Принцип работы, техническо-эксплуатационные параметры РЛС

Принцип работы РЛС следующий. Передатчик станции вырабатывает мощные высокочастотные импульсы электромагнитной энергии, которые с помощью антенны посылаются в пространство узким лучом. Отраженные от какого-либо объекта (судна, высокого берега и т. п.) радиоимпульсы возвращаются в виде эхо-сигналов к антенне и поступают в приемник. По направлению узкого радиолокационного луча, который в данный момент отразился от объекта, можно определить пеленг или курсовой угол объекта. Измерив промежуток времени между посылкой импульса и приемом отраженного сигнала, можно получить расстояние до объекта. Так как при работе РЛС антенна вращается, излучаемые импульсные колебания охватывают весь горизонт. Поэтому на экране индикатора судовой РЛС создается изображение окружающей судно обстановки. Принятые эхо-сигналы после преобразования и усиления в приемнике поступают в индикатор, снабженный электронно-лучевой трубкой. Экран электронно-лучевой трубки покрыт особым составом, обладающим свойством послесвечения, поэтому эхо-сигналы, возникающие на экране индикатора, угасают постепенно. Центральная светящаяся точка на экране индикатора РЛС отмечает место судна, а идущая от этой точки светящаяся линия показывает курс. Изображение различных объектов на экране индикатора "может быть ориентировано относительно диаметральной плоскости судна (стабилизация по курсу) или относительно истинного меридиана (стабилизация по норду). Направления на объекты определяются по азимутальному кругу соответственно ориентированного или по курсу, или по норду. В последнем случае азимутальный круг должен быть связан с репитером гирокомпаса. По светящимся на экране индикатора градуированным неподвижным кольцам дальности определяется расстояние до нужного объекта, который изображается светящимся пятном, если это одиночный предмет (судно, маяк), или волнистой линией (береговая черта и т. д.). Для точного измерения расстояния имеется дальномерное устройство с подвижным кругом дальности.

«Дальность видимости» РЛС достигает нескольких десятков миль. Однако дальность обнаружения зависит от отражательной способности объектов. На дальность обнаружения РЛС, кроме технических данных станции, влияют гидрометеорологические факторы.

Судовые РЛС позволяют осуществлять плавание в узкостях, расхождение судов и определение места судна по береговым ориентирам или радиолокационным маякам в условиях плохой видимости; за короткий промежуток времени определять курс и скорость встречного судна и предупреждать таким образом столкновения.

Однако РЛС имеет ряд недостатков: ограниченная дальность действия; значительная «мертвая зона», т. е. минимальная дальность обнаружения, которая составляет от 30 до' 120 м по расстоянию и 1,8-1,1° по азимуту; сложность устройства РЛС, затрудняющая ремонт в судовых условиях.

Радиолокационная станция (РЛС) должна обеспечивать индикацию относительного положения судов, других надводных объектов, буев, береговой черты и навигационных знаков так, чтобы способствовать навигации и предупреждению столкновений.

Требования.

Все РЛС должны соответствовать следующим минимальным требованиям.

Максимальная дальность.

При нормальных условиях распространения, когда антенна РЛС расположена на высоте 15 м над уровнем моря, при отсутствии помех от моря РЛС должна обеспечивать четкую индикацию:

Береговой черты -

при высоте берега до 60 м на расстоянии 20 миль

при высоте берега до 6 м на расстоянии 7 миль

Надводных объектов -

судов валовой вместимостью 5000 т на расстоянии 7 миль независимо от ракурса

небольшого судна длиной 10 м на расстоянии 3 мили

объектов, аналогичных навигационному бую, имеющих эффективную поверхность рассеивания приблизительно 10 кв.м на расстоянии 2 мили.

Минимальная дальность.

Надводные объекты, указанные в п. 3.1.2. настоящих Рекомендаций, должны быть четко видны с минимального расстояния 50 м до расстояния 1 миля при неизменном положении органов управления, кроме переключателя шкал дальности.

Индикатор.

Без применения внешних увеличительных устройств индикатор должен обеспечивать отображение относительного движения при ориентации относительно диаметральной плоскости судна без стабилизации на экране с эффективным диаметром не менее чем

1. 180 мм для судов валовой вместимостью от 500 до 1600 т.

2. 250 мм для судов валовой вместимостью от 1600 до 10000 т.

3. 340 мм при наличии на судне одного индикатора и 250 мм в случае установки второго индикатора для судов валовой вместимостью 10000 т и выше.

(* Обеспечиваются на ЭЛТ с диаметром 9, 12 и 16 дюймов соответственно)

Индикатор должен предусматривать один из двух наборов шкал дальности:

1. 1.5, 3, 6, 12 и 24 мили и одна шкала с номиналом более 0.5 и менее 0.8 мили либо

2. 1, 2, 4, 8, 16 и 32 мили

Могут быть предусмотрены дополнительные шкалы.

В любое время должна предусматриваться четкая индикация выбранной шкалы дальности и интервала между кольцами дальности.

Измерение дальности.

Для измерения дальности должны быть предусмотрены неподвижные электронные кольца дальности;

1. Для набора шкал, соответствующих требованию подпункта 3.3.2.1, на шкале с номиналом более 0.5 и менее 0.8 мили должно обеспечиваться по крайней мере 2 кольца дальности и для каждой из остальных шкал - по 6 колец дальности

2. Для набора шкал дальности, соответствующих требованию подпункта 3.3.2.2, на каждой шкале должно быть 4 кольца дальности

Подвижный электронный маркер дальности должен иметь цифровой отчет.

