1、船舶导航雷达船舶导航雷达2021/6/161第一章雷达基本工作原理第一章雷达基本工作原理 引言引言Radar Radio detection and ranging无线电探测和测距无线电探测和测距雷达：发射雷达：发射微波脉冲微波脉冲 探测探测目标回波目标回波 测定测定目标信息目标信息2021/6/162第一节第一节 雷达测距与测方位原理雷达测距与测方位原理方向扫描方向扫描量程量程:回波回波(10 nm)t123.5 ss荧光屏边缘荧光屏边缘本船本船目标目标岛屿岛屿12 nm目标船目标船90245245EBL901802700方位标志方位标志海图平面海图平面雷达平面雷达平面Fig.距离与方位测量
2、距离与方位测量扫描线扫描线固定距标圈固定距标圈HL岛屿岛屿本船本船雷雷达达不不能能探探测测目目标标的的背背面面，因因此目标的后沿是不可见的此目标的后沿是不可见的.2021/6/1652021/6/166如如t=1s，则，则，R=150 m；对应于；对应于1 nm 距离，距离，t 12.35 s1、利用收发定向天线、利用收发定向天线，只向一个方向发射雷达波且，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、天线旋转依次向四周发射雷达波，则可探知周围 物标的方位物标的方位天线的方向即目标的方向天线的方向即目标的方
3、向第一节第一节 雷达测距与测方位原理雷达测距与测方位原理荧光屏的单位长度：在不同量程代表不同的距离荧光屏的单位长度：在不同量程代表不同的距离一一.雷达测距原理雷达测距原理2、测距公式：、测距公式：R=1/2 C tt：往返于天线与目标的时间往返于天线与目标的时间C:电磁波在空间直线传播速度电磁波在空间直线传播速度 C=3102 m/s二二.雷达测方位原理雷达测方位原理1、物理基础：超高频无线电波在空间直线传播、物理基础：超高频无线电波在空间直线传播 遇物标能良好反射遇物标能良好反射2021/6/167发射脉冲发射脉冲显示器显示器回波回波Fig1-2(2)发射机发射机接收机接收机电源电源船电船电
4、船首线船首线 微波传输线微波传输线天线天线方位方位回波回波T/R触发器触发器TransmitterReceiverT/R天线天线收发机收发机显示器显示器ARPAFig1-2(1)触发器触发器方位与方位与船首线船首线第第二二节节 雷雷达达基基本本组组成成、作作用用回波回波2021/6/1681、定时器、定时器（触发电路、同步电路等）（触发电路、同步电路等）：是雷达的指挥中心，产生周期性的窄脉冲是雷达的指挥中心，产生周期性的窄脉冲触发脉冲触发脉冲送：送：1）发射机：控制发射开始）发射机：控制发射开始 2）接收机：控制近距离增益）接收机：控制近距离增益 3）显示器：控制计时开始）显示器：控制计时开始
5、2、发射机：、发射机：在触发脉冲控制下产生周期性的大功率射频脉冲在触发脉冲控制下产生周期性的大功率射频脉冲 微波脉冲、发射脉冲、雷达波微波脉冲、发射脉冲、雷达波3、收发开关：、收发开关：发射时，关闭接收机，大功率射频脉冲送天线；发射时，关闭接收机，大功率射频脉冲送天线；接收时，接通接收机，微弱回波能量送接收机。接收时，接通接收机，微弱回波能量送接收机。一、基本组成七部分及作用：一、基本组成七部分及作用：4、天线：、天线：定向收发天线，将发射机送来的射频脉冲聚成细束定向收发天线，将发射机送来的射频脉冲聚成细束 集中向一个方向发射，并接收此方向物标反射回来集中向一个方向发射，并接收此方向物标反射回
6、来 的雷达波（回波）送接收机。的雷达波（回波）送接收机。第二节第二节 雷达的基本组成、作用雷达的基本组成、作用2021/6/169第二节第二节 雷达的基本组成、作用雷达的基本组成、作用5、接收机：、接收机：超外差式，将微弱回波信号放大千万倍以符合超外差式，将微弱回波信号放大千万倍以符合 显示器要求。显示器要求。V 几十几十V6、显示器：、显示器：平面位置显示器（平面位置显示器（PPI）。显示与测量目标，目标）。显示与测量目标，目标 回波按目标的实际距离和方位显示在荧光屏上；回波按目标的实际距离和方位显示在荧光屏上；且配有测量系统供随时测量。且配有测量系统供随时测量。7、雷达电源：、雷达电源：把
