第二章船用雷达设备(方式)-选修课-雷达与雷达模拟器
雷达与雷达模拟器
Pr min——接收机门限功率
0——物标有效散射面积（雷达截面积）
2、雷达最大探测范围：标准大气压下，雷达波正常折射 雷达可以探测到的最大距离。
计算公式
R max = 2.23（ h1 + h2 ） （n mile）
h1
Antenna radar horizon Target radar horizon
显示器要求。
V 几十V
6、显示器：平面位置显示器（PPI）。显示与测量目标，目标 回波按目标的实际距离和方位显示在荧光屏上； 且配有测量系统供随时测量。
7、雷达电源：把船电变成雷达所需的中频交流电。 400 ~ 2000 Hz
二、船用雷达单元构成：
1、三单元雷达： 收发机（触发电路、发射机、接收机、收发开关） 显示器、天线、中频电源
六、测方位精度
1、影响因素
水平波束宽度 方位同步系统误差 船首标志线的宽度和精度 方位测量设备的误差 船舶摇摆倾斜导致的误差 光点尺寸；视差；罗经航向误差
2、性能标准要求
测量位于屏边缘的目标回波，误差不能超过1； 船首线误差不能超过1；船首线宽度不大于0.5
第五节 雷达假回波
一、间接反射假回波
船上或陆地上的强反射体做为二次辐射源， 在荧屏上形成的假回波
周期T （=1/F）> 根据量程需要选择时间基准 随量程改变：近量程，高F；远量程，低F
4、发射功率：指峰值功率，一般3~75 kW
1）峰值功率 Pt: 在脉冲持续时间内的平均功率
2）平均功率 Pm: 一个脉冲重复周期内输出功率的平均值
3）二者关系 p =p t m tT
R max
p↑→
杂波
A
B
船用雷达
船用雷达0引言雷达概念形成于20世纪初。
雷达是英文radar的音译，为Radio Detection And Ranging的缩写，意为无线电检测和测距的电子设备。
它是利用电磁波探测目标的电子设备。
雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方向、速度等状态参数。
雷达主要由天线、发射机、接收机（包括信号处理机）和显示器等部分组成。
船上装备雷达始自第二次世界大战期间，战后逐渐扩大到民用商船。
1雷达的基本工作原理雷达发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传给天线。
天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播。
电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取。
天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。
由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。
接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机处理，提取出包含在回波中的信息，送到显示器，显示出目标的距离、方向、速度等。
2船用导航雷达2.1 船用导航雷达简介船用导航雷达(marine radar )是保障船舶航行，探测周围目标位置，以实施航行避让、自身定位等用的雷达，也称航海雷达。
它特别适用于黑夜、雾天引导船只出入海湾、通过窄水道和沿海航行，主要起航行防撞作用。
2.2 船用雷达与普通雷达的区别一般雷达把自身作为不动点表示在平面位置显示器的中心。
但在航海中，船舶自身在运动，总是与固定目标或运动目标作相对运动。
适应航海环境的雷达，应是真正运动的雷达，须能自动输入船舶自身的航速和航向，数据必须相当准确。
2.3船用导航雷达的最小作用距离—盲区导航雷达是用来探测水上目标的方位和距离,它不受气候影响,可以全天候引导船舶进出港口、码头和海上安全航行。
导航雷达最大作用距离主要取决于雷达脉冲的传播天线,如雷达天线高度、目标大小、形状及反射天线等。
船用雷达 详细介绍
C: 电磁波在空间直线传播速度 C = 3×102 m/ s
如△t = 1μs，则，R = 150 m；对应于1 nm 距离， △t ＝12.35 μs
荧光屏的单位长度：在不同量程代表不同的距离
二. 雷达测方位原理
1、利用收发定向天线 ，只向一个方向发射雷达波且 只接收此方向上的目标的反射回波
