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对雷达盲区的研究

归档日期:06-22       文本归类:电离状态      文章编辑:爱尚语录

  对 雷达盲区的研究赵怀森 3 对 雷 达 盲 区 的 研 究 赵 怀森 ( 青岛远洋船 员学院山东青岛 266071) 摘要 : 雷达盲区是雷达使 用性能的一个重要指标。文章主要对 甲板货 物高度和船 舶吃 水差对雷达盲区的影响进行分析研究, 为航行船舶提供一个量的参考依据。 关键词 : 雷达盲区零发射线半功率点吃水差货物 高度实测盲 区 1 前 言 雷达观测盲 区, 简称 雷达盲 区( Radar Observa tion Blind Zone) , 是雷达波 的最小作用距 离以 内的 区域。雷达盲区是雷达重要 的技术参数 , 主要取决 于雷达的性能和雷达天线的高度 。盲 区的大小 , 直 接影响船舶雾航、 夜航及狭水道 中的航行安全。 2雷达最小作用距离 雷达最小作用距离是表示雷达探测最近物标距 离 , 在此距离 内的区域称为雷达盲区。理论上 , 当雷 达天线较低时, 物标始终处在雷达波束 照射内时 , 雷 达最小作用距离取决于脉冲宽度 的大小 : D =号 (7+t) 式中: D 一雷达最小作用距离 ( 单位为海里 ) ; 雷达波传播速度( 3 × 10。 m/ s) ; . r一雷达脉冲宽度 ; £ 一雷达收发开关实际恢复 时间( 单 位为 ) 。 从式中可以看出, 脉冲宽度 .复时间 t 越短 , 雷达的最小作用距离就越小 , 雷达探 测最近物标 的能力就越好。 目前 , 船用雷达的脉冲 宽度 . r 一般都是 0. 08 1. 0 1. 5n mile 时 , . r 为 0. O ; 当雷达测距量程 为 3. On m/ l e 时 , . r 为 0. 。雷达收发开关恢复时间 . r 一般 是 0. 1 g s O . 3g s。 例 1: 雷达测距量程为 1. 5n mil e , . r 为 0. O 取 0. , 雷达最小作用距离为 : r =号 ( 3. 雷达最小作用距近似计算 3. 1“ 零发射线” 计算法 一r 越窄 , 收发开关恢 。当雷达测距量程 为 , t =号 (.) m 收稿 日期: 2005 06 22 当雷达天线较高 时。利用 “ 零 发射线 ” 与海平 面的夹角 , 求得雷达最小作用距离更符合实际应用 , 如 图 1 所示 。“零 发射线” 是雷 达天线主瓣垂直 波 束下边缘的切线与海平面的夹角 , 近似等于半 功率 点波束宽度 0。 。在半功率点以外 的一定角度 内( 大 约 0. 5。 ) , 仍有可能观测到 的物标 , 其最小作用距离 的近似公式应为: D = h × a g o 。 式中 : 一雷达天线高度( 单位为 m) ; 雷达垂直波束宽度 ; 由式 中可知 , 雷达天线高度 h 越低 , 垂直波束越 宽 , 雷达最小作用距离就越小。 。一图 1冒 达 最 小 作 用 距 爵 例 2: 某船最大高度 48m, 压载吃水为 6m, 雷达 天线m, 雷达垂直宽度 。 为 20。 , 求最小作用 距离。 D = h ×ctgO 。 =42 ×a g2o。 = 115. 4( m) 3. 2半功率点射线计算法 半功率点射线计算法是根据理论推导而来, 也 是船舶多年一直沿用的方法, 但与实际雷达最小作 用距离是有一定 出入的。根据上例数据 , 雷达最小 作用距离应为 : D : h×譬 ×c t g 2 下 0~: 23 8 . (mh c tg =42 = × × . 23 8 2 m ) = . ( ) 4吃水差对雷达盲 区的影响 根据船舶航行性能的要求 , 一般装载货物时需 要一定 的后倾。当船舶前后吃水差较大时, 相应地 雷达 的最 小作用距离也要发生一定 的变化 , 如图 2 维普资讯 天津航海2005 年第 3 期 所示。 0。 是船舶倾斜时, 雷达波束与水面的交角。