7、船电变成雷达所需的中频交流电。把船电变成雷达所需的中频交流电。400 2000 Hz二、雷达单元构成二、雷达单元构成1、三单元雷达：、三单元雷达：收发机（触发电路、发射机、接收机、收发开关）收发机（触发电路、发射机、接收机、收发开关）显示器、天线、中频电源显示器、天线、中频电源2、二单元雷达：、二单元雷达：天线收发机、显示器、中频电源天线收发机、显示器、中频电源2021/6/1610现代雷达现代雷达IBS的重要组成部分的重要组成部分定位、导航、定位、导航、避碰避碰雷达雷达罗经罗经计程仪计程仪GNSSAISECDIS主要传感器主要传感器三、雷达传感器与三、雷达传感器与IBS2021/6/1611
8、第二章第二章 船用雷达设备船用雷达设备2021/6/1612磁控管磁控管调制器调制器予调制器予调制器触发脉冲产触发脉冲产生器生器 门开关门开关特高压特高压至接收机至接收机特高压特高压电源电源收发收发开关开关至接收机至接收机至显示器至显示器 门开关发射开关延时开关脉冲调制器脉冲调制器雷达发射机雷达发射机来自电源来自电源发射机发射机至天线至天线低压低压电源电源触发脉冲触发脉冲产生器产生器予调制器予调制器磁控管磁控管调制器调制器一、组成部分及作用一、组成部分及作用第一节 雷达发射机（Transmitter）组成：脉冲调制器（预调制器、调制器）组成：脉冲调制器（预调制器、调制器）组成：脉冲调制器（预调
9、制器、调制器）组成：脉冲调制器（预调制器、调制器）磁控管振荡器磁控管振荡器磁控管振荡器磁控管振荡器 电源（低压、高压）电源（低压、高压）电源（低压、高压）电源（低压、高压）2021/6/1613二、发射机技术指标二、发射机技术指标S 波段：波段：10 cm;f=2 9003 100 MHz 如：如：3 050 MHzX波段波段:3 cm;f=9 0009 500 MHz 如：如：9 375 MHz2.脉冲宽度（脉冲宽度（）：发射脉冲的持续时间。）：发射脉冲的持续时间。Rmax 距离分辨率距离分辨率 海浪海浪/雨雪雨雪 杂波杂波 盲区盲区 3.脉冲重复频率（脉冲重复频率（F）：每秒钟发射的脉冲数
10、每秒钟发射的脉冲数 500 4 000 Hz 1.工作频率（波长）工作频率（波长）：超高频（正弦波）的频率范围：超高频（正弦波）的频率范围 天气好天气好:X band;天气坏天气坏(雨雨/雪雪):S band一般一般=0.041.2s随量程改变：近量程，窄脉冲；远量程，宽脉冲随量程改变：近量程，窄脉冲；远量程，宽脉冲随量程改变：近量程，高随量程改变：近量程，高F；远量程，低；远量程，低F周期周期T（=1/F）根据量程需要选择时间基准根据量程需要选择时间基准即船用雷达即船用雷达 磁控管工作频率磁控管工作频率2021/6/1614Tpptmt t=4.发射功率：指峰值功率，一般发射功率：指峰值
11、功率，一般375 kW p 故障故障 R max 天线旁瓣干扰天线旁瓣干扰 tt:前沿上升时间前沿上升时间 0.10.2 tf:后沿下降时间后沿下降时间 0.20.4u:顶部波动值顶部波动值 25%tu10.90.10trtfu脉冲波形脉冲波形3）二者关系）二者关系1）峰值功率）峰值功率 pt:在脉冲持续时间内的平均功率在脉冲持续时间内的平均功率2）平均功率）平均功率 Pm:一个脉冲重复周期内输出功率的平均值一个脉冲重复周期内输出功率的平均值5.脉冲波形：发射脉冲的包络脉冲波形：发射脉冲的包络理想脉冲理想脉冲:矩形矩形实际波形实际波形:波形：波形：1）越接近矩形，能量越大，）越接近矩形，能量越
