雷达定位与导航(1)

合集下载

《航海学—天文、地文、仪器》教学课件—11船舶导航雷达

《航海学—天文、地文、仪器》教学课件—11船舶导航雷达
➢ 平均功率是指在脉冲重复周期内 输出功率的平均值,因此,数值 很小。
雷达基本组成及各部分作用
天线:
➢ 雷达天线是一种方向性很 强的天线。它把发射机经 波导馈线送来的发射脉冲 的能量聚成细束朝一个方 向发射出去,同时,也只 接收从该方向的物标反射 的回波,并再经波导馈线 送入接收机。
雷达基本组成及各部分作用
接收机:
➢ 由于从天线送来的超高频 回波信号十分微弱,因此, 必须将回波信号放大近百 万倍才行。雷达中的接收 机均采用超外差式接收机, 它把回波信号先进行变 频——变成中频回波信号, 然后再放大、检波、再放 大,变成显示器可显示的 视频回波信号。
测距原理
显示器:
➢ 船用雷达的显示器是一种平面位置显示器。 ➢ 传统的显示器在触发脉冲的控制下产生一个锯齿电
流,在屏上形成一条径向亮线(即距离扫描线), 用来计时、计算物标回波的距离,同时,这条扫描 线由方位扫描系统带动随天线同步旋转。 ➢ 现代的显示器直接把信号数字化成VGA格式信号, 以便外接通用显示器。显示器配有测量物标方位、 距离的装置,以测量物标的方位和距离。
触发脉冲产生器
触发脉冲产生器作用:
➢ 每隔一定时间产生一个触发脉冲,分别送到发射机、 接收机和显示器,使它们同步工作。
脉冲重复频率和周期:
➢ 每秒钟内脉冲重复出现的次数,称为脉冲重复频率。 ➢ 相邻两个脉冲间的时间间隔称为脉冲重复周期。 ➢ 触发脉冲的重复周期应与显示器的测距范围(量程)
相对应。 ➢ 远量程对应的脉冲重复周期长,近量程对应的脉冲
雷达基本组成及各部分作用
雷达基本组成及各部分作用
触发电路:
➢ 其任务是每隔一定时间 (例如1000μs)产生一 个作用时间很短的尖脉冲 (触发脉冲),分别送到 发射机、接收机和显示器, 使它们同步工作。

雷达(幻灯片)(5)

雷达(幻灯片)(5)

二:选择物标原则 1.像稳定清晰,能与海图精确对应的物标,避免选用平坦的岸 线、山坡等。 2.近而可靠。 3.多物标好交角。 三:定位方法选择原则 1.测距定位较方位定位准。 2.近距较远距准。 3.多物标较单物标准。 精度排序: 三距离(1200)——两距离一方位——两距离(90°)—— 两方位一距离——单物标距离方位——三物标方位——两物标 方位。 如果用罗经测方位较雷达测方位准。
第九节
影响雷达回波正常观测的因素
一、扇形阴影区(Shadow Sector) 1.定义(P85): 2.影响扇形大小的因素 1)构件与天线的距离 2)构件与天线的相对高度 3)构件的直径 4)波长 3.影响: 1)中心区测不到物标 2)两侧边缘可测到,但探测距离约缩小一半 4.测定方法: 1)测量弱海浪干扰的起止方位(应无假回波) 2)在弱反射浮标附近旋转测其回波出没方位 3)在图纸上测量
A
A的假回波
A的假回波
A
2 . 多 次 反 射 回 波 (Multiple Echoes) (P87) 1)产生原因 2)特点: 3)抑制方法: 减小增益、适当使用FTC 3.旁瓣回波(Sidelob Echoes) 1)产生原因: 2)特点: 3)抑制方法: 减小增益、适当使用STC、FTC
4.二次扫描回波(Second_Trace Echoes) 1)产生原因: 2)特点: ①方位:实际方位 ②距离:实际距离—CT/2 ③移动不正常 ④形状有畸变(远处直岸线变成 向扫描中心突出的曲线) 3)识别:改变重复周期(量程 段)时:显示距离、形状改变或消失
七.显示方式 1.显示方式: (老的:船首向上 真北向上 计程仪真运动 模拟真运动 2.新航向向上 3.真方位/相对方位 八.真运动控钮 1.罗经复示器调节钮 2.中心重调 3.模拟速度输入 4.航迹校正 5.零速开关 九.性能测试 1.性能监视器 2.测试电表转换开关

