雷达的基本原理与功能
雷达(Radio Detection and Ranging)通过发射电磁波并接收反射波来探测目标物体。其工作原理是利用天线发射出高频脉冲电磁波,当这些电磁波遇到船舶、岛屿、浮标等物体时,会产生反射波。雷达系统接收反射波后,根据电磁波往返的时间以及波的传播速度(在空气中近似为光速),就可以计算出目标物体与本船的距离。同时,通过天线的旋转,可以获取目标物体的方位信息。
雾天航行时雷达的最佳设置参数
天线转速决定了雷达扫描的频率。雾天航行时,为了更及时地获取目标的动态信息,应适当提高天线转速。通常情况下,天线转速可设置为 20 - 30 转 / 分钟。较高的转速可以使目标在雷达屏幕上的更新速度更快,有助于航海人员更准确地判断目标的运动状态。
雷达有长脉冲和短脉冲两种模式。长脉冲可以发射更远的距离,但分辨率较低;短脉冲发射距离较短,但分辨率较高。在雾天,为了兼顾距离和分辨率,可采用中等脉冲宽度。例如,对于大多数航海雷达,当量程在 12 - 24 海里时,选择中等脉冲宽度(如 0.8 - 1.2 微秒)较为合适。这样既能保证一定的探测距离,又能在船舶周围一定范围内提供较好的目标分辨率。
增益是指对接收信号强度的放大倍数。雾天由于空气中存在水汽等杂质,电磁波的衰减可能会增加,适当提高增益可以增强目标回波的强度,使目标更容易被发现。但增益也不能设置过高,否则会导致过多的杂波,干扰目标的识别。一般先将增益旋钮慢慢调高,直到屏幕上刚刚出现背景噪声,然后再稍微降低一点,使背景噪声刚好消失,此时的增益设置较为合适。
在雾天,为了能尽早发现近距离和远距离的潜在危险,量程应根据船舶航行的区域和速度适当选择。如果是在沿海或交通繁忙的航道航行,可先设置较短的量程,如 6 海里或 12 海里,以便更清晰地观察近距离的船舶、浮标等目标。当船舶在开阔的海域航行时,可设置较长的量程,如 24 海里或 48 海里,以提前发现远处的大型船舶或岛屿。同时,要注意根据情况适时调整量程,比如当发现远距离有可疑目标时,扩大量程进一步观察;当接近港口等复杂区域时,缩小量程聚焦于近距离目标。
量程设置
增益设置
脉冲宽度设置
天线转速设置
雾天航行雷达目标识别技巧
AIS 信息:船舶自动识别系统(AIS)可以提供船舶的名称、类型、航向、航速等详细信息。在雾天,将雷达显示的目标与 AIS 信息相结合,可以更准确地识别目标。例如,当雷达屏幕上出现一个目标回波,通过 AIS 查询发现是一艘特定名称的货轮,航向为东北方向,航速为 12 节,就可以更全面地了解这个目标的情况。
航海图信息:参考航海图可以帮助识别雷达目标。航海图上标注了陆地、岛屿、航道、浮标等的位置和类型。当雷达显示出一个目标回波时,对照航海图可以判断这个目标可能是图上标注的某个物体。例如,雷达上出现一个疑似岛屿的回波,通过查阅航海图可以确认该区域是否存在岛屿,以及岛屿的形状、大小等是否与雷达回波相符。
固定目标:陆地和固定的浮标等目标在雷达屏幕上的位置相对固定。它们的回波在雷达扫描过程中位置基本不变,只是随着天线的转动而在屏幕上周期性地出现和消失。例如,一个位于航道边缘的固定浮标,其回波每次出现在雷达屏幕上的位置和距离本船的位置基本相同,除非船舶自身位置发生变化。
运动目标:船舶等运动目标在雷达屏幕上的位置会随着时间发生变化。通过观察目标回波的运动方向和速度,可以判断目标与本船是相向而行、同向而行还是交叉行驶。例如,如果一个目标回波在雷达屏幕上逐渐靠近本船,且方位基本不变,可能是与本船相向而行的船舶;如果目标回波的方位逐渐变化,且距离本船可能先减小后增大,可能是与本船交叉行驶的船舶。航海人员可以根据目标的运动规律来采取相应的避让措施。
船舶目标回波:船舶在雷达屏幕上通常呈现为块状或椭圆形的回波。大型船舶由于体积大,回波面积较大且较为规则;小型船舶的回波面积相对较小。同时,船舶的回波强度与其大小、材质等因素有关,金属材质的船舶回波较强。例如,一艘大型油轮的回波可能是一个比较规则的、较大的块状,而一艘小型渔船的回波可能是一个较小的椭圆形。
陆地目标回波:陆地在雷达屏幕上的回波形状不规则,边界较为复杂。岛屿的回波通常是大面积的、不规则的块状,且与周围海域的回波有明显的界限。海岸的回波则会随着海岸线的形状而变化,可能呈现出蜿蜒曲折的形状。例如,半岛的回波形状可能像一个突出的块状,与两侧的海域回波区分明显。
浮标目标回波:浮标回波一般为较小的点状或小圆形回波。由于浮标体积较小,其回波相对较弱,但在雾天通过适当的增益调整后可以清晰显示。不同类型的浮标(如导航浮标、安全浮标等)在雷达上的回波形状基本相似,但可以根据其位置(如在航道两侧等)来区分。
根据回波形状识别
根据回波运动规律识别
结合其他信息辅助识别
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