雷达定位与导航(1)
《航海学—天文、地文、仪器》教学课件—11船舶导航雷达
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)
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
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
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)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
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
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
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
高自考考试大纲格式内容与相关说明-天津教育招生考试院
天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：航海雷达与ARPA 课程代码：3543第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点航海雷达与ARPA是高等教育自学考试航海技术专业的一门主干课程，其任务是使学生了解船用导航雷达和ARPA系统的组成、基本工作原理、标准和性能，掌握操作使用方法及其局限性等注意事项，并能将有关知识应用于航海实践。
二、课程目标与基本要求1、了解船用导航雷达和ARPA的基本原理和系统构成及各种性能标准。
2、了解船用导航雷达和ARPA可能产生各种误差的原因及ARPA的局限性。
3、掌握船用导航雷达和ARPA的各种功能并能熟练操作正确使用。
4、能够判断船用导航雷达和ARPA工作是否正常，在力所能及的范围内排除简单故障。
5、了解船用导航雷达和ARPA的近期发展概况，能适应新型设备。
三、与本专业其他课程的关系1、航海雷达部分中的定位、导航章节是其他有关定位、导航课程的补充，侧重雷达的应用。
2、ARPA部分中的避碰、试操船内容是其他有关操纵，避碰课程的补充，侧重ARPA的操作。
第二部分考核内容与考核目标第一章雷达观测一、学习目的与要求本章学习重点在于理解雷达测距测向的基本原理及其基本工作过程。
二、考核知识点与考核目标（一）雷达基本工作原理（次重点）理解：1、雷达测距测方位基本原理2、雷达接收机的组成及相关关系；增益，调谐，海浪干扰抑制的作用及使用注意事项；接收机主要技术指标（最小可辨功率，噪声系数，通频带宽度）的定义，接收机的性能检测；天线收发形状的作用，种类及使用时间，天线收经开关恢复时间3、雷达显示器的组成几个部分作用；阴极射线管特点及平面位置显示原理；TV扫描原理及特点，雨雪干扰抑制，雷达同频干扰抑制的作用及使用注意事项；测距和测方位的误差的测定和校正；显示器正常工作的标志；阴极射线管的技术指标（PPI有效直径，光电直径及余辉时间）4、真运动装置的组成，特点及使用注意事项识记：1、雷达的基本组成及相互关系2、雷达发射机的组成及相互关系：磁控管特点，发射机正常工作的标志，发射机主要技术指标（峰值功率，平均功率，脉冲宽度，脉冲重复频率，脉冲重复周期）的定义，发射机的性能检测3、波导和同轴电缆的作用，特点；天线系统的组成和特点；天线的电气特性（天线方向性系数，天线增益，天线波束宽度，旁瓣）4、中频电源设备的作用，种类及特点5、雷达附加装置；双雷达系统的作用，操作要点；性能监视器的种类，组成，监视对象，以及性能好环的判断方法；对数放大器，恒虚警处理，圆极化天线，视频处理等抗杂波装置的作用及使用注意事项（二）雷达操作应用（重点）理解：1、相对运动的三种显示方法的特点和应用2、真运动的两种显示方式（对水稳定和对他稳定）的特点与应用3、陀螺罗经，计程仪的误差对真运动，真北向上，和航向向上显示方式的影响识记：1、按钮符号，作用，