船用雷达工作原理
雷达基本工作原理
眼睛” 是驾驶员的“眼睛”！
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航海雷达与ARPA
绪
论
六、雷达的发展概况
年代： 30 年代：
By 1934 R.M.Page had photographed their first radar echo at NRL and by 1938 the US SCR-268 radar was operational as an Anti Aircraft AA radar. The US first naval radar XAF was at sea in 1938 aboard the USS New York.
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航海雷达与ARPA
2、测向原理
绪
论
过程分析： 过程分析：
天线高度定向性——θh很小 a、天线高度定向性 θ 该目标接收电波——反射 b、只有当主波束对准目标——该目标接收电波 只有当主波束对准目标 该目标接收电波 反射 当偏离目标——主波束不对准 c、当偏离目标 主波束不对准 该目标——不能被探测 不能被探测——无反射 该目标 不能被探测 无反射 ∴ 主波束轴方向——代表O—T之间的方向；[理解：→第1 主波束轴方向 代表O T 之间的方向； 理解： 代表 要点] 要点] d、由于显示器扫描线与天线同步旋转 当主波束扫到某一方向——扫描线相应扫在这一 即 ： 当主波束扫到某一方向 扫描线相应扫在这一 方位上。 方位上。 [理解：→第2要点] 理解： 要点] 该目标回波——就会立即在该方向上显示出来。 就会立即在该方向上显示出来。 ∴ 该目标回波 就会立即在该方向上显示出来
绪
论
CH1 雷达基本工作原理（ Radar basic principle of operation） operation） ξ1.1 雷达测距测方位基本原理 T2 T1 测距原理( 一. 测距原理( Ranging Principle)
船用雷达的操作和使用
船用雷达的操作和使用船用雷达是船舶上常见的导航设备，它通过发射和接收微波信号来探测周围环境，并提供相关的信息给船舶驾驶员，以确保航行的安全。
以下是关于船用雷达的操作和使用的详细说明。
1.雷达系统组成船用雷达一般由以下几个部分组成：-雷达发射器：产生微波信号并向四周发射。
-雷达接收器：接收反弹回来的信号，并将其转化为图像。
-显示器：显示雷达所接收到的图像，并提供相关的信息。
-软件控制系统：用于控制雷达的各项参数和功能。
2.雷达的工作原理船用雷达利用微波信号来测量和跟踪目标物体的位置和距离。
当雷达发射器发射出的微波信号遇到物体时，一部分信号会被物体反射回来，雷达接收器接收到反射回来的信号后，通过信号处理和图像重建，形成雷达图像。
3.雷达的操作步骤以下是一般的雷达操作步骤：-打开雷达开关：将雷达接通电源，打开相关开关。
-设置雷达参数：根据航行需求，设置雷达的工作频率、功率、扫描范围等参数。
-定位雷达：将雷达安装到适当的位置，确保雷达可以360度无阻碍的扫描周围环境。
-调整雷达扫描模式和范围：根据航行需求，调整雷达的扫描模式和范围，可以选择水平扫描、垂直扫描、或者组合扫描等模式。
-观察雷达图像：通过观察雷达的显示器，获取周围环境的信息，包括航道、目标物体、岩礁、其他船只等。
-自动或手动跟踪目标：根据需要，雷达可以根据用户设置自动跟踪目标，也可以手动选择跟踪目标。
-分析和决策：根据雷达提供的信息，船舶驾驶员进行分析和决策，选择适当的航向和航速。
4.雷达的使用注意事项在使用船用雷达时，需要注意以下几个方面：-正确设置雷达参数：根据航行条件和需求，合理设置雷达的频率、功率、扫描范围等参数，以获取准确的雷达图像。
-关注目标物体：通过观察雷达图像，及时发现与船只航行有关的目标物体，如其他船只、浮标、岩礁等，并根据需要采取相应的行动。
-定期校准雷达：定期对雷达进行校准和维护，以确保其准确性和可靠性，同时保持雷达设备的清洁。
