1. 船舶导航雷达的工作波段雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标,且不受雾、云和雨的阻挡,具有全天候、全天时的特点,并有一定的穿透能力。 它不仅成为军事上必不可少的电子装备,而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。 不同波长的雷达,作用也不同。 甚低频(波长1KKm-100Km)主要用途为海岸潜艇通信;远距离通信;超远距离导航。 低频(波长10Km-1Km),主要用途为越洋通信;中距离通信;地下岩层通信;远距离导航。 中频(波长1Km-100m),主要用途为船用通信;业余无线电通信;移动通信;中距离导航。 高频(波长100m-10m),主要用途为远距离短波通信;国际定点通信。 2. 船用雷达波段第一部 分触发电路(定时器) 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) 第二部分 发射系统 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。 一、主要组成及各部分作用 1:触发脉冲产生器:相当于时钟电路,使雷达各部分同步工作。 2.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的小功率正方波,控制预调制器产生的方波的起始时刻,预调制器产生的方波控制调制器,使调制器产生大功率负高压脉冲。有的雷达没有预调制器,预调制器的功能由调制器完成。 3:磁控管:在调制器输出的负高压作用下,磁控管产生矩形调制的微波振荡脉冲.实现能量转换,调制器相当于高压电源。 二.特高压电源开关 1:3分钟延时开关:保护磁控管 2:发射开关(雷达电源:off->Standby)3分钟后,再接通。 第三部分 收发开关(双工器) 发射时;将发射机与天线接通,并将天线与接收机断开。 接收时;将发射机与天线断开,并将天线与接收机接通。 第四部分 接收机系统 船用雷达的载波,采用微波波段,目标反射微波时,目标的回波强弱,是由回波信号的包络反映出来的。接收机的任务就是把包络检测出来。 在X和S波段,采用水平极化波与采用垂直极化波相比,海浪干扰减小1/4~1/10。 天线转速慢,干扰回波强。很强的海浪回波会使荧光屏产生饱和而淹没其覆盖区内的物标回波,甚至会使接收机产生饱和或过载,失去放大能力而丢失物标。 海浪干扰抑制措施: 1、如有双速天线,选用高速天线(如80r/min) 2、选用S波段(10cm)雷达 3、选用窄脉冲 4、采用恒虚警率(CFAR)检测器(使海浪产生的虚警保持恒定)、对数中频放大器(防止荧光屏产生饱和) 5、使用STC旋钮调节到既不丢失目标,又能抑制海浪干扰。 第五部分 雷达电源 由于船舶上存在低频、高频电源干扰,有船电负载多变化大等等现象。所以船用雷达采用专门的中频电源,正是为了防止这些干扰和有害的现象。目前:雷达电源主要使用中频逆变器。而中频变流机组(淘汰) 第六部分 天线系统 天线系统实现了雷达微波信号的径向发射与接收,微波传输部件实现了天线与收发机的连接。微波传输及天线系统采用的器件是微波器件。 1.天线 1):驱动电机:通过传动装置,带动天线、船首线电路及方位同步发送机转动。天线约每3秒转一圈。 2):天线通过波导,与收发机相连。 2.波导 雷达波导用来传送超高频电磁波。 3.天线的方向性 天线由窄边隙缝波导构成。 1):天线方向性图 2):水平波束宽度ӨHl天线俯视图中,半功点宽度称为水平波束宽度。ӨH<>°,一般ӨH为1°左右。 3):垂直波束宽度Өv天线侧视图中,半功点宽度称为水平波束宽度。