06 февраля 2015

Интерпретация изображения на дисплее РЛС

В статье рассмотрены вопросы, касающиеся интерпретации изображения на экране радиолокационной станции.

FURUNO цели на экране радара.jpgОтображение эхосигналов

Мощность отображаемых эхосигналов зависит от следующих параметров:

  • высота и размер цели;
  • форма цели;
  • состав материала и угла, под которым отображаются импульсы.
Первый параметр, размер цели, не оказывает значительного влияния. Плохую отражательную способность имеют плоские и конические поверхности. Это связано с тем, что ровные поверхности (пляж, отмель) почти не имеют область для отражения радиоволн и угол отражения сигнала от цели очень мал, а поверхность объектов конической формы (например, маяки) рассеивает большую часть излученной энергии. С другой стороны, при отражении радиоимпульса под прямым углом при условии хорошей отражательной способности материала, даже от маленькой цели вернется сильный эхосигнал.

Радиолокационная станция "видит" только ближнюю к ней сторону целей. Это накладывает свой отпечаток: при интерпретации изображения необходимо учитывать, что отображенные эхосигналы могут не дать полной информации о цели. Так, эхосигнал, отраженный от вершины горы, морской радар может отобразить как мыс или маленький остров.

Отражательная способность материалов

  • Металлические объекты отражают очень сильный эхосигнал;
  • Рифы — слабый эхосигнал;
  • Вода — слабый эхосигнал;
  • Дерево — слабый эхосигнал;
  • Стеклопластик — слабый эхосигнал.

Таким образом, наиболее слабые и прерывистые эхосигналы отражаются от плоских / конических / неметаллических объектов. Иногда такие объекты вовсе не отражают эхосигналы.

Влияние осадков и волн

Осадки и морские волны тоже могут влиять на изображение на экране радиолокационной станции. Эхосигналы, отраженные от дождя или снега могут выводиться на экран в виде нечеткой или засвеченной области; отражения от волн приводят к тому, что на малых шкалах дальности центральная часть дисплея покрыта множеством эхосигналов. Помехи от осадков и волн можно отрегулировать. Подробнее о работе с помехами читайте в статье Судовая РЛС: органы управления

САРП.JPGСредство автоматической радиолокационной прокладки

Средство автоматической радиолокационной прокладки, или САРП, помогает предотвратить столкновения за счет сопровождения отдельных целей и прокладки их курса и вектора скорости для определения расстояния до точки кратчайшего сближения (СРА) и времени до точки кратчайшего сближения (ТСРА) со своим судном. 

Данные об интересующей цели, в том числе ее курс, скорость, пеленг, TCPA и CPA, можно просматривать на экране РЛС.

АИС.JPGАвтоматическая идентификационная система

Автоматическая идентификационная система, или АИС, предназначена для обмена данными о судах и навигационными данными в режиме реального времени. Данные АИС включают название и позывной судна, размер (длину и ширину), местоположение, скорость, курс и т.д. Захват и сопровождение целей АИС производится по УКВ-сигналу; данные АИС используются совместно с находящимися поблизости судами и береговыми станциями Системы управления движением судов. 

В нашем каталоге представлены приемники АИС, АИС класса А и АИС класса B от ведущих производителей.

Прочие навигационные инструменты  

Помимо описанных выше вариантов отображения отраженных от объектов, волн и осадков эхосигналов, на экране радиолокационной станции могут появиться точки / пунктирные радиальные линии, которые являются отметками сигналов, передаваемых радиолокационными маяками. Сигналы передаются радиолокационными маяками при получении радиоимпульсов от РЛС, однако некоторые радиолокационные маяки осуществляют передачу в постоянном режиме. Основная цель передачи сигналов маяками — помощь в определении местоположения судна в пересчете на расстояние и пеленг от маяка. 

SART радиолокационный ответчки на экране радара.jpgСуществуют несколько типов радиолокационных маяков: 

  • ответчик (RACON). Радиолокационный маяк-ответчик radar beacon автоматически передает ответный сигнал при получении радиоимпульсного запроса. Сигнал выводится на экран в виде радиальной линии от маяка, состоящей из точек и тире. Подобные устройства используются для того, чтобы облегчить обнаружение маяков, буев, неприметных береговых линий, мест под постами, где сможет пройти судно и т.п.
  • маркер (RAMARK). Радиолокационный маяк-маркер может передавать сигнал как непрерывно, так и в прерывистом режиме: радиолокационная антенна получит от него сигнал и на экране РЛС отобразится радиальная линия из точек и тире.
  • радиолокационный ответчик (РЛО, SART). РЛО передает сигнал в ответ на радиоимпульсный запрос после активации членом экипажа в случае, если судно терпит бедствие. Отображение такого сигнала на дисплее радиолокационной станции напрямую зависит от расстояния между этими устройствами. Приблизительным местоположением терпящего бедствие судна является ближайший к РЛС сигнал. Согласно ГМССБ, радиолокационными ответчиками должны быть оснащены некоторые классы судов. Чтобы вовремя заметить сигнал терпящего бедствие судна, необходимо постоянно контролировать дисплей РЛС.