海船信号设备简要介绍
海船信号设备简要介绍海船信号设备是航海领域中非常重要和必备的装备之一，它们用于通信、导航和安全目的。
本文将简要介绍几种常见的海船信号设备，包括雷达、航向指示器、声呐和自动识别系统。
1. 雷达雷达（Radar）是一种利用射频波和电磁波进行探测、定位和跟踪物体的设备。
它通过发送脉冲波并接收其反射信号，以测量物体的位置、速度和方向。
雷达可以用于探测其他船只、岩礁、障碍物和航标等，从而提高船只的安全性和导航能力。
在海船上，雷达通常由屏幕、天线和控制器组成。
屏幕上显示出接收到的信号，并提供物体的位置和其他相关信息。
天线负责发射和接收信号，而控制器则用于调整雷达系统的设置和功能。
2. 航向指示器航向指示器（Compass）是一种用于确定船只方向的设备。
海船上的航向指示器通常是磁罗盘或陀螺罗盘。
磁罗盘通过感应地磁场来确定船只的方向，而陀螺罗盘则利用陀螺仪原理来测量航向角。
航向指示器通常嵌入在船只的船桥上，并与导航系统相连。
它提供船只的实时方向信息，同时也可以提供罗盘校准和自动导航功能。
3. 声呐声呐（Sonar）是一种利用声波进行水下探测和测距的装备。
海船上的声呐系统通常由发射器、接收器和显示器组成。
发射器发出声波信号，而接收器接收反射回来的信号。
通过测量声波的传播时间和接收到的信号强度，声呐可以确定水下物体的位置和距离。
声呐在海船上有多种应用，包括测量水深、探测潜在的障碍物、定位鱼群和搜索水下目标等。
4. 自动识别系统自动识别系统（Automatic Identification System，简称AIS）是一种用于船只识别和跟踪的设备。
它使用全球卫星导航系统（如GPS）和无线电通信技术来进行船只的位置监测。
AIS系统通过船只上的发射器和接收器，将船只的位置、船名、船舶类型和航行状态等信息发送到附近的船只和岸基站，以提高海上航行的安全性和效率。
结论海船信号设备在航海中起到了至关重要的作用。
雷达、航向指示器、声呐和AIS系统等设备能够提供准确的导航信息、确保船只的安全以及优化航行效率。
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。
船用雷达与定位与导航
雷达导航系统
探测障碍物
利用雷达发射的电磁波探测周围 障碍物，提供实时、准确的距离
和方位信息。
气象监测
雷达系统可以监测海洋气象信息， 如风向、风速、海浪等，为航行提 供参考。
自动避障
通过雷达探测周围障碍物，自动调 整航向和航速，避免碰撞事故。
惯性导航系统
船用雷达的应用场景
船用雷达广泛应用于船舶导航、避碰、气象观测和海洋调查等领域。在船舶导航中，雷达可以帮助船员探测周围的目标，避 免碰撞事故的发生。
在避碰中，雷达可以实时监测周围船舶的动态，为船舶提供安全航行的信息。在气象观测中，雷达可以探测降雨、风向和风 速等信息，为航行提供气象保障。在海洋调查中，雷达可以用于探测海底地形、水深和流速等信息，为海洋科学研究提供数 据支持。
标准化和互操作性
为了促进集成系统的广泛应用和发展，需要制定统一的标准和规范， 提高不同设备和系统之间的互操作性和兼容性。
05 安全与法规考虑
安全与法规考虑 国际海上避碰规则
雷达设备的合规性
船用雷达设备必须符合国际电工委员会（IEC）和国际海事组织（IMO）的相关标准和规定，以确保其性 能、安全性和可靠性。在使用船用雷达设备时，应确保其符合相关法规和标准的要求，并定期进行维护和 校准。
船用雷达与定位与导航
目录
• 船用雷达系统 • 定位系统 • 导航系统 • 船用雷达与定位与导航的集成应用 • 安全与法规考虑
01 船用雷达系统
船用雷达工作原理
船用雷达通过发射电磁波并接收反射 回来的信号来探测目标，根据目标距 离、方位和高度等信息，形成雷达图 像。
雷达波在传播过程中会受到气象、海 浪等因素的干扰，因此需要对接收到 的信号进行滤波、放大和去噪等处理 ，以提高探测精度。
海面雷达知识点总结
海面雷达知识点总结海面雷达是一种利用电磁波进行信号传输和接收的设备，用于探测和监测海面上的船只、航标和其他物体。