《雷达定位与导航》课件

《雷达定位与导航》课件
电扫描
利用相位控制天线阵列,通过接收信 号的相位差来确定方向角,精度较高 但技术复杂。
速度测量
多普勒频移法
利用多普勒效应原理,通过测量发射信号与接收信号的频率差来计算相对速度 ,适用于动态目标检测。
跟踪法
通过雷达系统对目标进行连续跟踪,根据目标位置的变化来计算速度,适用于 稳定跟踪场景。
04
导航雷达技术
特点
高灵敏度、低噪声、动态 范围大。
天线
功能
定向发射和接收电磁波。
类型
抛物面型、八木天线、缝隙天线等。
特点
方向性强、增益高、抗干扰能力强。
信号处理系统
功能
对接收到的信号进行加工处理 ,提取有用的信息。
组成
信号处理器、数据处理器等部 分。
技术
脉冲压缩技术、动目标检测技 术等。
特点
处理速度快、精度高、稳定性 好。
雷达定位与导航系统主要由雷达、数据处理设备和终端显示设备等组成。雷达是系统的核心,负责发 射和接收电磁波;数据处理设备负责对接收到的回波进行处理和计算,提取出目标的位置信息;终端 显示设备则将处理后的数据显示出来,供用户使用。
雷达定位与导航的原理
雷达定位与导航的基本原理是利用电磁波传播的特性。雷达发射的电磁波在传播过程中遇到目标后会被反射回来,反射回来 的电磁波会被雷达接收并处理。通过测量电磁波的传播时间、相位变化等信息,可以计算出目标相对于雷达的距离、方位和 高度等参数,从而确定目标的位置和运动轨迹。
总结词
利用陀螺仪和加速度计等惯性传感器来测量物体运动过程中的加速度和角速度,并通过 积分运算来推算物体位置和姿态的方法。
详细描述
惯性导航是一种自主的导航方式,它不依赖于外部信息源,而是通过测量自身的运动状 态来推算位置和姿态。惯性导航系统通常由陀螺仪和加速度计等传感器组成,可以提供 高精度的角速度和加速度信息,并通过积分运算得到位置和姿态信息。这种导航方式常

《雷达定位与导航》课件

《雷达定位与导航》课件

3 方位测量
雷达利用天线的旋转或 相控阵技术来确定目标 的方位角。
雷达定位的应用领域
军事
雷达在军事领域中用于目标探测、目标跟踪 和导弹制导等方面。
航空
雷达在航空领域中用于飞行管制、地面导航 和防撞系统等。
气象
雷达可以检测大气中的降水、雷暴等天气现 象,用于气象预报和监测。
海洋
雷达可用于海洋中的船舶定位、海上目标探 测和导航等。
雷达导航的应用领域
航天
雷达导航在航天领域中用于卫星定位和航天 器导航。
航空
雷达导航在航空领域中用于飞行导航和空中 交通管制。
航海
雷达导航在航海领域中用于船舶定位和海上 导航。
陆地
雷达导航在陆地领域中用于车辆导航和位置 服务等。
雷达导航系统的组成
1 定位器件
包括雷达天线、传感器 和接系统通过卫星和地面设备共同工作,实现全球范围的导航和定位功 能。
卫星导航系统的发展历程
1
GPS系统
美国开发的全球定位系统,成为卫星
GLONASS系统
2
导航的先驱。
俄罗斯开发的全球卫星导航系统。
3
北斗系统
中国开发的全球卫星导航系统。
雷达信号处理器
用于对雷达信号进行处理和分 析的装置。
雷达信号处理技术概述
雷达信号处理技术包括目标检测、滤波、参数估计和图像重建等方面,旨在 提取目标信息并实现目标定位与跟踪。
雷达信号处理的主要方法
1
雷达脉冲压缩
通过信号处理方法,压缩脉冲雷达接收信号,提高距离和速度分辨率。
2
自适应波束形成
根据环境和目标情况,实时调整雷达天线的发射和接收模式,实现波束的优化。
雷达定位的分类

