海洋雷达监测系统(海洋探测雷达)

江南官网app 2023-04-10 18:17 编辑:jing 135阅读

1. 海洋探测雷达

船用雷达是一种传统的无线电导航设备,在船舶近海定位、引导船舶进、出港,窄航道航行以及在避碰中发挥作用。GPS导航仪在海洋船舶中已普遍使用,它与雷达相比具有全球、连续、实时、高精度、多功能等优点。随着海用信标差分GPS(DGPS)基台的不断建立,可将使用GPS C/A码的定位精度提高到米量级。因此,还可应用DGPS或GPS导航仪来改善雷达的使用性能,测定雷达测距、测向精度,弥补雷达在避碰和锚位监视等方面的某些局限性。

2 GPS与雷达的定位与导航功能

2.1 定位功能

船用雷达发射无线电波,并接收该电波从目标反射的回波,在显示器上一目了然地显示周围物标相对于本船的图像。测定一个或几个固定物标相对于本船的方位和距离,可在海图上作出船位。由此可见,雷达对于船舶在近岸海区或窄航道上安全航行发挥重要作用,特别是在雾航中更加显示它的重要性。但是,由于受到雷达电波传播的视距所限,探测物标的距离通常只有几至几十海里,不能用于远洋定位。 GPS导航仪同时跟踪3颗或4颗卫星信号,测定到达卫星的伪距,通过导航仪内部计算机解算,实现实时、连续、全球、高精度定位,可弥补雷达不能实现远洋定位以及定位不连续、定位操作工作量大等缺点。

2.2 导航功能

30m左右的中型引航船。考虑到天津港冬季多大风,

锚地无遮蔽,以及在海况好时的工作方便,可考虑配置1艘不小于40m的大型子母引航船。天气及海况不好时,可单独执行任务;海况好时,可将其携带的2艘高速艇放下,共同执行任务。如子母船的设想不能成立,也可只配置1艘大型引航船,另配置2艘高速艇。 无论任何型号的引航船(艇),在设计上必须考虑到靠船的要求和引航员上、下船的方便。

3.3 对速度和操纵性能的要求 引航船在速度上不能低于16kn。 高速艇一般不能低于20kn。 从操纵灵活的要求出发,采用可变螺距船;驾驶操纵系统,应以方便1人操作为原则;大型引航船,还应加装首侧推器。

3.4 要配置先进的雷达及通信设备

另外,船身应为白色,并在明显处标注英文“引航(PILOT)”。

以上仅是对引航船提出一些的初步设想,根据规范化及国际大港口的要求来考虑,配置专用引航船是非常必要的。

普通船用雷达要获得航速、航向航迹等航行数据,需通过几次定位,由人工标绘实现。自动雷达标绘仪(ARPA)虽然自动显示上述数据,但存在跟踪延迟和雷达、计程仪、罗经等传感器引入的误差。另外,由于ARPA设备昂贵,不能在所有的船上安装。 GPS导航仪采用现代电子计算机技术,可实时计算并显示航速,航向,航迹偏差,风、流压差,还具有设置航路点、计划航线、显示到达航路点的距离、时间等导航功能。

3 GPS的避碰功能

船用雷达测定海上运动物标和静止物标的距离、方位等相对参数,通过人工标绘得到最近会遇距离(CPA)和到达最近会遇点的时间(TCPA)等避碰数据,驾驶员根据这些数据及时采取避让措施。但是,有些物标反射回波微弱,操作人员难以看清它们的回波图像,ARPA有可能对它们漏跟踪或错误跟踪而不能提供避碰数据。在气象条件恶劣时,出现严重的海浪回波干扰或雨、雪回波干扰,上述丢失物标的现象时有出现。对于未露出海面的暗礁、沉船、浅滩等潜在物标,雷达更是无能为力。根据海图和航海通告事先查出在航线附近水面危险的小物标和水下的潜在障碍物,把它们作为航路点在GPS导航仪中存贮,并根据障碍物和船舶状况设置报警范围。在航行中,驾驶员可以随时检查这些物标相对于本船的距离和方位。一旦船舶进入所设定的报警范围的边界,GPS导航仪立即发出报警,驾驶员作出避让措施。