以及操作要点2、雷达基本操作要点及注意事项3、雷达安装要点，磁安全距离；天线位置的确定；验收注意事项应用：雷达日志记录方法（三）符合IMO要求的雷达的性能标准（一般）理解：符合IMO要求的雷达的性能标准（四）影响雷达图像显示的因素（重点）理解：1、雷达技术指标的影响（波长，峰值功率，脉冲宽度，天线增益，天线水平和垂直束宽度，脉冲重复频率，最小可辨功率，噪声系数，通频带宽度，天线转速，天线极化类型等）2、大气传播条件的影响（衰减，折射）3、海面镜面反射的影响4、气象（云雾雨雪等）与海况的影响5、目标特性（大小，形状，表面结构，材料）及视角的影响应用：1、天线安装位置的影响（盲区，阴影扇形）2、操作技术的影响识记：假回波与干扰杂波的影响（五）雷达定位与导航（重点）理解：雷达定位及精度识记：1、识别回波与辨认论目标的方法（含特殊航海标回波特征；角发射器和雷达信标等）2、选择定位物标的原则，测距，测方位的方法3、雷达导航方法（设计航线，沿岸航行，避险位置线，狭水道导航及港口雷达站导航方法）（六）雷达试验（次重点）识记：雷达结构认识，开关机操作步骤，重要控钮调整练习，雷达工作状态判断方法（真实雷达进行）应用：1、测距，测方位联系；测距，测方位误差的检测及修正；目标识别与辨认练习2、雷达定位及误差，显示方式练习3、雷达导航练习（雷达模拟器进行）第二章雷达标绘一、学习目的与要求通过本章学习，理解海上运动态势，掌握雷达标绘方法二、考核知识点与考核目标（一）真运动和相对运动的概念（重点）理解：真运动和相对运动的概念（二）运动模式的选择（次重点）理解：1、相对运动模式2、真运动模式（三）图解法判断是否存在碰撞危险（一般）应用：1、标绘工具的使用；标绘图，雷达屏幕反射器等2、相对运动矢量三角形3、求取来船的运动要素（重点是相对运动作图）；航向，航速DCPA和TCPA；4、求取安全避让措施（变向，变速或两者结合）5、本船避让后回航的时机（四）来船运动要素与本船避让后的避让效果之间关系的分析（一般）理解：1、本船变向后来船相对运动线的变化规律2、本船变速后来船相对运动线的变化规律3、本船采取行动后来船DCPA和TCPA的变化规律（五）国际海上避碰规则与雷达避碰（一般）理解：1、决定安全航速的因素2、及时的和大幅度行动的重要性识记：雷达在避碰工作中的协助瞭望作用，雷达标绘的重要性应用：能见度良好，能见度受限，受限水域，以及其他情况下使用雷达协助避让的时机（六）转向方向的选择和雷达避碰转向操纵示意图（重点）应用：转向方向的选择和雷达避碰转向操纵示意图（七）多船避让中重点船的选择，转向不变线的概念及其应用（次重点）理解：转向不变线的概念及其应用应用：多船避让中重点船的选择（八）雷达协助避让中两船最小会遇距离的几种估算方法（次重点）应用：几种估算方法第三章雷达模拟器一、学习目的与要求在模拟条件下，掌握雷达在航海上的应用。
雷达定位与导航
雷达定位与导航1．正确选择定位物标的原则：1）：选清晰稳定，海图上精确标识的目标回波。
（如孤立小岛、岬角等。
避免选用平坦的岸线、山坡等回波有严重变形或位置难以在海图上确定）2）：选择近的物标：近距物标定位精度高，特别是测方位。
尽可能用测距定位，不用测方位定位，因为雷达测距精度高于测方位。
3）：三条位置立角≈120°二条位置线立角≈90°2．定位优劣次序：雷达测距精度高于测方位。
尽可能用测距定位，不用测方位定位。
所以有下列定位次序。
1）：三目标距离定位2）：二目标距离+一目标方位3）：二目标距离4）：二目标方位+一目标距离5）：一目标距离+方位6）：三目标方位7）：二目标方位。
雷达导航方法：连续短时间定位、距离避险线（又称雷达安全距离线）法、方位避险线（又称安全方位线）法三种。
一、距离避险线法使船舶在航行中离岸、或选定目标点（参考物标）保持一定距离，从而确保航行安全。
航行时必须使船舶始终保持在距离避险线的外侧。
1．适用范围：当各危险点与计划航线接近垂直时可用距离避险2．实际操作时，可用方位标尺线协助：将方位标尺指向航向，并用活动距标圈定出避险线距离相对应的一根平行方位标尺线(避险方位标尺线)，航行时随时保持使危险物标(上述各危险点)的回波处在上述避险方位标尺线的外侧即可。
