Назначение РЛС и САРП
РЛС предназначена для обнаружения радиолок объектов, находящихся в пределах дальности обнаружения. Используется в: усл огр видимости, прибрежного плавания, сложных навиг усл.
САРП используется как: - ср-во, повышающее безоп мореплавания в р-нах интенсивного судоходства, вблизи берегов, в зонах раздел движения, узкостях, фарватерах, - навигационный датчик, необх судоводителю для правильной оценки ситуации и принятия обоснованного решения для расхождения.
Принцип действия РЛС
РЛС состоит из 2 частей: сканер (антеннавращающее устр-во, приемо-передатчик) и индикаторное e-во, *прибор контроля излучения.
Структурно-функциональная схема РЛС
Особенности процессов излучения, распространения, отражения и приема радиоволн.
Отражающие свойства объекта зависят от формы, ракурса, материала и тд.
Принцип измерения дальности и направления в НРЛС
Дальности: неподвижные кольца, подвижное кольцо, электронный визир, курсор.
Направления: механический и электронный визир отсчета направлений, отсчет угла (КУ, ИП)
Ориентации изображения в РЛС и САРП Индикации движения «ОД» (относительное движение) и «ИД» (истинное движение); особенности формирования и использования; коррекция данных курса и скорости, вводимых при ИД в индикатор от ГК и ЛАГа.
ОД – все движение относительно моего судна (судно в центре экрана)
ИД – идем по радару как по карте.
Ориентация: курс head-up – влияние рысканий, север north-up – согласование с ГК, курс стабилизированный course-up.
Основные технические характеристики НРЛС (Импульсная мощность, Длина волны излучения, Длительность излучаемых импульсов, Период следования излучаемых импульсов, Ширина диаграммы направленности антенны (ДНА) в горизонтальной и вертикальной плоскостях, Чувствительность РЛС, Диаметр и рабочий диаметр экрана, Диаметр рисующего пятна.
Импульсная мощность – мощность, которая излучается в эфир. В совр РЛС она составляет от ед до сотен кВт. Определяется типом магнетрона, длиной волнового тракта, типом антенного у-ва.
Длина волны излучения – трехсантиметровый (9ГГц) x-band, десятисантиметровый (3ГГц) s-band.
Период следования – период, через который передатчик излучает энергию в пространство, зависит от шкалы дальности.
Ширина диаграммы направленности – горизонтальная ок 30град, вертикальная 1,5град.
Чувствительность – способность обнаруживать малые сигналы (10 в -13 В).
Диаметр и диаметр рабочего экрана – 180, 250, 320мм
Диаметр рисующего пятна – 0,1мм
Основные эксплуатационные характеристики НРЛС (Погрешности измерения координат, Минимальная дальность действия, Минимальная дальность обнаружения, Мертвая зона, Теневые секторы в горизонтальной и вертикальной плоскости, Максимальная дальность действия, Максимальная дальности обнаружения объектов, Влияние загиба земли, Влияние подстилающей поверхности, Разрешающая способность станции по дальности, Разрешающая способность по направлению.
Погрешности измерения зависят от шкалы дальности, настройки РЛС, длителности зонд импульса, составляет 1%
Минимальная дальность: а) действия – миним расстояние, с которого на вход начинают действовать отраженные сигналы, это определяется длит зонд импульса (1мкс = 150м => ничего не видно на 150 м); б) обнаружения – хар-ка, учитывающая длит зонд импульса плюс время восстановления чувствительности.
Мертвая зона – зона, которая определяется высотой установки антенны и шириной диаграммы направленности.
Максимальная дальность: а) действия – дальность, ограниченная периодом повторения импульса, который зависит от мощности и коэфф усиления антенны; б) обнаружения – зависит от высоты установки антенны, вида рефракции, хар-к облучаемого объекта, длины ант-волн тракта и настройки РЛС, является вероятностной хар-кой.
Влияние загиба земли – D = к*(корень(h1)+корень(h2))
Влияние подстилающей поверхности – подстилающая поверхность изменяет коэфф усиления от 0 до 16 раз. На экране РЛС это приводит к синусоидальному изменению яркости сигнала в зависимости от изменения расстояния.
Разрешающая способность станции: а) по дальности – это миним расстояние между 2 точками, при кот возм наблюдать цели раздельно. Зависит от длит импульса и кач настройки станции. Составляет 15-20м; б) по направлению – расстояние между 2 равноудаленными целями, при кот они наблюдаются раздельно. Зависит от ширины диагр напр.