Өv=15°~30°防止船舶摇摆时,丢失目标。 4):偏离角隙缝波导天线的主瓣轴向与天线窗口法线方向之间约有3°-5°的偏差。在安装天线时应加以校正。应调船首线装置,使最大值方向与首线一致。 3. 船用导航雷达工作频段1、目的地查询: 经常使用车载导航仪的朋友们肯定会遇到这样的情况——想要去的地方找不到,在gps上尝试了许多地点关键字依旧找不到自己想要去的地方,其实通过一些简单的应用技巧就足以消除目的地无法正确查询。 2、周边搜索 周边搜索是一般车载导航仪都拥有的功能,在国外周边搜索功能也是被使用频率颇高的一个功能。 3、善用路书功能 路书是一个利用电子导航地图体现行程的综合方法,通过电子导航地图上画好的路径、添加进相应标志建筑物的图片,加以文字对行程进行说明,让阅读者可以提前了解到行程,需要准备的物品,需要花费多少钱。 4、多目的地规划 车载导航仪不仅可以给我们想去的地方进行导航,同时在我们有多个目的地想要前往的时候,可以一次性给我们进行导航规划,通过导航仪的功能,我们就可以同时规划一天的出行,并且根据实际需要进行顺序的调整。 4. 船舶雷达定位因为飞机上的雷达能探测上百公里的物体,而灯光只能射到几公里左右。 雷达分为军用和民用两种,但它们的相同作用是通过无线电波来测定目标的物理位置。 雷达也被称为“无线电定位”,是利用电磁波探测目标的电子设备。其原理是雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。雷达分为军用和民用两种,但它们的相同作用是通过无线电波来测定目标的物理位置。 其用途: 1、对空情报雷达,用于搜索、监视和识别空中目标。 2、对海警戒雷达,用于探测海面目标的雷达。 3、机载预警雷达,安装在预警机上,用于探测空中各种高度上的飞行目标,并引导己方飞机拦截敌机、攻击敌舰或地面目标。 4、超视距雷达,利用短波在电离层与地面之间的跳跃传播,探测地平线下的目标。 5、弹道导弹预警雷达,用来发现洲际、中程和潜地弹道导弹,并测定其瞬时位置、速度、发射点、弹着点等弹道参数。 6、民用雷达包括气象雷达、航道雷达、港口雷达,是气象基本业务和气象服务的重要手段。航管雷达在民用航空交通管制方面得到了广泛应用。港管雷达广泛用于港口的船舶交通管制。 5. 船用导航雷达发射的电磁波属于哪个波段导航中的一个重要因素,是要准确地知道自己的位置。海洋中的船舶,因受海浪、风向的影响,飞行中的飞机受气流的影响,在航行一段时间之后,要确定自身的位置是很难的。在船舶上,有一种办法是在晴朗的夜间,靠对星座的测量来确定自己的经纬度,称为“天文导航”。 也有利用无线电波来导航的。这种办法是从目的地发出电波。船或飞机上装一种定向天线,能自动对准电波来的方向。用这种导航方式时,轮船或飞机就可以不管自己的位置在哪里,只要对准电波来的方向航行,最终就能够到达目的地。 对于飞机的长途航线,常常在中途设置若干个“导航点”,飞机先用无线电导航飞向第一个导航点,再转到第二点频率,被引导到第二点,这样一段一段接下去,最终到达目的地。 更加完备的导航方法,是在地面上分布若干地面站,发出电波。飞机根据接收到的各个站电波的方向,就可以用自动设备显示出自身所在的确切位置。要做到这点,需要在地面有计划地设置地面站,构成一个导航系统。对于经常有飞机来往的区域,这在目前已是常用的方法。 但是对未经开发的地区,或者在广阔的海洋上,尚未设置或很难设置地面站时,这种方法就很难使用。目前由于航空航天技术的发展,已经建立起由几个定点人造卫星来导航的技术,称为“卫星导航”。人造卫星的电波覆盖面很大,可以实行全球导航。