4 GPS辅助雷达定位

雷达定位的难点是正确识别物标,对于不大熟悉雷达观测的驾驶员更是如此。若用雷达观测几个比较接近的非独立物标,由于物标回波图像边缘扩大、失真等原因,这些物标的回波图像难以清楚分开,因而观测雷达图像找不出与海图所对应的物标,或把一物标回波图像错认为另一物标的回波图像,获得错误的雷达船位或造成不能允许的船位误差。又由于在海图上查找雷达回波反射点要耽误时间,因而定位是不连续、不实时的,获取船位的时间滞后于实测船位的时间。滞后时间的大、小与观测者对雷达观测的熟练程度有关。

普通的GPS导航仪,除了直接存贮任一位置的经、纬度以外,还可输入当前位置到达雷达测量位置的距离、方位,计算并显示物标的所在位置的经、纬度。若把雷达测定的物标的距离、方位数据迅速输入GPS导航仪,根据它显示的经、纬度数据,可迅速在海图上找到对应的物标,由此作出雷达船位。用此方法取得的雷达船位比用常规法作得的船位准确、可靠,避免因识别反射物标错误而引起雷达船位错误或偏差,标绘所用的时间也可明显缩短。如果将雷达测定的距离和方位数据通过接口和控制装置输入GPS导航仪,导航仪就不需人工干预直接显示相应物标所在位置的经、纬度。

5 锚位监视功能

在船舶锚泊时,船用雷达可通过测定陆标的方位和距离监视本船的锚位偏离状况,也可通过测定到达他船的方位和距离监视他船的漂移状况,一旦发现本船和他船走锚,便可采取相应的措施避免发生事故。GPS的锚位监视是以锚位点为中心,输入的设定距离为半径,一旦天线所在位置超出此范围,即被认为走锚而发出报警。监控半径大、小的选择要根据GPS导航仪的定位精度、周围环境及船舶状况而定。由于GPS具有较高的定位精度,可以减小设置监控半径,提高监控灵敏度。若采用DGPS可进一步减小监控半径,提高监控灵敏度。通常,GPS导航仪的最小设置监控半径为0.1n mile。 虽然GPS不能监视他船的锚移状况,但对本船的锚移监视具有不需通过测定物标定位、监视灵敏度高、快速实时等优点。GPS与雷达相结合的锚位监控手段,对防止大风造成的损失可起到很大的作用。

6 DGPS测定船用雷达测向、测距误差

7 GPS与雷达配合应用需注意的问题

2. 海底雷达探测范围

雷达探测范围是雷达能够发现目标的空间范围。

影响范围的因素

雷达性能、阵地地形、气象条件、目标的高度、大小和反射特性

主要与雷达性能、阵地地形、气象条件、目标的高度、大小和反射特性等因素有关。一般用不同方位的雷达作用距离与仰角之间的关系以曲线图表示。是使用雷达遂行任务和部署雷达网的重要依据。

3. 对海探测雷达

目前,在美国最先进的雷达是海洋宏眼SBX-1海洋X波段。设置在海上,美国雷达摆脱尴尬的情况,陆基固定雷达不能移动。固定式陆基雷达只能探测到其所覆盖的空间,这种海底大眼可以移动,可以有效地补充这种情况。陆地雷达不能探测到距离,其探测范围大于5000公里。

俄罗斯是仅次于美国的军事强国。虽然近年来经济不景气,但全国GDP只相当于广东省的GDP,而瘦骆驼比马大。俄罗斯的军事力量是世界上最好的苏联之一,是超级大国。罗斯最先进的雷达是沃罗涅兹-M超级雷达,俄罗斯共有三台这样的雷达,部署在俄罗斯,探测范围可达6000公里,可探测弹道导弹。

目前,中国最先进的相控阵雷达采用与俄罗斯雷达相似的技术。它可以探测远距离高空目标和低空高速飞行目标。距离达到5500公里。与美国和俄罗斯相比,我国雷达的成就并不逊色。