船舶基础知识考试(试卷编号281)

船舶基础知识考试(试卷编号281)

船舶基础知识考试(试卷编号281)1.[单选题]目前陀螺罗经从启动到稳定需要_分钟A)30B)15C)3答案:A解析:2.[单选题]磁差除与地理位置有关外,还与下列何者有关A)船磁B)时间C)船速答案:B解析:3.[单选题]供雷达定位和导航服务的雷达航标属于.A)音响航标B)固定航标C)无线电航标答案:C解析:4.[单选题]暗礁是指___.A)平均大潮高潮露出的孤立岩石B)深度基准面适淹的礁石C)深度基准面以下的孤立岩石答案:C解析:5.[单选题]目力测风判断风向时.下列哪种正确_A)停泊时可观察旗子,吹烟的方向确定风向B)航行中可观察旗子,吹烟的方向确定风向C)航行中人战力驾驶台两翼感觉的方向来确定风向答案:A解析:6.[单选题]厦门海域船舶航速限制规定分为_区A)57.[单选题]船舶拟定沿岸航线时,应尽量避开_.A)渔船区和船舶交汇处B)推荐航线C)分道通航水域答案:A解析:8.[单选题]若在荧光屏对称分布与真回波两侧的等距呈弧形的回波,则此假回波为A)多次反射波B)二次行程波C)旁瓣回波答案:C解析:9.[单选题]航海上划分方向的方法有:A)半圆法和圆周法B)罗经点法C)半圆法,圆周法,罗经点法答案:C解析:10.[单选题]厦门水域船舶报告制 西报告线:自九龙江口北岸沿117°58'.0E经线_至24°26'.0N纬线_至118°00'.0经线再向南至南岸的连线A)向西,向南B)向南,向东C)向东,向西答案:B解析:11.[单选题]在天气变化中起主要作用的大气成分是?A)干结空气B)杂质C)水汽答案:C解析:12.[单选题]某轮船速12节,顶流顺风航行,流速2节,风使船增1节,则一小时后船实际航程为13.[单选题]两长一短声”表示:A)追越船要求从前船右舷通过;B)追越船要求从前船左舷通过;C)我希望和你联系;D)我将要或者正向右转弯答案:A解析:14.[单选题]( ) 客船发生火灾时应首先疏散______。

浅析常用导航技术

浅析常用导航技术

声传播条件 的不利影响 ,提高声纳探 测距离 。
二.G S卫星导航 P
G S 系 统 即 全 球 定 位 系 统 ( lb lP s inn P G o a oi o ig t

、定 位和通信 的 电子设
备。声纳是各 国海 军进行水 下监视使用 的主要 技术 ,用于 S se y tm)是美 国从上 世纪 7 0年代开始研制 ,历时 2 余年 , 0
器相继亮相。一些先进的武器如果没有相配套 的导航 系统 , 产生 声 线弯 曲、信号 起伏 和 畸变 ,造 成传 播途 径的 改变 , 就只能像 无头苍蝇一 样 ,漫无 目的地运 动。另外现 代战争 从而严 重影 响声纳 的作 用距离和 测量精度 。现代声纳根据
是一场看 不见人 的战争 ,一个 国家武器 水平的高低 ,直 接 海 区声 速——深度 变化形成 的传播 条件 ,可适 当选择基 阵 由一个 国家的导航系 统决定 。导航 有哪些 类型 呢,我 国又 工作深度 和俯仰 角 ,利用声 波的不 同传播途径 , 克服水 来 用 了哪些导航 方式呢?下面介绍几种常用的导航 方式。
备 发射 的信号 ,以测定 目标 的方位 。
全球定位 系统具有性 能好 、精度 高、应用广的特点 ,
声 纳工作 的性能一方 面要依靠 本身 的技术状 况,另外 是迄今为止最好的导航 定位 系统 。随着全球 定位系统的不断 外界条 件的 影响也很大 。比较直接 的因素有在 传播过程 中 改进 ,硬 件、软件 的不断完善 ,应用领域 正在 不断地开拓 , 的衰减 、混响干 扰、海洋 噪声、 自噪 声、多路径 效应 、 目 目前 已遍及 国民经济各部 门, 已逐步深入人们的 日常生活。 并 标反射特征等 ,它们大多与海洋环境 因素有 关。如受海面、 GP S的基本定位 原理 是 : 卫星不 间断地 发送 自身的参

