海雷的重要性与实际航行中的应用

毕业论文
题目：海雷的重要性与
实际在航行中的应用
姓名：
学号：123205432 专业：航海技术
班级： 12级航海技术四班
指导教师（职称）：
系部：航海系
2015年6月
海雷的重要性与实际航行中的应用
摘要：雷达作为现状船舶必不可少的重要助航设备，主要用于船舶的避碰和导航。

在船舶避碰方面，通过目标跟踪功能可以获取目标的航向、航速、DCPA TCPA、过船头距离、过船头时间等参数，为驾驶人员进行船舶避碰提供直接的数据支持，还可通过试操船功能校核避让决策的有效性，增强了避碰决策的辅助能力。

在船舶导航方面船舶导航雷达经历了几十年的发展，虽然在技术上有很大的进展但在体制上却没有大的改变，因此，可以认为船舶导航雷达需要相当长的时间才会发生根本性的变化
关键词：雷达重要导航避碰
引言：
伴随着世界经济全球化进程的加快，中国加入WTO组织，中国对外贸易持续增长，对世界的经济影响也越来越大，中国正由航运大国向航运强国迈进。

这些年中，海事对于雷达的发展比较活跃，随着电子科技的进步，雷达也在不断改革中，对于保障船舶安全留下了不可磨灭的影迹。

2009年10月1日起
1．雷达的背景及其功能
1.1 雷达的产生背景雷达的出现，是由于二战期间当时英国与德国交战时，英国急需一种能探测空中金属物体的雷达技术，能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。

二战后，随着电子等各个领域的科学进步，雷达进步一完善，发展了许多目标跟踪与识别的体制，随后更是融入航海事业中，帮助船舶导航，探索大自然。

1.2 雷达的发展过程1904年德国工程师胡尔斯迈耶制成能发射和接收电磁波以探测船舶航海雷达的装置，但因作用距离不到1英里未引起重视。

1935年法国班轮“诺曼底”号最先安装航海雷达其天线不能旋转，用以探测前方冰山。

20世纪30年代末，英国和美国制成船用米波对空搜索雷达，第二次世纪大战，研制了厘米波对海雷达。

1940年英国人兰德尔和布特制成空腔磁控管，解决了微波源问题。

1941年美国首先制成带有平面位置显示器的脉冲微波海面搜索雷达。

20世纪60年代末到70年代初出现了自动雷达标绘仪进一步发挥了雷达在避碰上的作用，得到广泛应用。

1.3 雷达的概念和意义装在船上用于航行避让、船舶定位、狭水道引航的雷达，亦称船用雷达。

航海雷达在能见度不良时为航海人员提供了必需的观察手段。

它的出现是航海技术发展的重大里程碑。

2．雷达的发展
2.1影响未来发展的因素
推动船舶导航雷达发展的因素大致可以概括为5个方便，即客户需求、海事法规调整、成本效益、环境以及技术。

客户需求：在瞒住导航雷达机泵要求的基础上，客户对于导航雷达的最强烈的要求就是降低价格，然而在这个价格敏感的市场，就限制了不能降低价格
的新的雷达和体制的引入。

海事法规的调整：由于国际海事组织要求船舶导航雷达系统必须符合当前的海事法规的要求，因此，海事和技术法规有关雷达方面的条纹成为了影响未来船舶导航雷达发展的又一重要因素。

海事法规最大的好处就是使全球所有商船上使用的雷达的技术规格具备统一的标准，这有利于雷达性能的发挥，保障航行安全
成本和效益：推动船舶导航雷达发展的第三个因素就是生产厂家为了保持产品竞争力而对降低生产成本和提高产品效益的追求。

一方面，海事法规对船舶导航雷达的性能都有具体强制的规定，厂家生产的雷达必须满足这些要求，另一方面是客户对高性价比的追求。

为了满足这两方面的要求，提高自己产品的竞争力，厂家就会在产品符合海事法规的最低规定之后，将主要的精力放在成本上。

环境：船舶导航雷达的工作环境非常恶劣，而随着近海水域的开发，不仅要求雷达要在大风大浪的恶劣天气中能正常发挥其功能，还要求雷达能对日益复杂的杂波进行处理。

客户对船舶导航雷达的性能提出了更高的要求，促使厂家不断使用新技术来改造雷达性能
技术：使生产厂家在众多竞争者中脱颖而出的最有效的方法就是
提高雷达性能和降低雷达的价格，这两方面都有可能
2.2雷达在避碰中的应用
就避碰而言，雷达通常具有以下功能：能及早地发现来船并获得碰撞危险的早期警报；通过系统观察与雷达标绘，能准确地获得两船通过时的DCPA与TCPA，从而确定是否存在碰撞危险;通过作图，可精确地求得来船的航向与航速；通过作图，可求得本船的避让措施；通过进一步的观察，可及时地判断来船的行动，并迅速地核查双方所采取的避让行动的有效性，通过作图，可以确定本船恢复原航向或原航速的时机，以确保两船在安全的距离上驶过。