当船舶 吃水差一定时 , 雷达波束与水面在各个方 向的交角 是不相等的。在船首方向 。 值变化小 , 雷达盲区增 大; 在船尾方向 。 值变化大, 雷达盲区减小; 船舶两 舷 。 值和 D 变化都很小 , 可忽略。 。 角是船舶正平时, 雷达波束与水面的交角; 图 2船 舶 吃 水 差 对 雷 达 百 区 的 影 响 例 3: 根据例 2 , 若船舶后倾, 吃水差为 2m, 雷达 波束至海面距离为 190m, 求船首方向的雷达盲区。 ①“ 零发射线 o 。 一 × 雷达盲区增加较小 , 相差 4m左右。 ②半功率点射线 ( 一 × 雷达盲区增加较大, 相差 16m左右。 5 甲板货物高度对雷达盲区的影晌 目前 , 随着远洋船舶吨位 的提高 , 船舶型长也在 不断地增长。尤其集装箱船舶 , 由于型长增加 , 甲板 箱位高度提高 , 都会对雷达盲 区的大小产生一定的 影响 , 如图 3 所示 。由于甲板集装箱的阻挡 , 使雷达 盲区增大了一定的距离。 例4 : 根据上例, 如雷达波束到达集装箱的距离 为 150m, 雷达波束被一个集装箱的高度(大约2 6m) 所阻, 求雷达盲区。 ) (m ) )-2 5 3 . 8(玑 ) ④ “零发 射 线 ”计 算法 : D = 42 X ctg ( 0。一 △ 。 )(2 00 2 l5 . u 6× 1 8 0 ~ )=1 2 2 . o (m ) ②半功率点射线 × c 留f O O ao 。 1:4 2 × c 留 (2 o 。 一 2 而 . 6× 1 8 0 ~ )=2 6 5 . 2(m ) 由上两式可看 出, 甲板货物 的阻挡 , 对雷达盲区 的影响 是不 可忽 视 的。 = 42 X c留 图 3 甲板货物高度对雷达盲区的影晌 实测雷 达盲 区 从理论上阐述雷达盲区大小 的变化 , 其意义是 让船舶驾驶员建立一个避免船舶事故 的风险意识 。 而实际上雷达盲 区的大小与许多 因素有关 , 有些雷 达实际盲区与理论上 出入较大 。尤其是对雷达反射 性能较差的物标 , 浮动 的冰山 , 小 木帆船 及小渔船 等 , 在天气、 海况较差 的情况下 , 雷 达发现最小距离 甚至达几海里 , 有时还不如 目视发现得早 。因此 , 雷 达盲区的大小 , 要在不同条件下 , 不同环境中进行实 测确定。而船舶驾驶 员在长期 的实践工作 中, 对各 种最小物标发现的最小距离经验积 累, 是 决定雷达 盲区大小不可忽略的重要方法。 参 考文献 6王世远主编. 航海 雷达 与 A RPA . 大连 : 大连海 事大学 出舨. 1998 年 舨 ( 接第 5O页 ) 当今社会是一个法治社会 , 航海又是一 个涉外性强的行业, 在国际规则下运作 , 不懂法的毕业 生, 在国际海运人 才市场会降低竞争力, 因此必须进一 步强化航海类专业学生法治观念、 意识的教育和培养。 (7)建立并逐步完善学分制 实行学分制是一项系统工程 , 涉及到人才培养 模式、 教学组织、 教学管理和人事、 财务及后勤保障 等诸多因素 , 学校要整合资源 , 为全面推进学分制工 作创造条件。 鼓励教师多开课, 开好课。教师开课的积极性 将直接关系到学分制改革的成败。学分制是一种 以 “选课制”为核心的教学管理制度 , 而要实现 “ 选课 制” 的关键 又在于教师是否能够 开 出足够 的课 程。 为此要调动教师开新课的积极性。要鼓励教学效果 好的教师多上课 , 以使优质教学资源得到充分利用。 ( 8) 推行导师制 基层教学部 门要为学生设立指导教师, 对学生 的学 习进程 、 学习方法给予指导 , 帮助学生处理学习 过程 中遇到的各种 问题 , 减少学生学 习上的盲 目性 。 3. 结束语 中国的“ 人世” 为航 海职业教 育提供 了良好 机 遇, 必须认真分析市场经济环境下的海运人才的需求 和特点, 创建符合这一需求的人才培养模式, 这样我 们培养的毕业生才会在国际竞争中立于不败之地。 维普资讯

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