Требования IMO к НРЛС. (Отображение информации, Набор шкал дальности индикатора, Индикация шкал дальности, Вид информации, высвечиваемой на эффективной площади радиолокационного изображения, Многоцветность изображения на экране, Изображение системной электронной карты).
Дальность обнаружения: берег 15М, 5000т 7М, 10м 3М, буй 2М. Миним дальность обнаружения 50м. Индикатор 180, 250, 320мм. Многоцветность допускается, но базовое изобр д.б одного цвета с тонами. Шкалы: 0.25nm, 0.5nm, 0.75nm, 1.5nm, 3.0nm, 6.0nm, 12.0nm, 24nm, 48nm и 96nm. Качка 10-15град не должна приводить к ухудшению изобр. Скорость обращения антенны 20раз/мин. Режим ИД и ОД. Изображение ЭКНИС с 2012, содержание: бер линию, контур безоп глубин для собственного судна, навиг опасности.
Помехи радиолокационному наблюдению, их особенности и опознавание. (Шумы приемника и атмосферы, Помехи соседних РЛС («несинхронные помехи»), Отметки на ложной дальности; режим вобуляции, Помехи из-за многократного переотражения и боковых лепестков; «местники», Помехи от взволнованной поверхности моря; временная автоматическая регулировка усиления (ВАРУ), Помехи от гидрометеообразований; цепочка малой постоянной времени (МПВ). Оптимальные приемы настройки и использования ВАРУ и МПВ.)
Помехи от моря: их в-на уменьшается по мере удаления от судна, на экране засветка 3-4М вокруг, на дальности 1-2М почти одна засветка. Для борьбы с помехой исп-ся ВАРУ (!3 нрафика). Ручка д б настроена так, чтоб на экране были следы от помех, яркость которых меньше потенциальной яркости.
Помехи от гидрометео образований: бывают от любых ГМ образований, борются ручками МПВ (малое подвижное время) – компенсация помех. Либо используется 10см диапазон.
Шумы приемника и атмосферы: на экране хаотичные всплески, интенсивность зависит от уровня усиления, выбор на 2-3 всплеска на 1кв.см ручкой grain.
Помехи от соседней РЛС: крылышко.
Синхронная помеха: спираль.
Синхронная импульсная: сектор в направлении источника.
Ложные цели: а) переотражение (рис переотражение от трубы), б) переотражение от препятствий (длительное наблюдение), в) засчет многократного переотражения (цепочки целей), г) засчет боковых лепестков (дуга из точек), д) засчет токонесущих кабелей, е) засчет сверхрефракции, ж) преднамеренно вводимые помехи.
Средства автоматической радиолокационной прокладки (САРП). (Захват целей на автосопровождение, Варианты захвата ручной и автоматический, Критерии захвата.)
САРП используется как: - ср-во, повышающее безоп мореплавания в р-нах интенсивного судоходства, вблизи берегов, в зонах раздел движения, узкостях, фарватерах, - навигационный датчик, необх судоводителю для правильной оценки ситуации и принятия обоснованного решения для расхождения.
Последовательность действий: получение инф, обнаружение объекта, измерение координат, опред пар-ров движения цели, опред пар-ров встречи, оценка ситуации встречи, планирование маневра, выполнение маневра и его контроль.
Захват: ручной и автоматический (для проверки наличия применяется критерий захвата – кол-во непрерывных последовательных обнаружений цели при последовательных обзорах – 3х3, 5х5, 15х15).
САРП. Первичная обработка радиолокационных сигналов (квантование, фильтрация, обнаружение полезных сигналов, обнаружение и опознавание (классификация) объектов, измерение координат объектов; особенности выполнения, используемые критерии захвата).
1) преобразование сигнала в цифровую форму (квантование, дискретизация, кодирование), 2) внутриимпульсная фильтрация, межобзорная фильтрация, 3) обнаружение полезного сигнала, 4) захват цели на сопровождение, 5) сопровождение цели.
САРП. Вторичная обработка радиолокационной информации: Формуляр
1) сглаживание координат, 2) выработка пар-ров движения и сближения, 3) оценка ситуации встречи, 4) планирование и проигрывание маневра.
При выработке формуляра задержки: 1мин – время обработки предв инф, 3мин – время выработки максим точности. Точность: пеленг 0,5 и 1,5град, курс цели 3град, скорость 1уз, Дкр 1/4М, Ткр 1мин.