航海学 第五章雷达定位

航海学 第五章雷达定位

雷达定位与导航
3.平行标尺法导航 ▪ 保持在预定航迹线上 ▪ 平行标尺法避险 三、雷达干扰和假回波 1.阴影扇形 2.假回波:间接反射假回波 ;多次反射回波;旁
瓣回波;二次扫描回波; 3. 干扰杂波:海浪干扰;雨雪干扰;同频干扰;电
火花干扰;明暗扇形干扰;
➢ 同步误差 当扫描线和天线不同步时,将产生方位误 差,其数值随方位而变
雷达定位与导航
➢ 视差 方位标尺与荧光屏之间具有一定距离
➢ 倾斜误差 船舶在风浪中航行将会产生倾斜。在船首尾和正 横方向误差较小,在45、135、225和315方向上误 差较大。 横摇时:测正横物标 纵摇时:测首尾物标
➢ 陀罗差的误差
雷达定位与导航
影响雷达测距精度的因素: 测量点误差 距标误差 调整误差 天线与驾驶台之间有一段距离
雷达定位与导航
精度比较:
距离定位较方位定位精确;近距离较远距离 精确;与测量方法、速度及作图方法、熟练 程度有关 。 1、三物标距离定位 2、两物标距离加一物标方位定位 3、两物标距离定位 4、两物标方位加以物标距离定位 5、单物标方位距离定位 6、三物标方位定位 7、两物标方位定位
如同陆标定位,两方位定位位置线交角应大 于30°而小于150°,以接近90°为最佳 三方位定位则以接近60°或120°为最佳
雷达定位与导航
物标的观测 ➢ 对点状物标,要测量回波影像中心方位 ➢ 狭长物标一侧的方位或利用海角测方位时,
则应修正半个水平波束宽度 ➢ 船舶航行时在观测顺序上应先测船首尾方
雷达定位与导航
3.雷达方位、距离定位 应修正由于水平波束宽度引起的测方位的 误差:
对于点状小物标,可测定回波影像中心的方 位。 测定狭长物标一侧的方位或利用海角测方位 时,则应修正1/2水平波束角

