航海仪器-第7节 船舶导航雷达(Radar)

信号连接 。
显示特点： 1. 航向稳定时，与船首向上特点类似。 2. 转向时，与真北向上特点类似。 3. 当转向完毕时，按“course-up” 按钮, 则船首线、图 像及可动方位圈一起转动，直到船首线指固定方位 圈0°为止。
海图平面
Course 240
航海视景
Course 270
240°(T) 270°(T)
2. 船首线指方位圈的0°，并代表船首方向。 物标的方位
是相对本船船首的相对方位（舷角）。 “相对方位显示
方式”
3. 本船转向时，船首线不动而物标回波圆周反转，有弧形 尾迹，影响观测。转向时减小增益，可防止图像模糊。
海图平面
Course 240
航行ห้องสมุดไป่ตู้景
Course 270
240°(T) 270°(T)
动。
海图平面
Course 240
航海视景
Course 270
240°(T) 270°(T)
0
270°
0
240 °
North up
固定方 位圈(读 真方位)
固定方位圈0代表真 北,始终向上 0° 30°
EBL
90°
270° 240° 180° 船首随时指向 航向 NUP可随时测读真方位
（3）航向向上显示方式（Course-up ） 这种显示方式综合了前两种显示方式的特点。 具有两个方位圈：内部固定，外部可动并与罗经航向
0
0
Head up
（2） 真北向上显示方式（North-up）
条件：接入罗经航向信号
显示特点：（用于定位）
1. 扫描中心（本船）在荧屏中心，物标回波相对本船运动，
固定物标则与本船等速反向运动。
2. 方位圈的0°代表真北，船首线指航向值。物标方位为真
方位。“真方位显示方式”
3. 本船转向时，船首线移向新航向，而周围固定图像稳定不
船舶导航雷达 Shipbone Navigation Radar
1.雷达的产生
• 世界上第一部雷达诞生于1934年12月，
美国海军航空器无线电实验室。 • 1945年，随着第二次世界大战的结束， 雷达开始进入商用。
2. 雷达的原理
• 雷达是通过测量无线电波从
发出后到遇到目标后返回到 发射点的时间确定目标距离， 然后根据距离将目标显示在 荧光屏上，通过天线的旋转 将周围目标均显示出来，如 图。
目标船 270 245 90
回波 (at 10 nm)
方位标志
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
EBL
180 雷达平面
固定距标圈 荧光屏边缘
距离与方位测量
（2）雷达图像特点：
1．雷达回波图像为水面目标迎向天线面的垂直投影， 无法探测到水下目标； 2．雷达只能探测目标的前沿，后沿及被遮挡的部分 无法探测和显示； 3．目标的低矮部分（如沙滩）可能会被遮挡或回波 微弱，也无法被探测到； 4．雷达回波由于雷达本身技术参数所限可能导致回 波扩展、变形；
1、需同时接入 航向和 速度 信号，才能正常工作； 2、代表本船位置的CCRP在屏幕上按照本船的航向和 航速移动，所有目标的运动都参考本船的航速输入； 3.屏上其它运动物标按它们各自的航向\航速移动； 4.如果输入的是对水航速（STW），则在水面上漂浮 的船舶在屏幕上固定不动，而陆地会以与风流压差相 反的方向和速度移动。对水稳定真运动用于船舶避碰。 5.如果输入的是对地航速（SOG），则岛屿等固定目标 是静止的，本船和目标船在屏幕上按照其航迹向移动。 对地稳定真运动用于船舶在狭水道和进出港导航。
（2）雷达图像特点：
5．目标对雷达波的反射能力不同，造成回波强度差 别较大，图像明暗不均 6．船舶运动、涌浪波动及雷达设备因素引起回波位 置闪烁不定，目标边缘不清晰； 7．由于地理、气象海况以及船舶吃水的变化会造成 图像与实际不符或图像发生变化。 8．由于操作不当或雷达性能下降会导致雷达图像失 真和/或目标丢失； 【上所有因素综合影响，使雷达图像经常很难与海 图和视觉影像对应。】
240 0
240 0
270
270 0
原航向
0
转向中
0 Course up
0
新航向
固定方 位圈(读 舷角)
240° 0°
固定方位圈0代表船 首,始终向上 270° 30° 活动方位 圈(读真 方位)
90°330°
配活动方位圈的雷达可以测得真方位，为HUP-TB显示方式
2、真运动（TM）显示方式（一般为NUP）
2、雷达测目标基本原理
（1）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 Δ t ： 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
如△t = 1μs，则，R = 150 m；对应于1 nm 距离， △t ＝12.35 μs 荧光屏的单位长度：在不同量程代表不同的距离
3、雷达显示方式选择
1、相对运动模式适用于避碰； 2、 H-up适用于在平静的大洋航行； 3、在沿岸航行时，为了便于识别目标，最好使用N-up显示 方式； 4、在沿岸尤其在狭水道或港口航行时，船首偏荡或船舶频繁 转向，C-up显示方式则更有利于避碰观测。 5、对水真运动显示可用于避碰，用于本船避让过程中和避让 结束后监测目标船的动； 6、对地真运动显示方式能够及时观测本船相对于海岸的航行 动态，用于船舶在狭水道导航或进港靠码头。
中心）固定不动； 2、运动目标以其自身航速和本船航速的合速度作相对 于本船的运动； 3、与本船同向同速行驶的船在荧光屏上固定不动，海 上固定目标则与本船等速反向运动； 按图像指向可以分为：首向上（HUP)、航向向上 （CUP)、北向上（NUP)三种方式。
（1） 船首向上显示方式 （ head-up） 显示特点：（用于避碰） 1. 扫描中心（本船）在荧屏中心，物标回波相对本船运动， 固定物标则与本船等速反向运动。
3. 雷达的作用
• 定位（距离、方位距离） • 导航 • 避让
改变了能见度不良航行的历史。
一、雷达目标探测与显示基本原理
• （一）雷达目标测距、测方位 • 1、雷达图像特点
（1）雷达图像基本元素
岛屿 本船 Δ t＝123.5 μ s 目标
0 方向扫描
90° 本船 扫描线 HL
245° 岛屿
海图平面
（2）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
（二）雷达显示方式
1、相对运动（RM—Relative Motion）显示： 1、在雷达屏幕上，代表本船位置的CCRP（以及扫描