2.3 雷达的现状
这些年中，海事对于雷达的发展比较活跃，随着电子科技的进步，雷达也在不断的改革中，对于保障船舶安全留下了不可磨灭的影迹。

雷达市场与成本效益很大程度阻挡雷达雷达的持续发展，使雷达的一些新的体制难以融入市场。

3雷达的组成与特性
3.1雷达的组成及其作用
（1）发射机组成：脉冲调解器、磁控管震荡器、电源。

作用：
在触发脉冲控制下生产周期性的大功率射频脉冲。

（2）收发开关发射时，关闭接收机，大功率射频脉冲送天线接收时，
接通接收机，微弱回波能量送接收机。

（3）天线定向收发天线，将发射机送来的射频脉冲聚成细束，集中向一个方向发射，并接收此方向物标反射回来的雷达波送接收机。

（4）接收机超外差式，将微弱回波信号放大千万倍以符合显示器要求
（5）显示器平面位置显示器。

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。

一般安装于驾驶室内的控制台。

3.2 雷达的检查
（1）初步检查：初步检查时检查船舶安全设备证书上记载的船用雷达的型号、数量是否与实际配备相符；ISM操作手册上是否有该型号的操作程序：雷达操作手册;使用记录；保养记录；驾驶台是否黏贴操作步骤及注意事项；设备的外观情况；雷达天线是否有异常情况以及雷达盲区图标是否张贴。

如果这些检查均满意，则可初步判定该轮雷达系统处于正常状态，否则，船用雷达很有可能处于不正常状态，应进一步的检查。

（2）操作检查让驾驶人员按操作程序启动电源，听听电源声音，开启“准备”状态，三分钟后是否进行可用状态（设备从冷却接通后，应能在4分钟内正常工作）,从开启到能用不能大于四分钟，开启后观察雷达天线的转动情况。

询问船员是否掌握船用雷达的操作程序，让船员口述或实际操作雷达，视其口述或实际操作是否正确、熟炼，同时借助附近固定或移动目标，根据天气及海况，要求驾驶人员对雷达进行调节，对物标进行探测、跟踪和测量，来判断雷达是否正常，操作人员是否合格。

抽查驾驶员作雷达标绘图。

3.3雷达的维护与保养
查看雷达的维护保养计划和记录，看看其是否定期对雷达进行维护保养：（1）天线及波导的维护，隙缝天线辐射面罩上的油灰至少每半年清除一次，不准加涂油漆；波导法兰和波导支架紧固情况至少每半年检查一次。

检查波导是否开裂，检查波导法兰处的密封情况和波导、电缆穿过甲板的水密情况等。

（2）接收机的维护，每三个月检查一次各种电缆接头盒连接器是否牢固可靠；至少每三个月检查一次雷达测试电表各项指示是否在正常范围内。

每次测试应在雷达工作半小时后进行；每半年用软毛刷清除一次收发机的灰尘。

（3）显示器的维护，每半年用软毛刷清除一次显示器灰尘;应定期轻轻用软布或清水
擦抹安全玻璃罩和标绘玻璃罩；检查各连接电缆和插头是否牢固可靠和接触良好；应小心按照雷达说明书的规定打开显示器面罩。

（4）中频变流机组的维护，按照说明书规定的要求对中频机组加润滑油。

3.4国际上对雷达的发展研究
2010年对于船用雷达行业来说是至关重要的一年，虽然经济整体回升，但是仍然存在许多问题不确定因素，未来经济发展仍不容乐观。

特别是2011年我国进入二十二发展时期，具有明显时代特征的二一五规划，对船用雷达导航行业的发展具有深远的影响。

雷达相关研究是一项巨大的工程，其讨论、研究、论证、极限、测试、定标等工作需要参与国际海事组织的个人成员国合作参与，有点测试、定标等工作的部分费用是由国际海事组织支付的，但是没有我国参与这方面的工作报道。

对相关国际会议，我国曾派员参加，但很少有参与船舶导航系统讨论和论文发表。

总结
船舶导航雷达的发展远远滞后于航天和军用等高技术雷达的发展，许多新技术由于成本高而暂时不能应用于船舶导航雷达领域，在目前，价格仍然是制约船舶导航雷达发展的关键因素，海事法规的调整以及客户对雷达性能的需求也促进着船舶导航雷达的发展。

现代的船舶导航系统越来越趋向于信息的融合，因此，满足了性能要求的船舶导航雷达一定会在综合驾驶台系统中占据更重要的位置。

总之，自从船舶导航雷达系统运用到航海这一领域以来，他就为航海事业做出了重大的贡献，逐步实现了“航行更安全，海洋更清洁”的目的，同时满足了交通运输信息化的快速发展，越来越多的高级船舶驾驶员已经离不开船舶导航系统给他们带来的便利和安全。

致谢
最后在此我要感谢我的专业老师，尤其是我的论文指导教师—张老师，是
他们的指导和细心关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。

在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。

老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。

从尊敬的导师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。