Wyobraź sobie nawigację w gęstej mgle na otwartym morzu przy ograniczonej widoczności. Jak możesz uniknąć kolizji z innymi statkami i bezpiecznie dotrzeć do celu? Radar morski, technologia, która pojawiła się podczas II wojny światowej, służy jako „oczy i uszy” nawigacji morskiej. Ten kompleksowy przewodnik bada technologię radaru morskiego, od podstawowych zasad po praktyczne zastosowania i standardy regulacyjne.
Zrozumienie radaru morskiego zaczyna się od schematu blokowego systemu. Chociaż rzeczywiste systemy radarowe mogą być bardziej złożone, ten uproszczony schemat zapewnia podstawową wiedzę o komponentach radaru, stanowiąc podstawę do głębszej nauki.
Systemy radarowe emitują fale elektromagnetyczne w impulsach, a nie w ciągłych strumieniach. Impulsy te mają określony czas trwania i częstotliwość powtarzania, a różne parametry kształtu fali wpływają na wydajność wykrywania. Typowe kształty fal radarowych obejmują impulsy prostokątne i impulsy modulowane liniowo częstotliwościowo.
Radar morski składa się z czterech głównych komponentów, które współpracują ze sobą w celu wykrywania i wyświetlania celów:
Nadajnik składa się ze źródła zasilania, linii opóźniającej, modulatora, wyzwalacza i magnetronu. Wyzwalacz generuje impulsy, które kontrolują modulator w celu wytworzenia impulsów wysokiego napięcia, które napędzają magnetron w celu wytworzenia oscylacji o wysokiej częstotliwości transmitowanych za pośrednictwem falowodu lub kabla koncentrycznego.
Antena nadaje impulsy kierunkowe i odbiera echa, obracając się z określoną częstotliwością powtarzania impulsów (PRF), aby skanować otaczające obszary. Zazwyczaj montowana w najwyższym punkcie statku (np. pokład kompasu), aby uniknąć przeszkód.
Składający się z komórki TR, oscylatora lokalnego, mieszacza, wzmacniacza pośredniej częstotliwości i wzmacniacza wideo, odbiornik wzmacnia słabe sygnały echa i konwertuje je na sygnały kompatybilne z wyświetlaczem poprzez wzmocnienie i demodulację.
Tradycyjnie wykorzystujący lampy katodowe (CRT), wyświetlacze radarowe prezentują informacje o celu w formacie wskaźnika pozycji (PPI) - widok z lotu ptaka. Wiązka elektronów tworzy promieniowe linie skanowania zsynchronizowane z PRF, a echa pojawiają się jako jasne punkty wskazujące cele.
Radar oblicza odległość do celu, mierząc czas między emisją impulsu a odbiorem echa. Punkt skanowania przesuwa się promieniowo z połową prędkości propagacji fali elektromagnetycznej. Po dotarciu do krawędzi ekranu fala przebyła odległość dwukrotnie większą niż promień ekranu. Cele pojawiają się jako jasne punkty w odpowiednich odległościach, wzmocnione przez pierścienie zasięgu i znaczniki zasięgu zmiennego (VRM) dla precyzji.
Antena kierunkowa obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara (patrząc z góry) z prędkością 12-30 obr./min. Zsynchronizowany wyświetlacz pokazuje namiar celu jako kąt od środka ekranu (0° na górze) do punktu celu. Stały znacznik kursu wskazuje kurs statku.
Radar morski działa głównie w dwóch pasmach częstotliwości o odmiennych charakterystykach:
Działający w zakresie 8-12 GHz (zazwyczaj 9 GHz) z długością fali 3 cm:
Działający w zakresie 2-4 GHz (zazwyczaj 3 GHz) z długością fali 10 cm:
Rozdział V Międzynarodowej konwencji o bezpieczeństwie życia na morzu (SOLAS) nakłada obowiązek:
Zrewidowane przez rezolucję IMO MSC.192(79) w 2004 r., kluczowe standardy obejmują:
Wyobraź sobie nawigację w gęstej mgle na otwartym morzu przy ograniczonej widoczności. Jak możesz uniknąć kolizji z innymi statkami i bezpiecznie dotrzeć do celu? Radar morski, technologia, która pojawiła się podczas II wojny światowej, służy jako „oczy i uszy” nawigacji morskiej. Ten kompleksowy przewodnik bada technologię radaru morskiego, od podstawowych zasad po praktyczne zastosowania i standardy regulacyjne.