Неподвижные кольца дальности и неподвижный маркер дальности должны обеспечивать измерения дальности до объекта с погрешностью, не превышающей 1.5% от максимального значения используемой шкалы или 70 м, в зависимости от того, что больше.

Должна быть предусмотрена возможность изменения яркости подвижных колец дальности и неподвижного маркера дальности до полного снятия с экрана.

Отметка курса.

Курс судна должен указываться на экране с максимальной погрешностью не более +- 1 град.. Ширина линии отметки курса должна быть не более 0.5 град.

Должны быть приняты меры для выключения отметки курса с помощью переключателя, который не может оставаться постоянно в положении < Отметка курса выключена >.

Измерение направлений.

Должны быть приняты меры для быстрого измерения направления на любой объект, отметка которого появляется на экране.

Средства, предусмотренные для измерения направлений, должны обеспечивать измерение направления на объект, отметка которого расположена на краю экрана, с погрешностью, не превышающей +- 1 град.

Разрешающая способность.

Индикатор должен обеспечивать на шкале дальности 2 мили или менее раздельное отображение двух одинаковых целей малого размера на расстояниях, равных 50 - 100 % от номинала используемой шкалы дальности и находящихся на одном направлении, если расстояние между целями не менее 50 м.

Индикатор должен обеспечивать раздельное отображение двух одинаковых целей малого размера, находящихся на одном расстоянии между 50 и 100 % от номинала шкалы < 1.5 > или < 2 > мили и их угловом положении, различающемся 2.5 град.

Качка.

Параметры РЛС должны быть такими, чтобы при бортовой и килевой качках +-10 град.характеристики обнаружения удовлетворяли требованиям пп. 3.1. и 3.2.

Вращение антенны.

Должно быть предусмотрено непрерывное и автоматическое вращение антенны по часовой стрелки в пределах 360 град.по азимуту. Частота вращения антенны должна быть не менее 12 об/мин.

Антенна должна быть работоспособна при относительной скорости ветра до 100 уз.

Азимутальная стабилизация.

Должны быть приняты меры для возможности азимутальной стабилизации РЛС от гирокомпаса, для чего в РЛС должен быть предусмотрен соответствующий вход.

Погрешность согласования с гирокомпасом должна быть в пределах 0.5 град.при скорости вращения датчика гирокомпаса 2 об/мин.

РЛС должна работать удовлетворительно при ориентации изображения по курсу без стабилизации изображения, когда связь с гирокомпасом отсутствует.

Контроль работоспособности.

Должны быть предусмотрены средства для быстрого определения во время работы станции значительного ухудшения ее работоспособности относительно калиброванного значения, принятого при установке РЛС, а также для правильной настройки в случае отсутствия целей.

Устройства для защиты от помех.

Должны быть предусмотрены средства для подавления нежелательных отражений от моря, дождя и других осадков, облаков и самумов (песчаных бурь). Должна быть предусмотрена возможность ручной плавной регулировки органов управления средств помехозащиты. Орган управления в крайнем положении против часовой стрелки должен отключаться. Могут быть предусмотрены дополнительные автоматические органы помехозащиты, однако должна быть возможность их отключения.

Работа станции.

Должно быть предусмотрено включение станции и управление ею с индикатора.

Рабочие органы управления должны быть доступны, легко различимы и удобны в эксплуатации. Если используются символы, то они должны выполнятся в соответствии с Рекомендациями ИМО для органов управления морского навигационного радиолокационного оборудования.

РЛС должна быть полностью в рабочем состоянии в течении 4 минут после ее включения.

Должно быть предусмотрено положение предварительной готовности, из которого станция может быть приведена полностью в рабочее состояние за 15 с.

Помехи.

После установки и регулировки на борту судна точность пеленгования, указанная в настоящих Рекомендациях, должна сохраняться без последующих регулировок при движении судна в магнитных полях Земли.

Стабилизация относительно воды и грунта (индикатор истинного движения).

При использовании стабилизации изображения относительно воды или грунта точность и разрешающая способность должны быть по крайней мере равными требованиям настоящих Рекомендаций.

Перемещение начала развертки, кроме индикаторов с ручным возвратом, должно ограничиваться кругом радиусом не более 75 % от радиуса экрана.

Антенна.

Антенна должна быть установлена таким образом, чтобы существенно не ухудшалась эффективность РЛС.

Работа с радиолокационными маяками.

Все РЛС, работающие в диапазоне 3 см, должны работать горизонтально поляризованным излучением.

Должна быть предусмотрена возможность выключения устройства обработки сигналов, которые могут исключить изображение сигналов маяка на экране РЛС.

Установка нескольких РЛС.

На судах, где требуется установка двух РЛС, они должны быть размещены таким образом, чтобы каждая РЛС могла работать самостоятельно и обе могли работать одновременно независимо друг от друга.

Каждая РЛС должна иметь возможность подключения к аварийному источнику питания, если такой предусмотрен в соответствии с требованиями Правил 1 Главы 11 Конвенции СОЛАС-74.

При установке двух РЛС может быть предусмотрено устройство взаимного переключения приборов для повышения гибкости и готовности радиолокационной установки. Оно должно быть установлено так, чтобы неисправность любой РЛС не вызывало отключения электропитания или другого нарушения в работе РЛС.