4. 海洋探测雷达有哪些

节肢动物是动物中最大的一个门类,在已知的100多万种动物中,它约占85%。该门类动物的身体分为头、胸、腹三部分,附肢分节,故名节肢动物。在中国海共记录节肢动物4362种,约占中国海全部海洋生物种的1/5。鲎(音hòu)的长相既像虾又像蟹,人称之为“马蹄蟹”,是一类与三叶虫(现在只有化石)一样古老的动物。

鲎的祖先出现在地质历史时期古生代的泥盆纪,当时恐龙尚未崛起,原始鱼类刚刚问世,随着时间的推移,与它同时代的动物或者进化、或者灭绝,而惟独只有鲎从4亿多年前问世至今仍保留其原始而古老的相貌,所以鲎有“活化石”之称。

每当春夏季鲎的繁殖季节,雌雄一旦结为夫妻,便形影不离,肥大的雌鲎常驮着瘦小的丈夫蹒跚而行。

此时捉到一只鲎,提起来便是一对,故鲎享“海底鸳鸯”之美称。鲎有四只眼睛。头胸甲前端有0.5毫米的两只小眼睛,小眼睛对紫外光最敏感,说明这对眼睛只用来感知亮度。

在鲎的头胸甲两侧有一对大复眼,每只眼睛是由若干个小眼睛组成。

人们发现鲎的复眼有一种侧抑制现象,也就是能使物体的图像更加清晰,这一原理被应用于电视和雷达系统中,提高了电视成像的清晰度和雷达的显示灵敏度。

为此,这种亿万年默默无闻的古老动物一跃而成为近代仿生学中一颗引人瞩目的“明星”。

鲎的血液中含有铜离子,它的血液是蓝色的。这种蓝色血液的提取物——“鲎试剂”,可以准确、快速地检测人体内部组织是否因细菌感染而致病;在制药和食品工业中,可用它对毒素污染进行监测。此外,鲎的肉、卵均可食用。

在海边潮间带常可抓到一种头胸甲好似京戏中关公脸谱的蟹,名为关公蟹。

关公蟹常用足抓住石块或树叶,把自己身体遮盖住以便把自己巧妙地伪装起来而避开敌害。蜘蛛蟹长相丑陋,为何在头胸甲上或大螯上戴上几朵艳丽的鲜花?不,那不是花,那是海葵,俗称“海菊花”。

蜘蛛蟹靠触手上有毒的海葵来保护自己,以避敌害,同时也可美化自己丑陋的身躯。

有一种海绵动物常附着在寄居蟹的贝壳上海绵长满贝壳,只留下壳口让寄居蟹自由进出寄居蟹便靠这海绵分泌的臭昧来御敌。

背腹扁平、全身披盔戴甲的虾蛄,色彩斑斓,十分好看,长着一对酷似螳螂的大螯,俗称“螳螂虾”。

见到深夜在静静的海底观察动静、伺机捕食的虾蛄,就会使人联想起静伏山岗、只待一跃而起的狮虎。

虾蛄平时喜欢穴居于泥沙质的浅海底,常只露出头用来观察敌情一旦猎物靠近便伸出双钳,迅速出击,只听“喀嚓”一声便可将猎物一分为二,显示了虾蛄凶狠、残暴的面貌。

它不仅善于“力擒”而且懂得“智取”,它往往把自己的洞穴变成一个隐蔽的场所,甚至不辞劳苦,从远处搬来沙、石在自己居住的沙穴旁筑起几条回旋的通道,一旦海底动物闯进犹如陷进迷宫,自投罗网。