Ложные эхосигналы 

Ложным сигналом является сигнал, отображенный на экране РЛС в том месте, в котором нет целей. Чтобы отличить ложный сигнал от правильного, оператору необходимо знать виды ложных сигналов: 

  • Непрямые эхосигналы бывают, например, от стенок дома, моста, отражающей поверхности собственного судна. Распознать непрямые эхосигналы на экране радиолокационной станции можно по нескольким признакам: по форме; по возникновению в теневых секторах; по появлению в направлении препятствия, но на расстоянии полезного эхосигнала; по неправильному движению на экране; 
  • Многократно отраженные эхосигналы могут возникнуть при приеме сильного эхосигнала от цели на малых шкалах дальности. Такого типа эхосигналы можно подавить с помощью уменьшения чувствительности. 

сигналы на экране судового радара.jpgСлепой и теневой сектора 

Различные препятствия на пути излучения антенны могут скрывать радиолокационные цели, расположенные за ними. Слепым сектором называется сектор в несколько градусов, в котором отсутствует излучение. В пределах такого сектора невозможно обнаружить небольшие цели на малых шкалах дальности, при этом с обнаружением крупных целей проблем, как правило, не возникает.

Боковые лепестки 

При передаче антенной импульсов часть излучения уходит в сторону от основного луча — это и есть так называемые "боковые лепестки". Боковые эхосигналы, как правило, появляются на малых шкалах дальности и от стабильных целей. Их можно ослабить путем плавного уменьшения чувствительности или регулировки функции подавления помех от моря.

Помехи 

Радиолокационные помехи могут возникнуть при работе РЛС, установленных на находящихся по близости судах, в одном диапазоне частот (обычно 9 ГГц; 3 ГГц — для больших РЛС). На экране помехи отображаются в виде ярких точек в случайном порядке или образующих линии от центра экрана к его границам. Отличить помехи от правильных сигналов можно благодаря тому, что при обороте антенны они не будут отображаться на том же месте, что и прежде, в отличие от сигналов, отраженных от целей.

Подробнее о ложных эхосигналах читайте в нашей предыдущей статье про радиолокацию.


МеткаВидОписание
КурсорКурсор.JPGУправление курсором осуществляется с помощью трекбола, клавиш со стрелками или панели управления курсором. Основная функция курсора — измерение расстояния до цели и пеленга на цель, выбор целей АИС и САРП и задание охранных зон.
Шкала настройки Шкала настройки.JPGКак правило, более длинная шкала соответствует более точной настройке приемника, однако длина шкалы может варьироваться в зависимости от дальности и числа целей.
Метка курсаМетка курса.JPGМетка курса показывает курс своего судна. В случае отсутствия гирокомпаса или индукционного компаса метка всегда направлена на 0 градусов.
Метка севераМетка севера.JPGМетка появляется в том случае, если к РЛС подключен гирокомпас или индукционный компас. Пунктирная линия всегда указывает на север.
Кольца дальности Кольца дальности.JPGКольца дальности позволяют приблизительно определить расстояние до цели. Интервал и число колец дальности могут меняться в зависимости от используемой шкалы дальности.
Подвижное кольцо дальности ПКДПКД.JPGМетки появляются на экране в виде пунктирных окружностей. Длина пунктира ПКД № 2 больше, чем длина пунктира ПКД № 1. ПКД используются для измерения расстояния до цели.
Электронный визир направления ЭВНЭВН.JPGМетки появляются на экране в виде пунктирных линий. Длина пунктира ЭВН № 2 больше, чем длина пунктира ЭВН № 1. ЭВН используются для измерения пеленга на цель.
Охранная зонаОхранная зона.JPGОхранная зона (Guard Zone) определяет область, при пересечении границ которой изнутри или снаружи (в зависимости от настроек пользователя) включается звуковая сигнализация.

По материалам Furuno