二、方位避险线法当船舶的航向和岸线或多个危险物连线的方向近于平行时，为了安全地避离航线附近的危险物标，可用方位避险线来表明危险物标的所在方位。
航行中，应将物标回波始终放在方位避险线外侧，船首线始终放在方位避险线的安全一侧。
1．适用：当船舶的航向和岸线或多个危险物连线的方向近于平行时。
2．使用方法：使参考物标处于方位避险线（平行标尺）的外侧，以此来保障航向安全。
雷达原理(第三版)__丁鹭飞第1章
4) 火控雷达 其任务是控制火炮(或地空导弹)对空中目标进 行瞄准攻击, 因此要求它能够连续而准确地测定目标的坐标, 并 迅速地将射击数据传递给火炮(或地空导弹)。这类雷达的作用 距离较小, 一般只有几十公里, 但测量的精度要求很高。
5) 制导雷达 它和火控雷达同属精密跟踪雷达, 不同的是制 导雷达对付的是飞机和导弹, 在测定它们的运动轨迹的同时, 再 控制导弹去攻击目标。制导雷达要求能同时跟踪多个目标, 并 对分辨力要求较高。这类雷达天线的扫描方式往往有其特点, 并随制导体制而异。
6) 战场监视雷达 这类雷达用于发现坦克、 军用车辆、 人 和其它在战场上的运动目标。
7) 机载雷达 这类雷达除机载预警雷达外， 主要有下列数种 类型:
(1) 机载截击雷达。当歼击机按照地面指挥所命令, 接近敌 机并进入有利空域时, 就利用装在机上的截击雷达, 准确地测量 敌机的位置, 以便进行攻击。 它要求测量目标的精确度和分辨 率高。
处目标所照射到的功率密度为
S1
PtG
4R2
目标截获了一部分照射功率并将它们重新辐射于不同的方向。 用雷达截面积σ来表示被目标截获入射功率后再次辐射回雷达处 功率的大小, 或用下式表示在雷达处的回波信号功率密度:
S2S14R24P tG R24R2
σ的大小随具体目标而异, 它可以表示目标被雷达“看见”的尺 寸。雷达接收天线只收集了回波功率的一部分, 设天线的有效 接收面积为Ae, 则雷达收到的回波功率Pr为
当目标向着雷达站运动时, vr＞0, 回波载频提高; 反之vr ＜0, 回波载频降低。雷达只要能够测量出回波信号的多卜勒频移fd , 就可以确定目标与雷达站之间的相对速度。
径向速度也可以用距离的变化率来求得, 此时精度不高但不 会产生模糊。无论是用距离变化率或用多卜勒频移来测量速度, 都需要时间。观测时间愈长，则速度测量精度愈高。
雷达操作与应用实训指导书
雷达操作与应用目录雷达操作与应用评估规范第一章雷达基本操作与设置第二章雷达观测、定位第三章雷达导航第四章雷达人工标绘第五章雷达自动标绘第六章 AIS报告目标第七章试操船雷达操作与应用评估规范（适用对象：9205、9206 500总吨及以上二/三副、9209未满500总吨二/三副）1.评估目的通过评估，在真实的雷达设备和/或雷达模拟器上，检验被评估者雷达观测、雷达导航和雷达避碰的设备操作和应用能力。
本评估满足STCW公约马尼拉修正案及中华人民共和国海事局海船船员适任考试评估的相关要求。
2.评估内容2.1 雷达基本操作与设置2.2 雷达观测2.3 雷达导航2.4 雷达人工标绘2.5 雷达自动标绘2.6 AIS报告目标2.7 试操船3.评估要素及标准（1）评估要素3.1 雷达基本操作与设置3.1.1 保持清晰观测目标的雷达操作方法①雷达开机前准备工作②雷达开机、核实传感器数据、并调整在最佳观测状态的操作③根据气象海况和航行环境保持清晰观测目标的操作④雷达关机操作3.1.2 准确测量目标位置的操作方法①准确测量目标距离的操作②准确测量目标方位的操作3.2 雷达定位①在评估要素3.1的基础上，雷达目标识别与定位目标的选择②雷达定位方法的选择③雷达定位目标测量方法与保证雷达定位精度的操作3.3 雷达导航①雷达平行线导航操作②雷达距离避险线导航操作③雷达方位避险线导航操作3.4 