蛙形蟹的外形像一只青蛙,常把自己掩埋在泥沙里,只露出两只眼睛观察动静,寻觅食物。

虾蟹是节肢动物的另一家族,同属于甲壳纲的十足目。这类动物与人类有着十分密切的关系,有些是主要的水产养殖或捕捞对象,其中尤以虾、龙虾和蟹等,在我国海洋渔业捕获物中产量相当大,特别是对虾、毛虾、梭子蟹等,营养丰富,产值很高,地位更为重要。我国的虾蟹种类非常多,通过大量的调查研究,已发现的约有1000多种,其中虾类400多种,蟹类600多种。对虾是我国沿海的重要虾类,因它主要产于黄海、渤海,是黄海、渤海的海鲜特产,所以被人们视为“黄海、渤海的珍品”。生活在我国南海的斑节对虾,大的个体一个就有0.5公斤重。体长达40厘米左右的龙虾,个体通常重l公斤~1.5公斤,大的可达3公斤~4公斤,最大的可达5公斤堪称“虾中之王”。生活在我国海洋里的蟹的种类也特别多,有肉细味美的梭子蟹,有行走如飞的沙蟹,有能上树的椰子蟹,还有背甲沟纹似关公脸谱的关公蟹等等。但是,蟹中之王却是生活在日本海和白令海的高脚蟹。高脚蟹的身体有30多厘米长,一条腿就有1.5米左右,两边的腿伸直了差不多有4米,体重约7公斤是世界上最大的蟹。人们只知道虾、蟹的肉味鲜美,而对它的甲壳却弃而不用,这是一种极大的浪费。要知道,从虾、蟹的甲壳中能提取许多有用的东西。例如,用虾、蟹的壳可以制成很好的纺织品浆料,这种用“虾皮蟹盖”制成的浆料,颜色鲜明,不易被水洗掉,而且成本低,可以节约大量面粉。此外,还可以从富含几丁质的甲壳中提取用途广泛的几丁胺,几丁胺具有吸附作用,是净化水质的一种沉降吸咐剂。几丁胺还可以制成医用手术缝合线,这种缝合线具有不会感染,能够被人体吸收而不用拆线等优点。当我们在海滨漫步时,就会看到岩石上一簇簇灰白色、有石灰质外壳的小动物,这些小动物是节肢动物大家族中又一分支,叫藤壶。藤壶的形状有点像马的牙齿,所以生活在海边的人们常叫它“马牙”。藤壶不但附着在礁石上,而且还能固着在船体上,任凭惊涛骇浪的打击也冲刷不掉。它们为什么能牢牢地附着在岩礁和船体上呢?这是因为藤壶在每一次蜕皮之后,就要分泌一圈粘性的藤壶初生胶,这种胶含有多种生化成分和极强的粘着力。藤壶的这种奇特胶着力已引起人们的关注。一旦开发成功,这种“藤壶”粘合剂,将在水下抢险补漏工作中大显威力。

5. 海洋监测雷达

中国的海洋监视卫星上面就有雷达。

6. 海面探测雷达

一部分被吸收了,一部分被反射了比如预警机就会收到反射的杂波

一般测距的话有超声波测距、雷达(电磁波)测距、激光测距几个方案,这几种波从空气发射到水面都会发生反射.如果测量的距离不长的话,从成本和难易程度上说,超声波测距是首选.

7. 雷达型海洋监视卫星

2015年,中国成功发射了四颗新一代北斗导航卫星,共完成了19次宇航发射,长征六号,长征十一号新型运载火箭成功首飞。

2016年,完成22次宇航发射,天宫二号空间实验室,神舟十一号载人飞船,新一代静止轨道气象卫星风云四号,合成孔径雷达卫星高分三号,三颗北斗导航卫星成功发射。

2017年,完成17次宇航发射,通讯卫星实践十三号,慧眼卫星发射,天宫一号货运飞船的发射。

2018年,完成38次宇航发射,中法航天合作首颗卫星中法海洋卫星发射成功。

2019年,完成32次宇航发射,高分七号卫星发射成功。

2020年一2021年完成55次宇航发射。

2022年,高分三号卫星发射,浦江二号和天鲲二号卫星发射,银河航天02批卫星6颗卫星发射成功,一颗商业遥感卫星发射成功。

神舟十一号飞船航天员为景海鹏,陈冬。

8. 海洋探测雷达原理

雷达避障的原理是什么?

雷达号称千里眼,能探测到数千公里远的目标。

一般雷达是由天线、接收机、发射机、波导管和显示屏组成。雷达的工作原理是通过发射机发射出高频的无线电磁波,这些无线电磁波在遇到磁场、导电物或者其它反射波时,接收机就会收到反射过来的无线电电磁波,计算机自动计算出前方障碍物的距离,并在雷达显示屏上显示出来,从而提前作出规避。

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