它在海洋航行、渔业、海上天气监测等方面有着广泛的应用。
了解海面雷达的知识点有助于我们更好地理解它的原理和功能，以及如何正确使用和维护海面雷达设备。
本文将对海面雷达的相关知识进行总结，包括原理、技术特点、应用领域等内容。
一、海面雷达的原理及工作方式1. 海面雷达的原理海面雷达是一种利用电磁波进行测距的设备。
其工作原理是发射一束电磁波并接收由目标物体反射回来的信号，通过测量信号的回波时间和强度来确定目标的距离、方向和速度。
海面雷达所使用的电磁波通常是微波，其频率范围在几百兆赫兹到几千兆赫兹之间。
2. 海面雷达的工作方式当海面雷达接收到目标物体反射的信号时，通过分析该信号的回波时间和强度，可以确定目标物体的距离、方向和速度。
海面雷达通常可以通过调整发射和接收的频率、功率和天线方向来实现不同范围和分辨率的探测。
在船舶上使用的海面雷达通常还配备有显示屏和声音报警系统，以便操作人员及时发现和处理潜在的危险情况。
二、海面雷达的技术特点1. 高频率、短波长海面雷达所使用的电磁波通常是高频率、短波长的微波，这使得它能够在海面上产生较小的波束扩散角，从而实现较高的探测分辨率和精度。
2. 能够穿透雾霾海面雷达所使用的高频微波能够比较好地穿透雾霾，从而在恶劣天气下依然能够保持较好的探测性能，这使得它在海上的导航和监测中具有更加可靠的应用保障。
3. 信号处理技术海面雷达配备有先进的信号处理技术，能够对接收到的信号进行复杂的处理和分析，从而实现对海面目标的高效探测和识别。
4. 自动跟踪系统一些先进的海面雷达还配备有自动跟踪系统，能够对目标物体进行自动跟踪，从而提高操纵的便捷性和操作的准确性。
三、海面雷达的应用领域1. 海洋航行海面雷达是船舶上必备的导航设备之一，能够帮助船舶实现对周围海域的快速和准确的监测，从而保障船舶的安全航行。
趣味小知识为什么雷达可以探测飞机和船只
趣味小知识为什么雷达可以探测飞机和船只雷达是一种利用无线电波进行探测和测距的技术。
它广泛应用于军事、航空、海洋等领域，能够准确探测到飞机和船只的位置和速度。
那么，为什么雷达可以实现对飞机和船只的探测呢？本文将从物理原理和技术过程两方面进行阐述。
一、物理原理雷达探测飞机和船只的原理和方法主要基于以下物理原理：电磁波的散射和回波。
1. 电磁波的散射雷达发射器向周围空间发射无线电波，这些波在遇到目标物体时会发生散射。
散射现象是由目标物体与电磁波相互作用产生的，包括反射、散射、折射等。
飞机和船只作为大型物体，其体积较大，当电磁波入射到它们表面时，会产生一部分散射波。
2. 回波的接收当散射波与雷达接收器相遇时，雷达可以将接收到的散射波转化为电信号（也称为回波）。
回波信号的强度和到达雷达的时间可以提供有关目标物体距离和速度的信息。
由于飞机和船只的体积较大，它们与电磁波的相互作用会导致较强的回波信号。
二、技术过程雷达探测飞机和船只的过程主要包括发射、接收和信号处理等环节。
1. 发射雷达发射器会向周围空间发射一束无线电波。
这些无线电波经过天线发射出去，并在空间中传播。
2. 接收当无线电波遇到目标物体时，会发生散射现象。
散射波在空间中传播，有部分会进入雷达接收器的天线。
3. 信号处理雷达接收器将接收到的散射波转化为电信号，并经过放大和滤波等处理。
处理后的信号可以提供飞机或船只的位置、速度、航向等信息。
通过上述技术过程，雷达可以准确地探测到飞机和船只的存在并获取相关信息。
这种无线电波探测技术在航空和航海等领域具有重要的应用价值。
总结起来，雷达之所以能够探测飞机和船只，是因为它利用电磁波与目标物体相互作用产生的散射现象和回波信号来实现的。
通过发射和接收等技术过程，雷达可以提供目标物体的位置、速度等信息。
这些信息对于军事、民航、海事等领域的安全和监测具有重要意义。
船用雷达详细介绍
如发射功率不足、发射脉冲宽 度不正确或发射机频率不稳定 等。
接收机故障
如接收机灵敏度下降、接收机 噪声增大或接收机动态范围减 小等。
显示器故障
如显示器黑屏、显示器亮度不 足或显示器色彩失真等。
故障排除流程和方法
观察故障现象