第四节 雷达显示系统
2. 测方位误差的测定和校正：
1）相对方位（舷角）误差：艏线位置不正确 ①测定：用方位分罗经测物标真实相对方位（舷角），与雷达 测得的该物标的相对方位（舷角）比较 ②校正：调整艏线延时
2）船首线指零误差：扫描线与天线旋转不同步
①测定：艏向上显示，艏线未对准固定方位圈的0度， 当误差值超出1°时应进行调整
第一节 雷达发射机（Transmitter）
四、正常工作标志
通过收发箱内的表头或显示器上的磁控管电流指示判断
有——正常；无——不正常
五、性能检测
1.磁控管工作是否正常
1）查磁控管电流： 等于说明书规定值——正常 等于零——不发射 大于或小于规定值——管子衰老或高压太高或太低 电表指针抖动——管内打火
245
量程: 12 nm
Fig. 距离与方位测量
本船
目标
Δt＝123.5 μs 0 方向扫描
扫描线 HL
回波 (10 nm)
90 方位标志
EBL
180 雷达平面
固定距标圈 荧光屏边缘
第一节 雷达测距与测方位原理
一. 雷达测距原理
1、物理基础：超高频无线电波在空间直线传播 遇物标能良好反射
2、测距公式：R = 1/2·C × t
混频二极管（混频晶体）
中华人民共和国船员雷达操作与模拟器专业培训考试和发证办法
中华人民共和国船员雷达操作与模拟器专业培训、考试和发证办法关于颁布《中华人民共和国船员雷达操作与模拟器专业培训、考试和发证办法》的通知港监字[1997]330号各省、自治区、直辖市港航监督，部属各港务监督（局）：为了履行经1995年修正的《1978年海员培训、发证和值班标准国际公约》，提高船员雷达操作技能，现颁布《中华人民共和国船员雷达操作与模拟器专业培训、考试和发证办法》（见附件），请遵照执行。
为了实施《中华人民共和国船员雷达操作与模拟器专业培训、考试和发证办法》，现将有关事项通知如下：一、授权大连、天津、青岛、上海、广州、湛江港务监督开展雷达操作和模拟器专业培训的考试和发证工作，并负责培训的监督管理。
二、开展雷达操作和模拟器专业培训的考试和发证工作的港务监督应满足以下条件：1、在保证其他各项船员管理工作正常开展的前提下，负责雷达操作和模拟器专业培训的考试和发证专业管理人员不少于两人，管理人员应具有相应的专业知识和管理素2、配备相应的国际公约、国内法规等有关资料和出版物。
3、采用计算机管理手段，建立雷达操作和模拟器专业培训管理系统，配备我局制定的专用软件和打印设备。
三、在《中华人民共和国船员雷达操作与模拟器专业培训、考试和发证办法》颁布前，业经完成“雷达观测和模拟”和“自动雷达标绘仪”专业培训的船员，可向有关港务监督申请换发雷达操作和模拟器专业培训合格证。
四、在3000总吨及以上海船上任职的船长和驾驶员应在1998年8月1日前完成雷达操作与模拟器专业培训；在500一3000总吨海船上任职的船长和驾驶员在2002年2月1日前完成雷达操作与模拟器专业培训。
在500总吨以下海船上任职的船长和驾驶员暂不强制要求完成雷达操作与模拟器专业培训。
五、有关船员培训机构，可根据当地培训需求的实际情况积极筹备开展雷达操作与模拟器专业培训。
筹备前应按照《中华人民共和国船员培训管理办法》的程序和要求，向我局提出书面申请，经我局同意后方可开展筹备工作。
第二章++船用雷达设备(接收机)
汇报人：
技术发展：雷达技术的不断进步使得船用雷达设备的性能不断提高
法规要求：国际海事组织对船舶安全提出了更高的要求推动了船用雷达设备的发 展
发展趋势：智能化、集成化、小型化是船用雷达设备未来的发展趋势
技术发展趋势：数字化、智能化、网络化 未来展望：更加智能化、自动化、集成化 技术挑战：提高精度、降低功耗、提高可靠性 市场前景：随着船舶自动化和智能化的发展船用雷达设备(接收机)的市场需求将持续增长。
市场竞争：全球范围内船用雷达设备(接收机)市场竞争激烈主要厂商包括Rytheon、Northrop Grummn、Thles等
发展趋势：随着技术的不断发展船用雷达设备(接收加强技术创新提高产品质量降低成本提高售后服务水平以增强市场竞 争力
定期检查：确 保设备运行正
常无故障
清洁保养：定 期清洁设备保
持清洁
更换零件：定 期更换磨损或
损坏的零件
备份数据：定 期备份设备数 据防止数据丢
失
安全性要求：符合国际海事组织 (IMO)和国际电工委员会(IEC)的相 关标准