这样一来,装有卫星导航设备的飞机或船舶,就再也不会不知道自己在哪里了,也不需要像林白那样从飞机上伸出脑袋去吆喝问道于打渔人。 从这里可以看出,近几十年来导航技术的发展,是围绕着如何便利于交通运输。它使人们在整个地球上的远行,变成像在家门口一样的“熟门熟路”了。 6. 民用船舶导航雷达频段航空通信使用高频2-30MHz和甚高频118-135.975MHz 中低频: ADF导航190-550kHz 甚高频: 甚高频导航VORILS108-117.95MHz 仪表着陆系统航向信标LOC108-111.95MHz 指点信标MK75MHz 特高频: 下滑信标329.15-335Mhz 测距机DME1.25-1150MHz 空中交通管制应答机ATC1090MHz GPS导航1575.42MHz 超高频: 卫星通信L波段1.5/1.6GHz 气象雷达3GHz 无线电高度表RA4.3GHz 极高频没有 甚低频用于军事 另外几个特殊频率:遇险信号500kHz 另一海岸遇险信号2182kHz 应急电台频率121.5MHz 民用警告频率243MHz 机场塔台频率就在118-135.975MHz范围内 无线电爱好者可以使用这个波段的电台收听到机场通告和塔台与飞机间的通话 7. 船舶雷达工作原理原理它是以电子计算机技术为基础的自动雷达标绘仪,与普通船员用雷达,计程仪及罗经配接结构成ARPA系统,就能人工或自动雷达捕 捉(或称录取)多个目标,美工加以自动跟踪,然后在显示器上以矢量形式显示目标船的航向和航速,以数据形式显示CPA和TCPA等重要的避碰数据,还具有碰撞危险判断,报 警,试操船等多种功能,因此,ARPA替代传统的雷达人工标绘,使雷达在船舶避碰应用中发挥更大的作用。 一个基本的ARPA系统由传感器和ARPA本身两大部分组成, (一)传感器: 1,X和S波段的高质量船用雷达----为ARPA提供目标回波系统视频,向ARPA提供触发脉冲,旋转方位信号与中首信号。 2陀螺罗经----为ARPA提供本船航向信号 3计程仪----为ARPA提供本船航速信号,可有对水航速和对地航速。 4外存器----可贮存港口的视频地图或电子海图,在进出港时,可供船舶导航作用。 (二)ARPA部分: 1预处理电路----把雷达回波视频信号进行数字化,以便计算处理。 2接口电路----对输入ARPA的所有信号进行数字化。器对预处理过的目标回波信号进行自动检测。 3目标录取电路----用人工或自动方式将所选目标的位置数据送入跟踪器,作为设置跟踪窗的初始的位置数据。 4跟踪器----对已录取目标进行自动跟踪。 5电子计算机----是ARPA的核心,是一个微计算机系统,完成所有计算和控制工作。 6显示器----包括乎面位置综合图形显示器和数据显示器。 7控制台----通过设在操作控制台的操纵杆或跟踪球及其他操作按钮把操作信息送入计算机。 ARPA电源----为ARPA各部分提供各种电源。 一般海上航行,MIN CPA不得小于2-3n mile, MIN TCPA不得小于10 n mile. CPA>MIN CPA TCPA>NIN TCPA 表示该目标是安全船,与本船无碰撞危 险。 CPA<MIN CPA 表示该目标船是危险船,与本船有碰撞危险,但时间尚充裕,本船可及时采取避碰措施。 然而,ARPA性能和精度也存在误差,大致可分为: 1传感器误差。即雷达,陀螺罗经和计程仪的误差。 2.ARPA本身产生的误差。 3操作者的人为误差。即操作者对ARPA 显示数据的错误理解,经验不足或疏忽。 4本船和目标船机动的影响。 5航行态势对跟踪精度的影响。 8. 