雷达人工标绘3.4.1转向避让措施①观测并标绘目标船的相对运动线②求取目标船的航向、航速、CPA及TCPA③判断本船所处的局面④根据规则的规定拟定转向避让措施⑤根据转向不变线判断本船转向后来船的相对运动线的变化方向⑥通过标绘求出具体转向角并核查是否会导致另一紧迫局面⑦操纵船舶进行转向避让⑧核查转向避让效果并判断他船行动⑨求取恢复原航向的时机并采取措施⑩分析产生误差的原因3.4.2变速避让措施①观测并标绘目标船的相对运动线②求取目标船的航向、航速、CPA及TCPA③判断本船所处的局面④根据规则的规定拟定变速避让措施⑤判断本船变速后来船的相对运动线的变化方向⑥通过标绘求出变速幅度并核查是否会导致另一紧迫局面⑦操纵船舶进行变速避让⑧核查转向避让效果并判断他船行动⑨求取恢复原航速的时机并采取措施⑩分析产生误差的原因3.4.3停船避让措施①观测并标绘目标船的相对运动线②求取目标船的航向、航速、CPA及TCPA③判断本船所处的局面④根据规则的规定拟定避让措施⑤判断本船停船后来船的相对运动线的变化方向⑥通过标绘求出停船时机（应考虑冲程的影响）并核查是否会导致另一紧迫局面⑦操纵船舶进行停船避让⑧核查转向避让效果并判断他船行动⑨求取恢复原航速的时机并采取措施⑩分析产生误差的原因3.5 雷达自动标绘3.5.1 目标捕获①CPA/TCPA设置准则②目标捕获的含义，建立初始跟踪的过程，目标运动趋势数据的获取③目标手动捕获和自动捕获在不同航行环境中使用的基本原则及其优势与局限性④自动捕获设置方法及抑制区的合理使用3.5.2 目标跟踪①目标稳定跟踪条件判断，目标预测运动数据的获取及其精度判断②在可能发生目标丢失和目标交换条件下的雷达观测与操作③判断目标危险的方法及其操作④本船机动和目标机动对雷达数据的影响3.6 AIS报告目标3.6.1 AIS目标信息①识别AIS休眠目标、激活目标、被选目标、危险目标、丢失目标和轮廓目标②获取AIS目标信息3.6.2 雷达跟踪目标与AIS报告目标融合①AIS辅助雷达避碰的操作②雷达跟踪目标与AIS报告目标融合条件的选择3.7 试操船①启动试操船的准备②雷达跟踪目标与AIS报告目标试操船方法及其操作③判断试操船结果的可行性④利用试操船确定恢复原航向和/或航速的时机（2）评估标准：①操作正确、熟练，回答问题完整准确：100%；②操作正确、比较熟练，回答问题基本准确：80%；③操作正确、熟练程度一般，回答问题尚准确：60%；④操作较差，回答问题错误较多：40%；⑤操作差，回答问题基本不正确：20%；⑥无法完成操作，不能回答出问题：0。
雷达课件第1部分
C A’ B 岛屿 C’
本船
(a) 侧视图
A
外形轮廓
本船
(b ) 俯视图
岛屿
扫描 方向
扫描线 扫描原点 O (本船) 实际距离 探测距离 (c) 雷达图像 A
岛屿
C CRT边缘
• 2．径向扩展 • 发射脉冲宽度τ、接收机通频带宽度△f以
及荧光屏光点直径d会使物标回波在半径 方向上产生扩展。现以点物标为例进行 说明。 • 宽度为τ的发射脉冲打到点物标时，显然 ，回波的宽度也为τ。宽度为r的回波脉冲 通过接收机放大时，会使回波宽度失真 变形，增加约1／△f的宽度，这样，一 个点物标的回波宽度变成C(τ+1／△f)／2 。
两侧较暗。若扫描亮度、增益控钮稍些， 波的两侧边缘也会向中缩。 • 物标回波图像的横向缩小可提高雷达的 方位分辨率，但可能丢尖物标的真正边 缘．造成雷达测方位的误差。
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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
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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。
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（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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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