第七章全球卫星定位导航技术(1)精品PPT课件

第七章全球卫星定位导航技术(1)精品PPT课件

纬度
赤道
φ
南极
900 Z
绝对定位例子:天文纬度测量
R adar
(X 1,Y 1,Z 1) (X 0,Y 0,Z 0)
X X
x2 x1 cos sin
y
2
y
1
D
c
o
s
cos
z 2 z 1 s i n
相对定位的例子:目标的雷达定位
绝对定位
相对定位
7.1.3定位与导航的方法和技术
天文定位与导航技术 常规大地测量定位技术 惯性导航定位技术 无线电导航定位技术 卫星导航定位技术
7.1.5组合导航定位技术
20世纪70年代发展于航海、航空与航天等领域 可提高导航定位精度和可靠性 组合导航的方式
➢ 惯性导航与多普勒组合导航系统 ➢ 惯性导航与测向/测距(VOR/DME)组合导航系统 ➢ 惯性导航与罗兰(LORAN) ➢ 以及惯性导航与全球定位系统(INS/GPS)组合导航系统
7.1.2定位需求与技术的发展过程
7.1.3绝对定位方式与相对定位方式
绝对定位:直接确定信息、事件和目标相对于参考坐标系统的 坐标位置测量。
相对定位:确定信息、事件和目标相对于坐标系统内另一已知
或相关的信息、事件和目标的坐标位置关系。
天顶角 Z
地球自转轴
Z Y
(X 2,Y 2,Z 2)
Z
Y
D
北极
空间测量与制图 4209903
第7章 全球卫星定位导航技术
ห้องสมุดไป่ตู้录
❖概 述 ❖ 全球卫星定位系统的工作原理
和使用方法 ❖ GPS卫星定位导航系统的应用
7.1概 述 No Image
7.1.1定位与导航的概念
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第三部分 雷达定位与导航
1 雷达测距测方位
雷达测距精度影响因素 提高雷达测距精度措施 雷达测方位精度影响因素 提高雷达测方位精度措施
可编辑ppt
2
1.1雷达测距精度影响因素
电路同步误差 因固定距标和活动距标的不精确引起的测距误差 扫描锯齿波的非线性,引起固定距标间距不等 因光点重合不准导致的误差
(方位避险线)
1)求得危险物标的方位;
2)设定危险距离,确定本船计划航向;
3)航行时,使危险物标回波始终在方位避险线的外侧。
可编辑ppt
11
(要求活动距标内缘和回波内缘相切) 脉冲宽度造成回波图像外侧扩大(径向扩展) 物标回波闪烁 天线高度
IMO”性能标准”:误差不能超过所用量程最大距离 的1.5%,或者70m中较大的一个值
可编辑ppt
3
1.2提高测距精度的措施
正确调节显示器按钮,使回 波饱满清晰
选择合适量程,使物标回波 显示于1/2~2/3量程处
可编辑ppt
9
3 雷达导航
1.距离避险线(雷达安全距离线): 当须与危险物标的连线或岸线保持一定距离时,用Cursor中
心线为计划航线,一条平行线为距离避险线,或用VRM圈/EBL 辅助
6 Range 12 nm
5 n mile
5 n mile 5.5 n m6ilne mile
Course
Range index
IMO”性能标准”:测方位精度为±10
可编辑ppt
5
1.4提高测方位精度
正确调节显示器按钮,使回波饱满清晰 选择合适量程,使物标回波显示于1/2~2/3量程处 校准中心 检查船首线是否在正确的位置上 测物标方位注意“同侧外沿”重合,消除边缘光点效应 船舶倾斜或摇摆时,应伺机测定
可编辑ppt
3.近距离目标定位高于远距离目标定位
4.位置线交角:二条接近90度、三条接近120度为高
5.目标特性:孤立、点状、位置可靠的目标或迎面
陡峭、回波前沿清晰明显的目标定位好
6.与测量方法、速度、作图技巧有关
可编辑ppt
8
2 雷达定位
五、定位精度顺序
1.三目标距离定位 2.二目标距离加一目标方位定位 3.二目标距离定位 4.二目标方位加一目标距离定位 5.单目标距离方位定位 6.三目标方位定位 7.二目标方位定位
(距离避险线)
1)选择危险物标点; 2)设定安全距离,在海图上画出距离避险线; 3)航行时,始终保持船舶在距离避险线的外侧
Байду номын сангаас
可编辑ppt
10
3 雷达导航
2.方位避险线(雷达安全方位线): 当岸线或多个危险物标的连线与计划航线平行时
Course
3 n mile
Range 12 nm Bearing index
3.尽量选用多目标定位且符合定位位置线交角要求的目标
可编辑ppt
7
2 雷达定位
三、测距、测方位
1.注意提高测距、测方位的精度(见前测量注意事项) 2.测距时:先测正横,后测首尾 3.测方位时:先测首尾,后测正横;
船正时测量,横摇测正横、纵摇测首尾的目标
四、定位精度
1.距离定位高于方位定位
2.三位置线定位高于二位置线定位
应定期将活动距标与固定距 标进行对比和校准
活动距标应和回波正确重合 尽可能选择短脉冲
可编辑ppt
4
1.3测方位精度影响因素
方位同步误差 船首线误差 中心偏差 水平波束宽度及光点角尺寸造成的“角向肥大” 天线波束主瓣轴向偏移角不稳定 天线波束宽度及波束不对称 方位测量设备 本船倾斜或摇摆 人为测读
6
2 雷达定位
一、定位方法 二、选择目标的原则
1.单目标距离、方位定位 2.两个或两个以上目标距离定位 3.两个或两个以上目标方位定位 4.混合定位:多目标距离方位定位
1.尽量选择图像稳定、亮而清晰、回波位置与海图位置精 确对应的孤立小岛、岬角、突堤等目标
2.尽量选用近而便于确认的可靠目标,不用远且容易搞错 的目标
相关文档
最新文档