船舶导航雷达的工作波段有哪些这两种雷达功能基本上一样,区别在于X波段比S波段功率低,主要是探测近距离目标清楚点,S波段功率大点,主要是针对远距离目标,当然近距离也可以看,强制安装的只有X波段雷达,他还担负着另外一项搜救工作,就是探测遇险船舶发送的雷达应答器信号,雷达就像人的眼睛,茫茫大海没有眼睛或者只有一只眼睛,处境是相当危险的,所以配两台,万一一台坏了,还有个备用的,有的船甚至还有三台四台雷达,一是备用,二是可以保证船头船尾盲区尽可能减小。 9. 船舶雷达系统舰载雷达──它是装备在船舶上的各种雷达的总称,它们可探测和跟踪海面、空中目标,为武器系统提供目标数据,引导舰载机飞行和着舰,躲避海上障碍物,保障舰艇安全航行和战术机动等。 1935年,德国在“贝雷”号试验船上首次进行舰载雷达试验,这是一种对海警戒雷达,当时对海上舰船的探测距离仅8公里。世界上最早实用舰载雷达的是德国研制的“海上节拍”式对海警戒雷达。它在1936年夏首先装备了“海军上将施佩尔伯爵”号袖珍战列舰等3艘大型军舰。第一部舰载对空警戒雷达是美国海军研实验室于1938研制成功的XAF型雷达,它对飞机的探测距离达137公里,首先装备了“纽约”号战列舰。对空、对海警戒雷达的装备使用,可及早发现敌方飞机和舰船,以保障适时和准确地进行攻击。 按战术用途分为: ①警戒雷达。有对空警戒雷达和对海警戒雷达,用于发现和监视海面、空中目标,与敌我识别系统相配合判定目标的敌我属性,给导弹制导雷达和炮瞄雷达提供目标指示等。 ②导弹制导雷达。有舰舰导弹制导雷达和舰空导弹制导雷达,用于跟踪海面和空中目标,为导弹武器系统的计算机或射击指挥仪提供目标的坐标和运动数据。 ③炮瞄雷达。用于跟踪海面和空中目标,为舰炮射击指挥仪或火控计算机提供目标的坐标数据和炸点偏差数据。 ④鱼雷攻击雷达。装在鱼雷艇和潜艇上,用于搜索、跟踪海面目标,为鱼雷攻击指挥仪提供目标的坐标和运动数据。 ⑤航海雷达。用于观测岛岸目标,以确定舰位,并根据航路情况,利用计算机进行避碰解算和显示,引导舰船安全航行。 ⑥舰载机引导雷达。一般装在航空母舰上,用于对舰载机进行指挥引导。⑦着舰雷达。一般装在航空母舰上,用于在复杂气象条件下引导舰载机安全着舰。 各种舰艇上装备的雷达种类和数量,取决于舰艇的战斗使命、武器装备和吨位大小。通常小型战斗舰艇装1~2部;大、中型战斗舰艇装10多部,有的多达20余部。 10. 船舶导航雷达的工作波段是多少都是正传,就是顺时针转 装于船上用于航行避让、船舶定位、狭水道引航的雷达,又称航海雷达。当能见度低时,船用雷达能提供必需的观察手段。船用雷达一般工作于X波段或S波段,少数工作于C波段或Ka波段。发射功率一般在几千瓦至几十千瓦之间。 装载于船舶上,具有导航和防撞等功能的雷达称作船用雷达,也称船舶雷达。在这种雷达所能探测到的距离内,对于海岸、护堤、岛屿、礁石、冰山、浮标、来往 的船舶等的距离和方向,都可测量 11. 船舶导航雷达的工作波段是什么①天线:早期用抛物面反射天线,现已为波导隙缝天线取代。天线辐射以水平线性极化为主;为提高雷达在雨雪中的探测能力,有的天线装有圆极化装置。发射和接收一般合用一个天线,由双工器(收发开关)转换。天线由马达驱动,作360°连续环扫。为保证方位测量精度和方位分辨力,天线波束水平宽度要窄,很多3厘米航海雷达在1°以内。为防止船舶摇摆时丢失目标,波束垂直宽度较宽,约为25°。 ②发射机:采用脉冲体制。脉冲宽度约为 0.05~2微秒。近距离档用较短脉冲,以提高距离分辨力;远距离档用较长脉冲,以增大作用距离。 工作波段以X波段(9320~9500兆赫)和S波段(3000~3246兆赫)为主,这两种波段的雷达通常分别称为 3厘米雷达和10厘米雷达。 |
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