测试项目：包括但不限于接收机的 灵敏度、抗干扰能力、稳定性等
添加标题
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汇报人：
01
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定义：船用雷达设备(接收机)是一种用于船舶导航、定位和避碰的电子设备能够接收和显示雷达信号 帮助船舶驾驶员了解周围环境和航行情况。
作用：船用雷达设备(接收机)的主要作用包括： . 导航：提供船舶位置、航向和速度等信息帮助船舶 驾驶员进行航线规划和导航。 b. 定位：通过接收和显示雷达信号帮助船舶驾驶员确定船舶位置和周围 环境。 c. 避碰：通过接收和显示雷达信号帮助船舶驾驶员及时发现和避免碰撞危险。 d. 通信：通过 接收和显示雷达信号帮助船舶驾驶员进行通信和协调。
船用雷达的操作方法
船用雷达的操作方法
船用雷达的操作方法主要包括以下步骤：
1. 打开雷达电源：首先将船用雷达的电源开关打开，确保雷达设备能够正常供电。
2. 调整雷达参数：设置雷达的工作参数，例如雷达的功率、增益、频率等。
根据实际需求，调整雷达的参数以实现最佳的工作效果。
3. 打开雷达显示器：将船用雷达的显示器打开，以便观察雷达回波图像。
根据雷达设备的类型和型号，雷达显示器可能是一个独立的设备，也可能是与雷达设备集成在一起的。
4. 设置雷达扫描模式：根据实际需要，选择适当的雷达扫描模式，例如水平扫描、垂直扫描、容许扇形扫描等。
不同的雷达扫描模式适用于不同的任务和环境。
5. 观察雷达回波：通过雷达显示器观察雷达的回波图像。
回波图像通常显示船周围的物体和障碍物的位置、距离和大小等信息。
6. 根据雷达回波进行导航：根据雷达回波图像，结合其他导航设备（例如电子地图、GPS等），进行航行导航。
根据雷达回波的位置和特征，及时调整船只航向，避免与障碍物碰撞。
7. 维护和保养雷达设备：定期进行雷达设备的维护和保养，包括清洁雷达天线、检查设备连接和电源等，以保证雷达设备的长期稳定运行。
需要注意的是，船用雷达的操作方法可能会根据具体的雷达设备型号和制造商而有所不同。
因此，在使用船用雷达之前，建议阅读并熟悉相关的操作手册和使用说明。
海船船员(船长和高级船员)适任证书模拟器培训大纲(2016版)概要
附件2海船船员（船长和高级船员）适任证书模拟器培训大纲（2016版）表一雷达模拟器培训大纲培训内容学时适用对象二/三副大副船长1航海雷达基本操作与设置 21.1 雷达显示器界面、菜单和控钮认识√1.2 设置雷达接收机控钮以获得最佳雷达图像√1.3 雷达显示器控钮/菜单的调整√1.4 雷达各种显示方式的认识√1.5 性能监视器和雷达数据记录√2 使用雷达确保航行安全 22.1 雷达定位√2.2 雷达航标√2.3 平行指示线导航√2.4 地图、导航线和航线功能√3雷达标绘 23.1 雷达标绘求取目标船运动要素√3.2 转向避碰对相对运动线的影响√3.3 变速避碰对相对运动线的影响√4 雷达目标跟踪 24.1 雷达自动标绘基本设置√4.2 TT/AIS目标获取√4.3 TT/AIS目标跟踪及危险目标判断√4.4 试操船避碰√5 雷达决策 45.1 AIS/ECDIS数据配置、叠加及系统局限√√5.2 CONNING系统的功能、设置与导航运用√√5.3 目标跟踪标绘操作运用√√5.4 使用各种导航信息控制在不同水域下航行√√安全与避让5.5 计划和协调搜救√√总学时8 4 4表二 ECDIS模拟器培训大纲（适用《11规则》证书）培训内容学时适用对象二/三副大副船长1.ECDIS的基本操作 41.1 ECDIS界面、功能和布局认识√√√1.2 ECDIS系统显示基本设置与海图数据浏览√√√2 ENC数据管理 42.1 ENC数据载入、海图信息的查询与显示√2.2 ENC数据更新√√√2.3 不同精度等级和类别数据的理解和误差的理解√√√3航线设计 43.1 航线设计安全参数设置√√√3.2 转向点编辑√√√3.3 航线信息查询、显示和打印√√√3.4 航线安全性检查√√√4 航行监控 44.1 安全监控参数设置√√√4.2 监控航线的选择和检查√√√4.3 航行监控信息的理解√√√4.4 AIS、和雷达信息的避碰应用√√4.5 航行报警、传感器报警和系统报警的理解√√√4.6 过分依赖ECDIS的风险√√√总学时16 16 16 备注:未满500总吨船舶船长和驾驶员适任证书已取消ECDIS适用限制的船员应完成以上培训。
