобы избежать препятствий.

Состоит из ТР-элемента, локального осциллятора, миксера, усилителя IF и усилителя видео,приемник усиливает слабые сигналы эхо и преобразует их в сигналы, совместимые с дисплеем, посредством усиления и демодуляции.

Традиционно с использованием катедровых лучей (CRT) радарные дисплеи представляют информацию о цели в формате индикатора положения плана (PPI) - вид с высоты птичьего полета.Электронный луч создает радиальные линии сканирования синхронизированные с PRF, с эхо, появляющимся как яркие пятна, указывающие на цели.

Радар рассчитывает расстояние до цели, измеряя время между передачей импульса и приемом эхо.При достижении края экранаЦели появляются как яркие пятна на соответствующих расстояниях, усиленные кольцами диапазона и маркеры переменного диапазона (VRM) для точности.

Направленная антенна вращается по часовой стрелке (сверху) при 12-30 оборотах в минуту. Синхронизированный дисплей показывает направление цели как угол от центра экрана (0° вверху) до точки цели.Фиксированный маркер направления указывает курс судна.

Морские радары в основном работают в двух частотных диапазонах с различными характеристиками:

Работающие на частоте 8-12 ГГц (обычно 9 ГГц) с длиной волны 3 см:

• Преимущества:Более высокое разрешение для обнаружения небольших целей/бестактности; компактная антенна, подходящая для небольших судов.
• Недостатки:Более короткий диапазон; больше помех погодных условий (дождь/туман).

Работающие на частоте 2-4 ГГц (обычно 3 ГГц) с длиной волны 10 см:

• Преимущества:Более большой диапазон обнаружения; лучшая производительность в неблагоприятную погоду.
• Недостатки:Более низкое разрешение, больший размер антенны.

Глава V Международной конвенции по безопасности человеческой жизни на море (SOLAS) предусматривает:

• Суда > 300 Вт:Один радар 9 ГГц плюс ЭКДИС или электронное устройство графики.
• Суда > 3000 Вт:Дополнительный радар 3 ГГц и автоматическая помощь в планировании радара (ARPA).

Основные стандарты, пересмотренные Резолюцией ИМО MSC.192 ((79) в 2004 году, включают:

1. Точность:Ошибка расстояния ≤ 30 м или 1% (в зависимости от того, что больше); ошибка подшипника ≤ 1°.
2. Решение:Отдельное отображение целей на расстоянии 40 метров в дальности или на расстоянии 2,5° в направлении.
3. Продуктивность сохраняется при прокатке судна на ±10°.
4. Указание при отсутствии целей.
5. Полная работа через 4 минуты после холодного запуска; 5 секунд после ожидания.
6. Требуемые шкалы дальности: 0,25-24 морских миль (дополнительные шкалы разрешены).
7. Не менее двух VRM с цифровыми показаниями, соответствующими разрешению масштаба.
8. Шкала подшипников за пределами зоны отображения с нумерацией 30° и отступлением 5°.
9. Сигналы тревоги при отказе сигналов/сенсоров (гиросигналы, журналы, направление, видео, синхронизация, курс).
10. Не менее четырех независимых параллельных индексных линий с отдельными элементами управления.