首先观察雷达的故障 现象，了解故障的具 体表现。
分析故障原因
根据故障现象，分析 可能的原因，缩小故 障范围。
检查发射机的工作状态，测试 发射功率和波形，确保符合规 定要求。
天线系统
检查天线转动是否灵活，馈线 连接是否良好，天线罩是否破 损。
雷达主机
检查主机外观是否完好，各部 件连接是否紧固，散热系统是 否正常工作。
接收机
检查接收机灵敏度、噪声系数 等参数，确保接收性能良好。Fra bibliotek电源系统
检查电源输出电压和电流是否 稳定，电池组是否正常充电和 放电。
将雷达与其他传感器（如红外、光电等）数据进 行融合，提高探测和识别能力。
多功能一体化设计趋势
导航与避碰一体化
将雷达导航与自动避碰系统相结合，实现船舶安全航行。
雷达与通信系统融合
通过共享硬件和信号处理算法，实现雷达探测与通信功能的集成。
多频段、多极化技术
采用多频段、多极化技术，提高雷达抗干扰能力和探测性能。
正确使用操作规范
开机前检查
在开机前，应对雷达系统进行检查，确保各 部件连接正确、紧固可靠。
参数设置
根据航行需要和海况条件，合理设置雷达参 数，如量程、增益、雨雪抑制等。
正确开机
按照规定的开机顺序进行操作，避免误操作 导致设备损坏。
观察与瞭望
在使用雷达时，应始终保持对周围海况和航 行环境的观察与瞭望。
船用雷达详细介绍
船用雷达详细介绍船用雷达是指安装在船舶上，用来探测和测量周围环境的雷达系统。
它是船舶上必备的重要设备之一，具有广泛的应用领域，包括航海、渔业、船舶导航和安全等。
船用雷达的基本原理是利用电磁波的反射和回波来探测目标物体的位置和距离。
雷达系统会通过发射器发射一束脉冲电磁波，并追踪这些波的回波来确定目标物体的位置和距离。
通过测量回波的时间和频率，船用雷达能够计算出目标的位置、距离和速度等重要信息。
船用雷达通常由以下几个主要部件组成：天线、发射器、接收器、显示器和控制装置。
天线用于发射和接收电磁波，发射器产生电磁波脉冲，接收器接收和处理回波信号，显示器显示目标物体的信息，控制装置用于操作和控制雷达系统。
船用雷达的主要功能包括航海导航、碰撞防范、目标检测和跟踪等。
船舶在海上航行时，通过船用雷达可以确定周围环境的情况，包括其他船只、浮标、礁石等。
船用雷达能够提供目标物体的位置、距离和速度等信息，帮助船舶避免碰撞和安全导航。
船用雷达的技术特点主要包括雷达分辨率、探测距离、工作频率和功率等。
雷达分辨率是指雷达系统能够分辨出的最小目标物体的大小，通常与天线的直径有关。
探测距离是指雷达系统能够探测到目标物体的最远距离，通常取决于功率和工作频率。
工作频率是指雷达系统发射和接收电磁波的频率，通常根据不同的应用需求选择合适的频率。
船用雷达有多种不同类型，包括X波段雷达、S波段雷达、L波段雷达、K波段雷达等。
不同类型的雷达在性能和应用方面有所差异。
例如，X波段雷达具有较高的分辨率和探测距离，适用于长距离航行和海上作业；而S波段雷达则适用于近距离导航和安全防范。
除了基本功能外，现代船用雷达还具有一些先进的特性和功能，如自动目标跟踪、天气雷达、海上目标识别系统等。
自动目标跟踪可以自动追踪目标物体的运动轨迹，方便船舶管理和操作；天气雷达可以探测和预测天气情况，提供给船舶相关的气象信息；海上目标识别系统可以识别和跟踪目标物体，确保船舶的安全航行。
海上导航雷达的使用教程和注意事项
海上导航雷达的使用教程和注意事项海上导航雷达是现代航海技术中不可或缺的重要设备，它通过接收和发送电磁信号来探测、跟踪和定位船只、岛屿和其他物体。
它在船舶导航中发挥着关键作用，为船员提供了准确和即时的信息，以确保航行的安全和顺利。
然而，正确使用海上导航雷达并非易事，需要一定的培训和实践经验。
本文将为您提供海上导航雷达的使用教程和注意事项，以帮助您更好地理解和应用这一关键航海工具。
一、了解雷达原理在学习如何使用海上导航雷达之前，我们首先需要了解雷达的基本原理。
雷达工作基于微波的特性。
雷达将微波的脉冲发送出去，并通过接收返回的回波来确定目标物体的位置和距离。
回波的特征会在雷达屏幕上显示出来，帮助船员识别和跟踪目标物。
二、熟悉雷达显示海上导航雷达的显示屏通常显示船舶和其他物体的位置、距离和方位角。
当使用雷达时，您需要熟悉这些显示，并能准确地解读和理解它们。
在雷达屏幕上，船舶通常以一个点的形式显示，而岛屿和其他物体则以固定的形状显示。
此外，船舶的运动方向也会以箭头或线段的形式显示在屏幕上。
三、调整雷达设置正确的雷达设置对于准确和可靠的导航至关重要。
您应该熟悉如何调整雷达的增益、脉冲长度和脉冲重复频率等参数。
增益控制调整回波信号的强度，脉冲长度控制雷达发送的脉冲时长，而脉冲重复频率则控制雷达发送脉冲的速度。
根据不同的环境和海况，您需要根据需要灵活调整这些设置，以获得最佳的导航效果。
四、理解雷达反射特性在使用雷达时，您需要了解各种物体对雷达信号的反射特性。
船舶、岛屿和其他物体都具有不同的雷达反射截面积，这直接影响到它们在雷达屏幕上的显示效果。
大而坚固的物体通常有较大的雷达反射截面积，而小而脆弱的物体则有较小的截面积。
因此，在识别和判断目标物体时，您需要根据反射特性来进行推测和判断。
五、掌握雷达的航道标识功能海上导航雷达还具有航道标识功能，它可以帮助船员准确地判断船舶是否偏离航道。
雷达会在航道两侧显示虚线，并在航道中心显示一条实线。
海事雷达概念
海事雷达概念《海事雷达概念》海事雷达是一种利用雷达技术在海上进行目标探测和测距的装置。
它是航海领域中最重要的技术之一，为航海员提供了强大的辅助工具，帮助他们在复杂的海上环境中安全导航。
海事雷达的工作原理是利用电磁波与目标物体之间的相互作用，将电磁波发送到海面上，然后接收和分析目标物体反射回来的信号。
通过测量信号的时间和强度，海事雷达系统可以确定目标物体的位置、距离、速度和方向等关键信息。
与其他雷达技术相比，海事雷达有着独特的特点和要求。
首先，海事雷达需要具备较高的天线位置和辐射功率，以确保信号可以穿透雨、雾、波浪等海上环境中的干扰，并返回准确的目标信息。
其次，作为一种航海设备，海事雷达需要具备强大的抗干扰能力，可以过滤掉来自其他雷达设备、船只、建筑物等多种干扰源的信号，保证航海员可以准确地获得目标信息。
海事雷达在航海领域中起着至关重要的作用。
首先，它可以帮助船只迅速发现和识别周围的其他船只、浮标、礁石等障碍物，避免碰撞和事故发生。
其次，海事雷达可以监测海上交通流量和航线，协助船只规划最优的航行路线，提高航行效率。
另外，海事雷达还可以用于搜索和救援行动，帮助找到失踪或遇险的船只和船员。
随着科技的不断进步和海事雷达技术的发展，现代海事雷达已经具备了许多高级功能。
例如，自动目标追踪技术可以实时计算和显示目标物体的轨迹和速度，并提供预警功能，确保航海安全。
此外，自适应信号处理技术使得海事雷达可以根据不同的海况和环境条件自动调整参数，提高雷达系统的灵敏度和性能。
总之，海事雷达是一种非常重要的技术装置，它在航海领域中具有不可替代的作用。
海事雷达可以提供准确的目标信息，帮助航海员安全导航，避免事故发生。
随着技术的进步，我们可以期待海事雷达在未来能够更好地满足航海领域的需求，实现更高效、安全的航海活动。
渔航仪器第六章 航海雷达
3．天线(Scanner；Antenna； Aerial)
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。 雷达天线由驱动电机带动并按顺时针方 向(从天线上方向下看)匀速旋转，转速一 般为15r／rain一30r／min。天线系统还向 显示器发出船首位置信号和天线 信号。
第六章 航海雷达
第一节 雷达测距测方位基本原理
一、测距原理 因为超高频无线电波在空间传播时具 有等速、直线传播的特性，并且遇到物 标有良好的反射现象，所以，如果记录 雷达脉冲波离开天线的时间和无线电脉 冲波遇到物标反射回到天线的时间，则 物标离天线的距离H可由下式求出 ： H=1/2ct
二、测方位原理 因为超高频无线电波在空间的传播是直线 的，所以，只要把天线做成定向天线，即 只向一个方向发射，也只接收这一个方向 目标的回波，那么，天线所指的方向就是 物标的方向。如果天线旋转，依次向四周 发射与接收，当在某个方向收到物标回波 时，只需记下此时的天线方向就可知道物 标方向。
7．雷达电源设备(PowerSupply)
电源设备的作用是把各种船电变换成雷 达所需的具有一定频率、功率和电压的 专用电源。现在雷达均采用大功率稳压 电源供电，电源电压一般在12V一40V 之间。
第二节 雷达使用性能及其影响因素
航行在不同海区的各种用途的船舶，对所配备的 船用雷达的各项使用性能的要求也不尽相同，如 远洋航行的大型船舶，最关心的是要雷达能尽早 发现远距离物标，以便进行远距离定位，即要求 雷达的远距离性能好。对于航行在沿海和内河的 小型船舶，最关心的是图像的清晰度，以便于避 碰，即要求雷达的图像分辨力高，盲区小，近距 离性能好。此外，不同的船舶对雷达的分机尺寸、 结构、要求承受的摇摆、振动程度及环境温度、 湿度的适应性等也不尽相同。
船舶雷达知识点总结图表
船舶雷达是一种用于船舶导航和安全的重要设备。
它通过发射和接收无线电波来探测周围环境，帮助船舶避免障碍物、识别其他船只并保持安全距离。
船舶雷达的使用对于船舶的航行至关重要，因此船员需要掌握相关的知识和技能来正确操作雷达。
下面将对船舶雷达的知识点进行总结，包括雷达的工作原理、常见的雷达显示和功能、雷达的使用注意事项等内容。
一、雷达的工作原理1. 电磁波的发射和接收雷达通过发射一定频率的电磁波，然后接收并分析被目标反射回来的信号来探测目标的位置和距离。
2. 雷达回波的处理雷达系统会对接收到的回波信号进行处理，包括计算目标的距离、方位和速度，并在雷达显示器上显示出来。
3. 雷达的波束和分辨率雷达发射的电磁波是由天线发射出去的，形成一个类似于手电筒光束的范围，被称为“波束”。
雷达的分辨率取决于波束的宽度，波束越窄，分辨率越高。
二、雷达的显示和功能1. 雷达的显示器雷达显示器通常是采用脉冲波形显示，用于显示探测到的目标物体的位置、距离和方位。
2. 雷达的操作控制雷达设备通常有一系列的操作控制，包括调整雷达的灵敏度、增益、对比度等参数，以获得更清晰的目标显示。
3. ARPA和AIS功能一些先进的雷达设备具有自动雷达目标追踪（ARPA）和自动识别系统（AIS）的功能，可以自动追踪目标并显示其关键信息。
4. 雷达报警系统雷达设备通常配备有报警系统，能够在发现潜在危险或规避目标时发出声音或视觉警报提示船员。
1. 遵守雷达使用规定船舶雷达的使用需要遵守相关的法规和规定，船员需要熟悉并严格遵守这些规定。
2. 定期维护检查船舶雷达需要定期进行维护和检查，确保设备的正常运行和准确性。
3. 熟悉目标特征船员需要熟悉各种不同目标的雷达反射特征，以便正确识别和区分目标。
4. 与其他导航设备的配合雷达在船舶导航中通常需要与其他导航设备如GPS、电子海图等配合使用，船员需要掌握这些设备的协调使用方法。
以上是对船舶雷达知识点的总结，船员需要熟悉这些知识，合理使用雷达设备，保障船舶的安全航行。
船舶导航雷达 ppt课件
划分，雷达显示方式可以进―步分为船首向上、真北向上和航向向
第一节 雷达目标探测与显示基本原理
第九章 船舶导航雷达
● IMO在雷达性能标准中指出:雷达通过显示
和秦识别皇其他岛水面航船只海、障学碍物院和危险物、导航目
标和海岸线等相对于本船的位置，来帮助船舶安
全导Q航H和避D免H碰撞H。X Y
● 雷达能够及时发现远距离弱小目标，精确测
量本船Q相对H目D标的H距H离和X方Y位，确定船舶位置，
引导船舶航行。通过传感器的支持，雷达还具备
第一节 雷达目标探测与显示基本原理
雷达显示方式
雷达设有不同的图像显示方式以满足在不同航行环境下的驾
驶员观测需要，从而保证船舶航行安全。
相对方位 船首向上（H-up） 真方位（TB） 相对运动（RM） 真北向上（N-up）
显示方式
真运动（TM）
航向向上（C-up)
船首向上（H真up北）向上（N-
相对方位 真方位（TB）
为了能在雷达屏幕上测量本船到目标船的距离，工程师将电子从雷
达回波图像区域中心扫描到边缘的时间（扫描线长度）设计成正好对
应于雷达所选用量程的电磁波往返传播时间。例如：雷达12n mile的
量程相当于雷达波传播了24n mile，所花费的时间是148.2μs，即扫
描线的长度也应为148.2μs ，从而使在12n mile以内的任意海上目标
的反射能力以及周围环境的变化都会影响雷达图像的形 成与质量，使雷达探测到的目标回波图像与真实目标相
Q H D H H X Y 比，可能会有很大的变形，比如：
► 雷达回波图像类似目标迎问天线面的垂直投影； ► 雷达只能探测目标的前沿，后沿被遮挡的部分无法
Q H D H H X Y 探测和显示；
航海雷达_简答题
1试述雷达测距、测方位原理利用电磁波特性：直线传播（微波波段）匀速传播（同一媒质中）反射特性（在任何两种媒质的边界面）测距：通过无线电信号往返时间的精确测量，并在雷达显示器内设置一个计时系统实现测距。
公式：s=（c*Δt ）/2物理量：s 物标离天线的距离；c 电磁波在空间的传播速度，c=300m/us ；Δt 无线电波往返于雷达天线与物标之间的时间示意图：测方位：在天线缓慢旋转时测量反射信号的最大幅度，即当在某个方向收到物标回波时，只需记下此时的天线方向就可知道物标的方向了。
示意图：2.试画出船用雷达基本组成框图，并说明各部分的作用框图：1）触发电路：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)2）发射机：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345673.发射机由哪些部分组成？各部分作用是什么？船电⑴触发脉冲产生器：相当于时钟电路，使雷达各部分同步工作。
⑵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、一定幅度的正极性矩形控制脉冲去控制调制器，使调制器产生具有一定宽度、一定幅度的负极性高压矩形脉冲加到磁控管的阴极。
⑶磁控管振荡器：在调制脉冲的作用下产生超高频振荡，经波导送至天线向外辐射。
⑷发射机电源：高压电源部件保证磁控管再加高压前有3~5min的预热时间，保护磁控管阴极性能；低压电源部件为接收机提供除特高压外的所有交、直流电源。
4.磁控管正常工作的外部条件是什么？如何检查磁控管的好坏？⑴工作条件①灯丝加交流电压，加热阴极到一定温度使其发射电子；②阴极与阳极之间加高压。
工作时阴极接地，阳极上加负极性1万余伏的高压——调制脉冲；③输出负载阻抗匹配，保证功率和频率稳定。
⑵检查方法①未通电：万用表测灯丝电阻几Ω，再用兆欧表测阳极—阴极间绝缘电阻大于200ΜΩ；②通电：ⅰ检查磁控管电流值为规定值，磁控管工作正常。
船用雷达 详细介绍ppt课件
三、雷达传感器与IBS
现代雷达
IBS的重要组成部分 定位、导航、避碰
主要传感器
雷达 罗经 计程仪 GNSS AIS ECDIS
第二章 船用雷达设备
第一节 雷达发射机（Transmitter）
一、组成部分及作用
至显示器 至接收机 触发脉冲 产生器 低压 电源 来自电源 雷达发射机 发 射 开 关 发射机 脉冲调制器 调制器 磁控管 至天线 特高压 磁控管 调制器 予调制器
船用雷达 详细 介绍
第一章 雷达基本工作原理
引言
Radar —Radio detection and ranging
—无线电探测和测距
雷达：发射微波脉冲 探测目标回波
测定目标信息
第一节 雷达测距与测方位原理
岛屿 本船 Δ t＝123.5 μ s 0 方向扫描 90° 本船 245° 岛屿 海图平面 270 245 雷达不能探测目标的背面，因 此目标的后沿是不可见的. 量程: 12 nm EBL 180 雷达平面 固定距标圈 90 目标船 扫描线 HL 回波 (10 nm) 目标
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 R max t 杂波 p = p p↑→ m tT 天线旁瓣干扰 故障 5.脉冲波形：发射脉冲的包络 理想脉冲: 矩形 波形： u 1）越接近矩形，能量越大， 实际波形:
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 2、天线旋转依次向四周发射雷达波，则可探知周围 物标的方位——天线的方向即目标的方向
雷达基本工作原理
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二 雷达显示方式
按船舶运动参照系划分
真运动TM 相对运动RM
按图像的指向模式划分
艏向上（H－UP） 航向向上（C－UP） 真北向上（N－UP）
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1、 相对运动显示方式
是指无论本船是否运动,在雷达屏幕 上，代表本船位置的扫描中心固定不动， 所有目标都与本船作相对运动即目标在屏 幕上的运动是其各自的真速度矢量与本船 真速度矢量之差.
圈0°为止。
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海图平面
270°(T)
240°(T)
Course 240 航海视景
Course 270
240
240
0
0 270
0
0
Course up
270 0
0
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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。
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航海雷达与ARPA
1、 组成框图
绪论
原理组成——七部分
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航海雷达与ARPA
1、 组成框图
绪论
原理组成——七部分
2、各部分作用
1）触发电路（Trigger) (又称定时电路,或称定时器）
每隔一定时间（Tr）产生一触发脉冲（定时脉冲） 它是雷达整机的定时系统. Tr--------脉冲重复周期
船用雷达只研究水平面 和垂直面的方向性图。
L
CB
半功率点
P
θH ABiblioteka BRC半功率点
水平方向性图
54
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船用雷达工作原理
雷达是利用电磁波进行遥感探测的无线电传感技术。
船用雷达利用超高频电磁波能够
穿透雾、雨、霜、雪等恶劣气象环境，对水面、陆地、船只等进行探测，以实现船舶导航、安全警示和通讯等功能。
船用雷达主要由雷达天线、发射、接收、信号处理等部分组成，其工作原理为：雷达
天线发出一束高功率、短脉冲的电磁波，并接收回波信号，在信号处理装置中将回波信号
转换为可视化的雷达图像，以指引船只航行和避免风险。
船用雷达的发射部分包括频率发生器、高频功率放大器、脉冲调制器等。
频率发生器
产生电波，高频功率放大器将电波放大，脉冲调制器将电波转换成短脉冲形式，控制发射
时间和频率，从而实现雷达的发射功能。
雷达天线是船用雷达中的核心部分，用于发射和接收电磁波，在不同方向上扫描目标
并接收回波信号。
雷达天线的构造形式有大臂、小臂、座式、开合式等多种，其选用应依
据不同的使用场景和需求来决定。
接收部分由接收器、低噪声放大器、中频放大器、检波器、A/D转换器等组成。
接收
器接收到回波信号后将其放大，并通过中频放大器将信号转换为中频信号，检波器将中频
信号解调成低频信号，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，供信号处理部分进一步处理。
信号处理部分由波形处理器、滤波器、调制解调器、图像处理器等组成。
波形处理器
将数字信号转换为基本波形，滤波器对信号进行滤波、降噪处理，调制解调器将信号转换
成可视化图像信号，图像处理器将信号转换为雷达图像，供船员使用。
总之，船用雷达通过发射短脉冲电磁波、接收回波信号并进行处理，能够精确定位船
只位置和目标方位、距离，提高船舶导航和安全性能。
在恶劣气象、强光干扰等环境中，
船用雷达仍能实现高精度探测，为航行带来便利和保障。