福建船政职院雷达操作与模拟器课件02自动雷达标绘仪(ARPA)-1绪论
SHM
两船保速保向时预计的视运动
VR
B
VT
A(目标）
V0
D
CPA C
DCPA O (本船) 图2-1-1人工标绘图
SHM 两船保速保向时预计的视运动
VR
B
VT
A(目标）
V0
D
CPA C
DCPA O (本船) 图2-1-1人工标绘图
人工标绘进行避碰的步骤
1、选择要进行标绘的相遇船回波（A） 2、监视该目标回波的移动 3、隔一定时间间隔（6min）标出B点 4、作图并求碰撞及航行参数 ① 碰撞参数： DCPA:最接近会遇距离 TCPA：到达最接近点的时间
② 航行参数：
◆目标船相对速度（REL SPD）、相对航向（ REL CRS）、真速度（TRUE SPD）和真航向（TRUE CRS） 5、CPA TCPA安全界限值（ MINCPA 、 MINTCPA ） ① MINCPA（CPA安全界限值） 允许目标安全通过本船所需要求的最小会遇距 ② MINTCPA（TCPA的安全界限值） 允许目标到达CPA点的最小时间
第一章 绪 论
第一章 绪论
1-1 普通船用雷达用于船舶避碰的局限性 1-2 ARPA系统的组成及各部分作用 1-3 ARPA系统的分类
第一章 教学目的要求
1、掌握普通船用雷达用于船舶避碰的方法 2、充分认识普通船用雷达用于船舶避碰的
局限性 3、了解ARPA的发展概况和基本类型 4、掌握ARPA系统的组成及各部分作用 5、 知道ARPA有哪些输入输出信息
人工标绘的局限性
1）费时（3——7分钟）、麻烦 2）不直观、不准确 3）难以应付复杂局面 2、真运动雷达用于船舶避碰
二、普通船用雷达用于船舶避碰的局限性
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讨论: 计程仪 (1) 相对，对水稳定真运动显示方式
(2) 绝对，对地稳定真运动显示方式
1. 在狭水道导航时用对地稳定真运动显示方式； 2. 在标绘、计算及判断碰撞危险、采取避碰措施时用对水稳
定真运动显示方式。
第二章 船用雷达设备
第八节 雷达显示方式
§8.1 相对运动显示方式
8.1.1 船首向上显示方式 （ head-up） 显示特点：（用于避碰） 1. 扫描中心（本船）在荧屏中心，物标回波相对本船运动，
固定物标则与本船等速反向运动。 2. 船首线指方位圈的0°，并代表船首方向。 物标的方位
是相对本船船首的相对方位（舷角）。 “相对方位显示 方式” 3. 本船转向时，船首线不动而物标回波圆周反转，有弧形 尾迹，影响观测。转向时减小增益，可防止图像模糊。
动。
8.1.3 航向向上显示方式（Course-up ）
这种显示方式综合了前两种显示方式的特点。 具有两个方位圈：内部固定，外部可动并与罗经航向
信号连接 。 显示特点： 1. 航向稳定时，与船首向上特点类似。 2. 转向时，与真北向上特点类似。 3. 当转向完毕时，按动 “course-up” 按钮, 则船首线、
8.1.2 真北向上显示方式（North-up） 条件：接入罗经航向信号 显示特点：（用于定位） 1. 扫描中心（本船）在荧屏中心，物标回波相对本船运动，
固定物标则与本船等速反向运动。 2. 方位圈的0°代表真北，船首线指航向值。物标方位为真
方位。“真方位显示方式” 3. 本船转向时，船首线移向新航向，而周围固定图像稳定不
270°(T)
240°(T)
Course 240 航海视景
Course 270
240
240
0
up
270 0
0
§8.2 真运动雷达显示方式 需要接入罗经（航向）和计程仪（航速）信号。 显示特点:
代表本船的扫描中心在屏上按本船的航向航速 移动，固定物标在屏上稳定不动，活动物标与其在 海上实际运动状态相同，按各自的航向和航速移动。 屏上画面像在空中俯看海面一样。
图像及可动方位圈一起转动，直到船首线指固定方 位圈0°为止。
海图平面
270°(T)
240°(T)
Course 240 航行视景
Course 270
0
0
Head up
海图平面
270°(T)
240°(T)
Course 240 航海视景
Course 270
0
270°
0
240°
North up
海图平面