Zrozumienie radaru morskiego zaczyna się od schematu blokowego systemu. Chociaż rzeczywiste systemy radarowe mogą być bardziej złożone, ten uproszczony schemat zapewnia podstawową wiedzę o komponentach radaru, stanowiąc podstawę do głębszej nauki.
Systemy radarowe emitują fale elektromagnetyczne w impulsach, a nie w ciągłych strumieniach. Impulsy te mają określony czas trwania i częstotliwość powtarzania, a różne parametry kształtu fali wpływają na wydajność wykrywania. Typowe kształty fal radarowych obejmują impulsy prostokątne i impulsy modulowane liniowo częstotliwościowo.
Radar morski składa się z czterech głównych komponentów, które współpracują ze sobą w celu wykrywania i wyświetlania celów:
Nadajnik składa się ze źródła zasilania, linii opóźniającej, modulatora, wyzwalacza i magnetronu. Wyzwalacz generuje impulsy, które kontrolują modulator w celu wytworzenia impulsów wysokiego napięcia, które napędzają magnetron w celu wytworzenia oscylacji o wysokiej częstotliwości transmitowanych za pośrednictwem falowodu lub kabla koncentrycznego.
Antena nadaje impulsy kierunkowe i odbiera echa, obracając się z określoną częstotliwością powtarzania impulsów (PRF), aby skanować otaczające obszary. Zazwyczaj montowana w najwyższym punkcie statku (np. pokład kompasu), aby uniknąć przeszkód.
Składający się z komórki TR, oscylatora lokalnego, mieszacza, wzmacniacza pośredniej częstotliwości i wzmacniacza wideo, odbiornik wzmacnia słabe sygnały echa i konwertuje je na sygnały kompatybilne z wyświetlaczem poprzez wzmocnienie i demodulację.
Tradycyjnie wykorzystujący lampy katodowe (CRT), wyświetlacze radarowe prezentują informacje o celu w formacie wskaźnika pozycji (PPI) - widok z lotu ptaka. Wiązka elektronów tworzy promieniowe linie skanowania zsynchronizowane z PRF, a echa pojawiają się jako jasne punkty wskazujące cele.
Radar oblicza odległość do celu, mierząc czas między emisją impulsu a odbiorem echa. Punkt skanowania przesuwa się promieniowo z połową prędkości propagacji fali elektromagnetycznej. Po dotarciu do krawędzi ekranu fala przebyła odległość dwukrotnie większą niż promień ekranu. Cele pojawiają się jako jasne punkty w odpowiednich odległościach, wzmocnione przez pierścienie zasięgu i znaczniki zasięgu zmiennego (VRM) dla precyzji.
Antena kierunkowa obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara (patrząc z góry) z prędkością 12-30 obr./min. Zsynchronizowany wyświetlacz pokazuje namiar celu jako kąt od środka ekranu (0° na górze) do punktu celu. Stały znacznik kursu wskazuje kurs statku.
Radar morski działa głównie w dwóch pasmach częstotliwości o odmiennych charakterystykach:
Działający w zakresie 8-12 GHz (zazwyczaj 9 GHz) z długością fali 3 cm:
Działający w zakresie 2-4 GHz (zazwyczaj 3 GHz) z długością fali 10 cm:
Rozdział V Międzynarodowej konwencji o bezpieczeństwie życia na morzu (SOLAS) nakłada obowiązek:
Zrewidowane przez rezolucję IMO MSC.192(79) w 2004 r., kluczowe standardy obejmują:
