航海雷达
航海仪器雷达判断碰撞危险课件
目录
• 航海雷达基础 • 雷达目标识别 • 碰撞危险判断 • 航海安全策略 • 雷达使用注意事项
01
航海雷达基础
雷达工作原理
01
02
03
雷达发射电磁波
雷达通过发射电磁波，遇 到目标物后反射回来，形 成回波。
回波处理与显示
雷达接收器接收到回波后 ，进行处理，将目标物的 距离、方位、速度等信息 显示在屏幕上。
雷达性能参数
01
02
03
04
探测距离
雷达能够探测到的最远距离， 通常以海里为单位。
分辨率
雷达区分相邻目标物的能力， 分辨率越高，越能区分相近的
目标物。
稳定性
雷达显示信息的准确性，稳定 性越高，显示越准确。
抗干扰能力
雷达在受到干扰时仍能正常工 作的能力，抗干扰能力越强， 越能保证雷达的正常工作。
02
风险评估
根据船只的航行状态、气象条件、海 流情况等因素，对危险区域进行风险 评估，以确定是否需要采取避让措施 。
碰撞危险预警系统
雷达探测
雷达是航海中常用的探测设备，能够 实时探测周围船只和障碍物的位置和 运动轨迹，为碰撞危险预警提供数据 支持。
自动报警
通过碰撞危险预警系统，当探测到潜 在的碰撞危险时，系统会自动发出报 警信号，提醒船员采取相应措施。
目标分类与识别
总结词
目标分类与识别是根据目标的特性将其区分和识别出来，例如区分出船只、岛 屿、浮冰等不同类型目标。
详细描述
雷达系统通过分析目标的形状、大小、运动轨迹等特性，将其分类为不同的目 标类型。对于已知的目标类型，雷达系统还可以进一步识别出具体的目标，例 如船只的名称、型号等信息。
海洋航运中的船舶航行通信技术
海洋航运中的船舶航行通信技术航行通信技术在海洋航运中扮演着至关重要的角色。
随着现代科技的发展，船舶通信技术得到了极大地改善，为海上航行提供了更安全、高效和便捷的通信手段。
本文将探讨海洋航运中的船舶航行通信技术，包括航海雷达、GPS导航系统和卫星通信系统等。
一、航海雷达航海雷达是一种以无线电波作用于物体并接收反射信号的装置，广泛用于航海领域中。
它可以帮助船舶在恶劣天气条件下找寻其他船只以及警示潜在的障碍物，从而增强航行的安全性。
航海雷达的工作原理是通过向周围环境发射无线电波，并接收和分析波的返回信号。
这些信号被转换为可视化的雷达图，船员可以凭借雷达图来确认船只的位置以及周围环境的变化。
通过及时获取这些信息，船舶可以采取相应措施来避免与其他船只或障碍物发生碰撞。
二、GPS导航系统GPS导航系统是利用全球定位系统（GPS）的卫星技术来确定位置、航向和速度的系统。
在海洋航运中，GPS导航系统被广泛用于船舶的定位和导航。
通过接收卫星发出的信号，并与船舶上的接收器进行计算和处理，GPS导航系统可以精确地确定船舶的位置和航向。
相比传统的导航方法，GPS导航系统具有更高的精度和可靠性。
由于GPS信号的全球覆盖，船舶在任何地方都能准确获得位置信息。
这使得船员能够更好地规划航行路线，避免浅滩和危险区域。
三、卫星通信系统卫星通信系统在海洋航运中扮演着至关重要的角色。
它可以提供远程通信、船舶监控和紧急救援等功能。
通过使用卫星通信系统，船舶可以与陆地上的基站、其他船只以及救援机构进行实时通信，从而保证航行的安全和顺利进行。
卫星通信系统通过在船舶上安装发射与接收设备，与卫星建立连接。
通过这一连接，船舶可以进行语音通话、传输数据和接收天气预报等信息。
在紧急情况下，船舶可以利用卫星通信系统发送求救信号，以便得到及时救援。
结论航行通信技术是海洋航运中的重要组成部分。
航海雷达、GPS导航系统和卫星通信系统等技术的应用，提升了航行的安全性、有效性和可靠性。
航海雷达实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着航海技术的不断发展，航海雷达作为一种重要的航海辅助设备，在船舶航行中扮演着至关重要的角色。
为了提高航海人员的实际操作能力，了解航海雷达的工作原理和应用，我们进行了航海雷达实验。
二、实验目的1. 了解航海雷达的基本原理和组成。
2. 掌握航海雷达的操作方法。
3. 熟悉航海雷达在航海中的应用。
4. 培养航海人员的实际操作能力。
三、实验内容1. 航海雷达的基本原理和组成2. 航海雷达的操作方法3. 航海雷达在航海中的应用4. 实际操作训练四、实验过程1. 实验准备（1）实验设备：航海雷达、计算机、实验指导书等。
（2）实验人员：航海雷达实验小组，共5人。
（3）实验时间：2022年X月X日。
2. 实验步骤（1）学习航海雷达的基本原理和组成，了解雷达的发射、接收、处理等过程。
（2）熟悉航海雷达的操作方法，包括开关机、调整雷达参数、显示雷达图像等。
（3）学习航海雷达在航海中的应用，如定位、导航、避碰等。
（4）进行实际操作训练，包括雷达的调试、图像分析、船舶识别等。
3. 实验结果（1）实验小组成员掌握了航海雷达的基本原理和组成。
（2）实验小组成员熟悉了航海雷达的操作方法，能够熟练地进行开关机、调整雷达参数、显示雷达图像等操作。
（3）实验小组成员了解了航海雷达在航海中的应用，能够根据实际情况进行定位、导航、避碰等操作。
（4）实验小组成员通过实际操作训练，提高了航海雷达的操作能力。
五、实验总结1. 通过本次实验，我们深入了解了航海雷达的基本原理和组成，掌握了航海雷达的操作方法，熟悉了航海雷达在航海中的应用。
2. 实验过程中，我们发现了航海雷达在实际操作中存在的一些问题，如图像不稳定、船舶识别困难等，这些问题需要进一步研究和解决。
3. 通过实际操作训练，我们提高了航海雷达的操作能力，为今后在航海工作中使用航海雷达打下了坚实基础。
六、实验建议1. 在航海雷达实验过程中，应注重理论与实践相结合，提高实验效果。
简述航海雷达测量目标距离和方位的基本原理。
简述航海雷达测量目标距离和方位的基本原理。
航海雷达是一种利用电磁波进行距离和方位测量的雷达技术。
其基本原理包括以下三个方面:
1. 电磁波传播原理:航海雷达利用电磁波在空间中的传播性质,通过发送电磁波并接收回波来确定目标的位置和距离。
发送电磁波的同时,也会产生回波,回波的波长和频率与发送电磁波的波长和频率相同。
如果两个物体之间的距离大于回波的传播距离,则两个物体之间的电磁波信号会互相衰减,因此可以通过测量回波的反射时间来估算两个物体之间的距离。
2. 目标检测原理:航海雷达通过发送电磁波来检测目标物体,并将接收到的回波信号进行特征提取和匹配,从而确定目标物体的位置和距离。
目标物体将回波信号分解成多个反射波,并产生多个反射波信号。
通过计算这些反射波信号之间的时延差异和相位差异,可以确定目标物体的距离和方向。
3. 数据处理原理:航海雷达测量的距离和方位信息需要通过数据处理算法进行整合和优化。
具体来说,发送电磁波并接收回波的过程会产生大量的数据,这些数据需要进行预处理和后处理,以提高测量精度和可靠性。
例如,可以将多个回波信号进行相位匹配,并将回波信号进行滤波和平滑处理,以提高信号的鲁棒性和稳定性。
综上所述,航海雷达通过电磁波传播原理、目标检测原理和数据处理原理来实现测量目标距离和方位的功能。
航海雷达操作规程
航海雷达操作规程航海雷达是现代航海领域中的重要设备，它可以用来检测和跟踪水面以及近海的目标，提供船舶导航所需的信息。
为了确保船舶的安全航行，操作航海雷达需要遵循一定的规程。
下面是一份航海雷达的操作规程，希望对大家有所帮助。
一、航海雷达操作前的准备工作1. 对航海雷达的工作原理、操作程序以及相关设备进行熟悉和了解，并具备相应的操作技能。
2. 查看并确认雷达的工作状态和信号连接是否正常，检查设备的电源以及主要元件是否可靠。
3. 校准雷达的指南针和范围圈，确保雷达显示的图像准确无误。
二、航海雷达的开机和启动1. 打开雷达的电源开关，等待雷达设备自检完成。
2. 航海雷达开机后，首先进行自检，确认各功能是否正常。
如果有任何异常情况，应立即报告航海长或相关负责人员。
三、雷达的操作程序1. 设置雷达显示的范围圈，根据实际需要选择合适的范围。
2. 选择适当的雷达工作模式，如海图模式、航道模式或AIS模式等，以便更好地观察和识别目标。
3. 调整雷达的增益控制，确保获得清晰可见的图像。
如果在调整增益时出现干扰或杂波，应适当减小增益。
4. 调整雷达的判读增益，将目标与背景分离开来，以便更容易进行观测和识别。
5. 使用雷达的调谐控制，确保雷达画面显示的都是准确的信息，如目标的航向、距离、速度等。
6. 定期校准雷达的指南针和范围圈，确保雷达图像的准确性和可靠性。
四、航海雷达的观测和监视1. 将雷达监视范围设置在适当的距离内，确保能及时发现和识别周围的目标。
2. 定期观察雷达显示的画面，注意与船舶航行方向相逆的目标，以及可能对船舶安全构成威胁的目标。
3. 监视雷达显示的目标的航向和速度变化，判断目标与船舶的相对运动关系，并作出相应的避碰决策。
4. 如果发现目标靠近船舶或可能引起危险的情况，应立即采取避碰措施，并通知航海长或船长。
五、航海雷达的维护和检修1. 定期检查和清洁雷达设备，确保设备的正常工作。
2. 确保雷达设备周围的通风良好，避免积尘或过热引起设备故障。
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。
简述航海雷达测量目标距离和方位的基本原理
简述航海雷达测量目标距离和方位的基本原理航海雷达概述航海雷达是船舶或其他水上交通工具上的一种重要导航设备，用于测量目标物体（如其他船只、陆地或浮标）的距离和方位。
航海雷达通过发送脉冲信号并接收反射回来的信号，来确定目标物体的位置和运动状态。
它在航海中发挥着至关重要的作用，为船舶提供及时而准确的导航信息，确保航行的安全。
航海雷达测量目标距离的原理航海雷达测量目标距离的原理是基于脉冲信号的传播时间。
具体步骤如下：1.发射脉冲信号：航海雷达通过发射脉冲信号开始测量距离。
这些脉冲信号通常由雷达发射器产生，并以特定的频率和功率发送出去。
2.接收回波信号：脉冲信号发送后，它们会遇到目标物体并反射回来。
航海雷达的接收器会接收到这些反射回来的信号，即回波信号。
3.计算传播时间：通过测量从发射脉冲到接收到回波信号的时间间隔，可以计算出脉冲信号的传播时间。
这个时间间隔被称为回波时间。
4.根据回波时间计算距离：由于电磁波在真空中传播速度恒定，所以可以使用脉冲信号的传播时间来计算目标物体与雷达之间的距离。
计算公式为：距离= 传播时间× 速度。
其中，速度是电磁波在介质中的传播速度，通常假设为与真空中的传播速度相同。
5.显示距离信息：根据计算得到的距离，航海雷达会将结果显示在雷达屏幕上，供船员参考。
航海雷达测量目标方位的原理航海雷达测量目标方位的原理是基于反射信号的相位差。
具体步骤如下：1.旋转雷达天线：航海雷达通过旋转天线来扫描周围的环境。
这样可以获取目标物体的方位信息。
2.接收回波信号：雷达天线接收到目标物体反射的回波信号。
3.分析回波信号的相位差：航海雷达会分析回波信号与发射信号之间的相位差。
相位差是指两个信号之间的相对相位差异。
4.计算目标方位：通过分析相位差，航海雷达可以确定目标物体的方位角度。
方位角度是目标物体相对于雷达的角度位置。
5.显示方位信息：航海雷达将计算得到的方位角度显示在雷达屏幕上，供船员参考。
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。
航海雷达
谢谢！
尾迹效应
2.2存在的问题与解决方法 存在的问题与解决方法 ■雷达控制缺少对环境和目标的自适应性 脉宽，重复频率，灵敏度，杂波抑制 信号处理对回波信息利用的不够充分，自适应性不够强， ■信号处理对回波信息利用的不够充分，自适应性不够强，小目标 探测和跟踪能力不够，通过信号处理弥补雷达体制的不足。 探测和跟踪能力不够，通过信号处理弥补雷达体制的不足。 ◆设置太多（包括检测与跟踪），缺少自动的环境识别。 ◆SCAN相关次数很少（运动补偿）。 ◆距离上的分辨能力利用的不够。 ◆信号能量及相关性(包括行为上的相关性)。 ◆CFAR的邻域单元。 ◆检测中对信号特征的分析和利用不够 (宽度鉴别，起伏特性)。 ◆多扫描的区域CFAR。 ◆自适应杂波图，提高动态范围。 ◆检测与跟踪的交互。 ◆杂波跟踪滤波器。 ◆基于多假设（模式识别）的检测与跟踪。
■ ECHO STRETCH/ENHANCEMENT处理
在屏幕框[PICTURE]菜单选择回波扩展（放大）的设置OFF/1/2/3 。 ES-1：在方位向上进行回波扩展； ES-2：在距离向上进行回波扩展； ES-3：在距离和方位向上进行回波扩展。
■ ECHO AVERAGE处理
在屏幕框[PICTURE]菜单中进行回波平均（平滑）处理的设置： OFF/1/2/3。 在信号显示时，利用相关处理，便于区分目标回波与杂波（水面回 波、雨雪回波等）。 EAV-1：过去两次天线扫描周期的相关处理，适合于抑制一般的海 杂波、雨雪杂波和其他杂波。 EAV-2：过去三次天线扫描周期的相关处理，适合于抑制较强的海 杂波、雨雪杂波和其他杂波，但弱目标会有损失。 EAV-3：以增强的方式突出地显示回波图像，进而增强弱目标的回 波强度（灵敏度），特别是远距离的目标回波。但海杂波、雨雪 杂波等不需要的回波也会得到加强，采用EAV-3前，应先通过 FTC和STC等方法调整回波观测，尽量去除杂波。
航海雷达显示方式介绍
提高海上救援能力：雷达显示方式可以帮助 船舶及时发现遇险船舶，提高海上救援能力。
雷达显示方式的分类
01
平面显示方式：将雷达信号 以平面图的形式显示，便于 观察目标的位置和运动轨迹。
03
矢量显示方式：将雷达信号 以矢量图的形式显示，便于 观察目标的速度和方向。
球面显示方式 可以设置不同 的显示模式， 如平面、立体、 等高线等，以 满足不同的显
示需求。
柱面显示方式
柱面显示方式：将雷达信号以柱状图 的形式显示在屏幕上，可以清晰地显 示目标的距离、方位和高度等信息。
优点：直观、易于理解，可以快速 掌握目标的位置和运动趋势。
缺点：无法显示目标的详细信息， 如速度、航向等。
雷达显示方式与导航系统的集成：实现导航与雷达信 息的融合显示，提高航行安全性
雷达显示方式与通信系统的集成：实现雷达信息与通 信信息的融合显示，提高通信效率
雷达显示方式与船舶管理系统的集成：实现雷达信息 与船舶管理系统的融合显示，提高船舶管理效率
雷达显示方式与船载设备的集成：实现雷达信息与船 载设备的融合显示，提高船载设备操作效率
4
雷达显示方式 的发展趋势
智能化发展
01
自动目标识别：通过 AI技术识别目标，提 高识别准确性
02
智能避碰：根据雷达数 据，自动规划避碰航线， 提高航行安全
03
智能导航：结合地图数 据，提供最优航线规划， 提高航行效率
04
智能监控：实时监控船 舶状态，及时发现异常 情况，提高航行安全
集成化发展
探测和识别
缺点：无法显示目 标的高度信息
球面显示方式
航海雷达知识点总结
航海雷达知识点总结一、航海雷达的基本原理和工作方式航海雷达是一种利用电磁波进行探测和导航的装置，它能够通过发射电磁波，然后接收并分析返回的信号来检测目标物体的位置和距离。
航海雷达的基本原理是利用电磁波的反射来探测目标物体，然后通过计算反射的时间，来确定目标物体的位置和距离。
航海雷达的工作方式主要分为发射、接收和信号处理三个步骤。
首先，雷达发射器发射一束电磁波，然后这束电磁波遇到目标物体时会被反射回来。
接着，雷达接收器接收反射回来的信号，并将其转化为电信号。
最后，计算机对接收到的信号进行处理，然后将目标物体的位置和距离显示在雷达屏幕上。
二、航海雷达的技术特点和应用领域航海雷达具有以下技术特点和应用领域：1. 雷达分辨率高：航海雷达能够在复杂的海洋环境中精确地探测到目标物体的位置和距离，其分辨率高，能够显示出目标物体的细节信息。
2. 雷达距离远：航海雷达的作用距离远，可以在数公里的范围内探测到目标物体，适用于海上导航和目标探测。
3. 雷达可靠性高：航海雷达具有很高的抗干扰性和可靠性，能够在恶劣的海上环境中稳定工作。
4. 应用领域广泛：航海雷达主要用于船舶导航、海上巡逻、目标探测等领域。
三、航海雷达的主要组成部分和工作原理航海雷达主要由以下几个组成部分构成：天线、发射器、接收器和信号处理设备。
其工作原理如下：1. 天线：航海雷达的天线主要负责发射和接收电磁波，能够将电磁波聚焦成一束束的射线，然后进行发射和接收。
2. 发射器：航海雷达的发射器是用来发射电磁波的装置，能够将电磁波转化为一定频率的信号，并将其发送到目标物体。
3. 接收器：航海雷达的接收器主要负责接收返回的信号，并将其转化为电信号，然后传送给信号处理设备。
4. 信号处理设备：航海雷达的信号处理设备主要负责对接收到的信号进行处理，能够计算目标物体的位置和距离，并将其显示在雷达屏幕上。
四、航海雷达的使用方法和注意事项航海雷达的使用方法和注意事项如下：1. 使用方法：在使用航海雷达时，应按照操作手册上的要求进行操作，首先打开雷达系统，然后设置波长、增益等参数，然后将天线对准目标物体，最后观察雷达屏幕上显示的目标信息。
简述航海雷达测量目标距离和方位的基本原理
简述航海雷达测量目标距离和方位的基本原理一、引言航海雷达是一种利用电磁波进行目标探测和跟踪的设备，广泛应用于船舶导航、海上安全和海洋科学等领域。
本文将详细介绍航海雷达测量目标距离和方位的基本原理。
二、雷达基本原理雷达是利用电磁波与物体相互作用来探测目标的一种技术。
雷达系统由发射机、天线、接收机和信号处理器组成。
发射机产生高频电磁波，并通过天线向外辐射。
当电磁波遇到物体时，会被物体反射或散射。
反射回来的电磁波被接收机接收并转换成电信号，信号处理器对这些信号进行处理，得到目标的位置、速度等信息。
三、雷达测量距离原理1. 雷达脉冲信号为了测量目标距离，雷达系统需要发送脉冲信号。
脉冲信号是一种高频率的电磁波，在时间上很短暂，在空间上很小范围内传播。
当脉冲信号遇到物体时，会被反射回来，这个时间被称为往返时间。
2. 往返时间测量雷达系统通过测量往返时间来确定目标距离。
发射机发送脉冲信号后，接收机开始接收反射信号。
当接收到反射信号时，接收机停止计时。
往返时间等于发送脉冲信号到接收反射信号的时间间隔。
根据电磁波在空气中传播速度的常数（大约是300,000,000米/秒），可以计算出目标距离。
四、雷达测量方位原理1. 雷达天线雷达天线是用来辐射和接收电磁波的设备，通常由一个或多个共面的金属元件组成。
雷达天线可以旋转或扫描，以便获取目标在不同方位上的信息。
2. 方位角测量雷达系统通过测量目标在水平面上的方位角来确定目标方向。
当雷达天线旋转或扫描时，发现有反射信号时，记录下此时天线所在位置的角度即为目标方位角。
五、总结航海雷达是一种利用电磁波进行目标探测和跟踪的设备。
它通过发送脉冲信号和测量往返时间来确定目标距离，通过雷达天线旋转或扫描并测量角度来确定目标方位角。
这些信息可以用于导航、安全和科学研究等领域。
航海雷达原理详解资料
扫描线 HL
回波 (at 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
Δt ： 往返于天线与目标的时间
C: 电磁波在空间直线传播速度 C = 3×102 m/ s
目标信息
直接测得：
• 相对位置（距离和方位）
经计算得到：
• 真速度 • 真航向 • CPA（Closest Point of Approach) • TCPA(Distance to CPA)
雷达/ARPA, ECDIS, GPS/DGPS和自动舵构成的自动 船桥系统是未来主要的导航系统
第一章 雷达基本工作原理
引言
基本概念 “雷达”译自英文词汇—— RadaRr adar—— Radio detection and ranging —— 无线电探测和测距
定义：雷达是一种通过发射电磁波和接收目标反射回 波，对目标进行探测和测定目标信息的设备
雷达技术的发展
1886-1888 Hertz(Germany): 实现了电磁波振荡，发射，接收。
(2) 无视线限制
测量目标参数
距离，方位，速度，航向，……
导航
(1) 避碰
(2) 定位
第一节 雷达测距与测方位原理
岛屿
本船
90°
245°
目标船
岛屿
海图平面
270
245
雷达不能“感知”目标的背面， 因此目标的后沿是不可见的.
量程: 12 nm
Fig. 距离与方位测量
航海雷达认知学习关键技术浅析
航海雷达认知学习关键技术浅析摘要：航海雷达（Marine Radar）是保障船舶安全航行的重要航海仪器，是船舶实现测位、引航、避碰和标绘的基础。
为了介绍航海雷达新技术研究与发展状况，本文以基于认知学习的航海雷达关键技术研究现状为切入点，对海域环境特性参数数据库，海杂波特性认知方法和海上目标检测认知方法进行汇总阐述，对航海雷达的进一步性能分析和设计生产有一定的价值。
关键词：航海雷达；认知学习；海杂波；目标检测1 介绍航海雷达（Marine Radar）主要包括岸基航海雷达和船载航海雷达。
岸基航海雷达对海域使用，单个雷达海域扫描半径约10海里，通常会在海岸和港口沿岸布置，形成岸基雷达链，形成对沿岸海域和港口航道等形成全覆盖的连续检测系统。
船载航海雷达是保障船舶安全航行的重要航海仪器，具有船舶航行定位、船舶行驶避让、特殊能见度条件下航道引导等功用，是船舶实现测位、引航、避碰和标绘的基础。
区别于雷达系统中的其它如机载雷达、侦查雷达、气象雷达等，航海雷达受限于水文背景、海洋气象环境、复杂海域杂波等条件，并困于其强调的具体应用场景和使用要求，使得航海雷达不断满足实际应用要求的同时，削弱了对航海雷达新技术的研究与发展。
航海雷达在航行时面临着诸多不同海况四：船舶航行常处于诡变莫测的海洋气象环境条件下，严重的影响了航海雷达的探测精度和效果；日益发展的国际航运趋势和海域运输要求使得海域检测目标数目大大增加，航海雷达探测信号之间的相互影响也日益增大；长期高强度的航行任务，对航海雷达的维修性及可靠性要求、耐盐碱度要求也有极高的标准。
因此，为了区别于航海雷达传统的不考虑目标水域环境条件的工作模式，考虑水文背景，复杂海域杂波等条件的匹配性，本文开展基于认知学习的航海雷达关键技术研究现状的研究。
2 航海雷达特点目前航海雷达逐渐呈现出构成形式多样、载波形式多样、频段配合多样和功能智能化等特点。
常见的航海雷达构成形式有二单元雷达和三单元雷达两种。
航海雷达实训报告
一、实训背景随着我国航海事业的快速发展，航海雷达作为航海船舶安全航行的重要保障，其操作技能的掌握对于航海人员来说至关重要。
为了提高航海人员的雷达操作技能，我们开展了航海雷达实训课程。
本次实训旨在使学员熟悉雷达的基本操作、掌握雷达的使用技巧，提高学员在复杂海况下的航行安全意识。
二、实训目的1. 熟悉航海雷达的基本组成和功能。
2. 掌握雷达的开关机步骤和各控钮的功能及操作要领。
3. 提高学员在复杂海况下的航行安全意识。
4. 培养学员团队合作精神和实际操作能力。
三、实训内容1. 雷达基本操作与设置2. 雷达使用技巧3. 雷达故障排除4. 复杂海况下的雷达操作四、实训过程1. 理论学习实训开始前，我们首先对航海雷达的相关理论知识进行了学习。
通过讲解，学员们了解了雷达的基本组成、工作原理、功能及操作方法。
同时，我们还学习了雷达在不同海况下的使用技巧和故障排除方法。
2. 实操演练在理论学习的基础上，我们进行了雷达实操演练。
学员们按照实训指导书的步骤，进行了雷达的开关机、设置、使用等操作。
在操作过程中，学员们认真观察、积极提问，对不懂的地方及时请教指导老师。
3. 复杂海况下的雷达操作为了提高学员在复杂海况下的航行安全意识，我们设置了模拟复杂海况的实训环节。
在指导老师的带领下，学员们进行了雷达在浓雾、风浪等恶劣条件下的操作演练。
通过实际操作，学员们掌握了在复杂海况下如何正确使用雷达，确保航行安全。
4. 小组讨论与总结实训过程中，学员们分组进行了讨论，交流了各自的操作心得。
在实训结束后，各组进行了总结，分享了在实训过程中遇到的问题及解决方法。
五、实训成果通过本次实训，学员们取得了以下成果：1. 熟悉了航海雷达的基本组成和功能。
2. 掌握了雷达的开关机步骤和各控钮的功能及操作要领。
3. 提高了在复杂海况下的航行安全意识。
4. 培养了团队合作精神和实际操作能力。
六、实训体会本次航海雷达实训使我受益匪浅。
通过理论学习、实操演练和小组讨论，我对航海雷达有了更深入的了解。
航海雷达结构介绍
如有问题进行维修
或更换
雷达信号不稳定：
3
检查天线、接收器、
显示器是否正常，
如有问题进行维修
或更换
雷达数据不准确：
4
检查天线、接收器、
显示器是否正常，
如有问题进行维修
或更换
雷达无法与导航系
5
统连接：检查连接
线、接口是否正常，
如有问题进行维修
或更换雷达无法与其他设 Nhomakorabea6
备连接：检查连接
线、接口是否正常，
如有问题进行维修
目标跟踪：设置 目标跟踪参数， 如跟踪距离、速 度等。
保存数据：将雷 达数据保存到本 地或云端，以便 后续分析。
关闭电源：操作 完成后，关闭雷 达电源，以延长 雷达使用寿命。
雷达的维护方法
定期检查：检查雷 达的硬件和软件是 否正常工作，确保 雷达的准确性和稳 定性。
清洁保养：定期清 洁雷达的表面和内 部，保持雷达的清 洁和干燥，防止灰 尘和湿气对雷达造 成损害。
04
显示参数：亮度、对比度、分辨率等
05
显示控制：手动、自动、遥控等
06
显示接口：USB、HDMI、VGA等
航海雷达的操作与维 护
雷达的操作步骤
打开电源：确保 雷达电源已连接 并打开。
预热：等待雷达 预热，确保雷达 正常工作。
调整参数：根据 需要调整雷达的 参数，如距离、 角度等。
扫描模式：选择 合适的扫描模式， 如连续扫描或间 歇扫描。
航海雷达的结构组成
雷达天线
雷达天线是航海 雷达的重要组成 部分，负责接收 和发射雷达信号。
雷达天线通常由 天线罩、天线体 和天线驱动机构 组成。
天线罩用于保护 天线体免受外部 环境的影响，如 风雨、灰尘等。
753型船用航海雷达说明说
753型船用航海雷达说明说（原创版）目录1.753 型船用航海雷达概述2.753 型船用航海雷达的主要特点3.753 型船用航海雷达的技术参数4.753 型船用航海雷达的应用领域5.753 型船用航海雷达的操作与维护正文一、753 型船用航海雷达概述753 型船用航海雷达是一款先进的导航设备，适用于各种船舶在海上进行航行、定位和避障等操作。
该雷达具有高精度、高可靠性和易于操作等特点，广泛应用于国内外各类船舶，为我国航海事业提供了有力保障。
二、753 型船用航海雷达的主要特点1.高精度：753 型船用航海雷达采用先进的导航技术，能够提供准确的航向、航速和位置信息，帮助船舶在复杂的海上环境中进行精确导航。
2.高可靠性：该雷达设备经过严格的质量检测，能够在各种恶劣的海洋环境下稳定工作，确保船舶航行的安全。
3.易于操作：753 型船用航海雷达的操作界面简洁直观，操作人员经过简单的培训即可熟练掌握使用。
三、753 型船用航海雷达的技术参数1.雷达频段：X 波段2.输出功率：25W3.接收通道：8 通道4.最大探测距离：40 海里5.雷达精度：120 米四、753 型船用航海雷达的应用领域753 型船用航海雷达广泛应用于各类民用和商用船舶，如货船、客轮、渔船等，为船舶提供实时、准确的导航信息，提高航行安全。
五、753 型船用航海雷达的操作与维护1.操作：操作人员需经过专业培训，了解雷达的基本原理和使用方法。
在实际操作过程中，要遵循雷达使用规程，确保雷达正常工作。
2.维护：定期对雷达设备进行检查和维护，保持设备的清洁和良好状态。
发现故障及时排除，确保雷达在需要时能够正常使用。
总之，753 型船用航海雷达凭借其高精度、高可靠性和易于操作等优点，为我国航海事业提供了有力保障。
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图像电平变化 宽度的设置
雷达图像显示对比 度设置的观测实例：
■ WIPER处理
在主菜单[Menu] -> 1 -> 6 中进行WIPPER处理的设置OFF/1/2。 wiper 处理效果因EAV设置的不同而不同。 WIPER ：信号乘以擦除系数，信号幅度渐渐减小。信号幅度越小， 擦除系数就越小，因此弱信号要比强信号更快地消失。 擦除特性自动地改变弱信号的显示强度，以有利于图像的观测。
可选择OFF/1/2/3。 利用相关处理抑制同频干扰。 IR-1: 当前的扫描与前一次扫描相关（两次扫描中同一距离均有 目标，信号才有输出） IR-2:当前的扫描与前二次扫描相关（三次扫描中同一距离均有目 标，信号才有输出）。 IR-3:当前的扫描与前三次扫描相关（四次扫描中同一距离均有目 标，信号才有输出）。 对于高速目标，相关处 理次数不宜过多。
■ VIDEO COMTRAST处理
在屏幕框[PICTURE]菜单中进行雷达图像显示的对比度设置： 1/2/3/4和A/B/C 。
例如： 设置为“2”，32级图像电平 的变化宽度为9 dB ；设置为 “4”，变化宽度为5dB 。 曲线 “B”为线性变化。 比较而言，曲线“C” 的图像 电平越高，变化范围越小。
注意： 注意： 实际 幅度 为32 级， 此为 简略 说明。 说明。
EAV-3的处理方法： 同先前的回波相比， 如果当前的回波达到 最大幅度，信号输出 就取最大幅度；如果 当前回波较弱，信号 输出就取比最大幅度 略低一点的幅度。 同先前的回波相比， 如果当前的回波达到 中等幅度，信号输出 幅度就逐渐增加；如 果没有回波，信号输 出幅度就逐渐减小， 但增减速率小于EAV-1 和EAV-2. 注意：实际幅度为32 级，此为简略说明。
航海雷达技术的发展
大连海事大学信息科学技术学院 索继东
sjddmu@
1．航海雷达系统的技术特性 非相参脉冲雷达 隙缝波导天线 自动雷达标绘议 (ARPA或TT-Target Tracking)
发射机：可靠性提高 接收机：动态范围增大 更精细的自适应的STC控制 自动调整增益、反海浪和调谐等的设置 处理器（ARPA）：更复杂的信号处理和跟踪处理 操作简便、自动化 100个目标 三维海图
尾迹效应
2.2存在的问题与解决方法 存在的问题与解决方法 ■雷达控制缺少对环境和目标的自适应性 脉宽，重复频率，灵敏度，杂波抑制 信号处理对回波信息利用的不够充分，自适应性不够强， ■信号处理对回波信息利用的不够充分，自适应性不够强，小目标 探测和跟踪能力不够，通过信号处理弥补雷达体制的不足。 探测和跟踪能力不够，通过信号处理弥补雷达体制的不足。 ◆设置太多（包括检测与跟踪），缺少自动的环境识别。 ◆SCAN相关次数很少（运动补偿）。 ◆距离上的分辨能力利用的不够。 ◆信号能量及相关性(包括行为上的相关性)。 ◆CFAR的邻域单元。 ◆检测中对信号特征的分析和利用不够 (宽度鉴别，起伏特性)。 ◆多扫描的区域CFAR。 ◆自适应杂波图，提高动态范围。 ◆检测与跟踪的交互。 ◆杂波跟踪滤波器。 ◆基于多假设（模式识别）的检测与跟踪。
2．航海雷达存在的问题和解决的途径 2.1信号处理实例分析 信号处理实例分析
STC FTC NOISE REJ INT REJECT VIDEO COMTRAST WIPER/STRETCH/AVERAGE TRAIL ZOOM 显示
■灵敏度时间控制STC
STC（ sensitivity time control灵敏度时间控制） 自动和手动反海浪控制（初始化参数设置）。 海杂波区的目标探测能力有提高。
S波段的实例
SEA AUTO
■自动FTC (AUTO RAIN) 处理
可选择OFF/1/2/3/4 。
采用moving average deviations 得到偏置电平。 K取决于FTC的 设置。
■ NOISE REJ处理
平均后，强信号变弱，噪声之类的弱信号更弱。
■ INT REJECT处理
雷达、电子海图、视频监控（卫星图片）、 雷达/AIS跟踪目标融合处理与显示，增进 安全。 显示器：显示处理，高亮、高分辨率，色彩，256级，高更新速率 串口/网口、有线/无线连接（控制，自检） 系统的高可靠性和低维护性
增大动态范围，提高杂波区内的目标识别能力。
改进杂波处理提高信噪比，增大动态范围。
TERMA的SCANTER 5000/6000脉冲压缩固态雷达。 Fully Coherent, Frequency Diversity and Time Diversity
NavicNS 由系统集成进入深度的信息融合。 多雷达，雷达与AIS，雷达与视像。 信息的交互和互补，更可靠更易于理解的智能化系统。 标准化。
■ ECHO STRETCH/ENHANCEMENT处理
在屏幕框[PICTURE]菜单选择回波扩展（放大）的设置OFF/1/2/3 。 ES-1：在方位向上进行回波扩展； ES-2：在距离向上进行回波扩展； ES-3：在距离和方位向上进行回波扩展。
■ ECHO AVERAGE处理
在屏幕框[PICTURE]菜单中进行回波平均（平滑）处理的设置： OFF/1/2/3。 在信号显示时，利用相关处理，便于区分目标回波与杂波（水面回 波、雨雪回波等）。 EAV-1：过去两次天线扫描周期的相关处理，适合于抑制一般的海 杂波、雨雪杂波和其他杂波。 EAV-2：过去三次天线扫描周期的相关处理，适合于抑制较强的海 杂波、雨雪杂波和其他杂波，但弱目标会有损失。 EAV-3：以增强的方式突出地显示回波图像，进而增强弱目标的回 波强度（灵敏度），特别是远距离的目标回波。但海杂波、雨雪 杂波等不需要的回波也会得到加强，采用EAV-3前，应先通过 FTC和STC等方法调整回波观测，尽量去除杂波。
◆基于模式识别的检测与跟踪。 ◆多模型/多滤波器跟踪（IMM）。 ◆基于AIS信息融合的检测与跟踪。 ◆处理复杂程度的自适应。 ◆ S与X波段的相关处理。 ◆智能检测。
■数字化中频处理 数字化靠近微波前端。 例：SUPER HD DIGITAL™（Raymarine） （ ） 在微波前端数字采样，减小噪声影响，回波线性处理，90dB动态范 围，提高天线方位分辨能力，改善目标分辨性能，对回波智能分析。 采用4 或 12kW 更小的功率。 更大的动态范围， 数字接收机捕获 和处理更多的回 波信息，抑制杂 波的同时，鉴别 目标，获得更清 晰的雷达图像显 示。
3．航海雷达的未来发展
（1）应用环境与应用要求 提高杂波区中的目标探测能力。 减少失真发射和带外发射，控制带宽，提高频谱利用率。 全固态和全数字化，降低功率，提高集成度，降低成本。 提高易用性（易操作，易理解）。 气象、海况等的探测。 数据的发送。 军用雷达技术、通信技术。 IMO。
（2）信号体制 ） 相干调制，充分利用回波信息。 KELVIN HUGHES公司的SHARP Eye
谢谢！
■自动STC (SEA AUTO)
根据接收信号自动计算STC的控制电平。 STC控制曲线
参数设置：
天线高度、海情和脉冲宽度决定了曲线的拐点。 STC RANGE的设置也会改变曲线的拐点。 例如，X波段天线高度30，NEAR拐点是4到5 NM，MID拐点是19到 20NM。 在SEA AUTO状态下，最佳的STC曲线及其上下的移动会根据接收 信号电平和量程自动改变。 转动 [A/C SEA]旋钮，可令STC曲线上下的移动。
回波平均处理的实例
■ TRAIL处理
在屏幕框菜单TRAIL] 中，可以设置Trail Mode、Trail Grad、Narrow Trail、Trail Level、Trail Reset、Trail Copy 和OS Trail。 在尾迹设置中，可以选择“True” 或 “Relative”，可以在30 秒到 30 分钟之间选择合适的时间长度。 通过尾迹显示，在杂波环境中识别运动目标。