12、大，作用距离越远作用距离越远2）前沿越陡，测距精度越高）前沿越陡，测距精度越高3）后沿越陡，距离分辨力）后沿越陡，距离分辨力 越高越高4）顶部越平坦，发射功率和）顶部越平坦，发射功率和 频率越稳定频率越稳定杂波杂波 2021/6/1615阴极阴极作用空间作用空间谐振腔谐振腔阳极阳极磁控管结构磁控管结构输出环输出环三、磁控管振荡器三、磁控管振荡器第一节第一节 雷达发射机（雷达发射机（Transmitter）1.作用：产生大功率超高频微波振荡（正弦波）作用：产生大功率超高频微波振荡（正弦波）2.组成：阴极和灯丝、阳极、输出耦合系统、磁铁组成：阴极和灯丝、阳极、输出耦合系统、磁铁3.工作条件：工作条
13、件：1）灯丝加）灯丝加6.3 V交流电压，加热阴极使其发射电子交流电压，加热阴极使其发射电子2）阳阴极间加高压电场：阳极接地，阴极加万伏高压）阳阴极间加高压电场：阳极接地，阴极加万伏高压3）必须加永久恒定强磁场）必须加永久恒定强磁场4）输出负载阻抗匹配，保证功率和频率稳定）输出负载阻抗匹配，保证功率和频率稳定2021/6/16164.磁控管的检查：磁控管的检查：万用表欧姆档测灯丝阻值：其阻值接近于万用表欧姆档测灯丝阻值：其阻值接近于0（几个欧姆）正常（几个欧姆）正常兆欧表检查阳阴极之间绝缘电阻：其值应大于兆欧表检查阳阴极之间绝缘电阻：其值应大于200 200 5.使用注意事项使用注意事项1）阴
14、极充分预热）阴极充分预热35分钟，暂时不用只关高压分钟，暂时不用只关高压2）保护磁性，严禁敲打，铁磁物相距大于）保护磁性，严禁敲打，铁磁物相距大于10 cm3）防高压触电，防电磁辐射，带电检查需两人在场）防高压触电，防电磁辐射，带电检查需两人在场4）波导天线连接要良好且水密防变形，禁拆波导开高压）波导天线连接要良好且水密防变形，禁拆波导开高压5）新管或长期不用（大于）新管或长期不用（大于6个月个月）的使用前应进行老练，）的使用前应进行老练，防管内打火防管内打火老练方法：老练方法：1.只加灯丝电压工作半小时以上只加灯丝电压工作半小时以上2.加较低的高压工作一段时间（时间视具体情况定）加较低的高压
15、工作一段时间（时间视具体情况定）3.如无打火现象，逐渐加高压到正常值如无打火现象，逐渐加高压到正常值2021/6/1617通过收发箱内的表头或显示器上的磁控管电流指示判断通过收发箱内的表头或显示器上的磁控管电流指示判断 有有正常；无正常；无不正常不正常四、正常工作标志四、正常工作标志第一节第一节 雷达发射机（雷达发射机（Transmitter）五、性能检测五、性能检测1.磁控管工作是否正常磁控管工作是否正常2.性能监视器性能监视器1）查磁控管电流：）查磁控管电流：等于说明书规定值等于说明书规定值正常正常等于零等于零不发射不发射大于或小于规定值大于或小于规定值管子衰老或高压太高或太低管子衰老或高
16、压太高或太低电表指针抖动电表指针抖动管内打火管内打火2）查输出有无：）查输出有无：拆开收发机波导接头，氖灯置于口端约拆开收发机波导接头，氖灯置于口端约1015 cm氖灯闪亮表明正常氖灯闪亮表明正常2021/6/1618第二节第二节 微波传输线及雷达天线系统微波传输线及雷达天线系统一、微波传输线一、微波传输线一、微波传输线一、微波传输线1 1）要求：损耗小，防止辐射、干扰、失真要求：损耗小，防止辐射、干扰、失真要求：损耗小，防止辐射、干扰、失真要求：损耗小，防止辐射、干扰、失真2 2）种类：波导、同轴电缆种类：波导、同轴电缆种类：波导、同轴电缆种类：波导、同轴电缆1.1.同轴电缆：同轴电缆：同轴
17、电缆：同轴电缆：用于用于用于用于10 cm10 cm雷达雷达雷达雷达 由内外两层导体构成，严格同轴由内外两层导体构成，严格同轴由内外两层导体构成，严格同轴由内外两层导体构成，严格同轴 2.2.波导：波导：波导：波导：用于用于用于用于3 cm3 cm雷达雷达雷达雷达由矩形空心管构成由矩形空心管构成由矩形空心管构成由矩形空心管构成 由铜拉制成由铜拉制成由铜拉制成由铜拉制成 2021/6/1619波导元件波导元件波导元件波导元件第二节第二节 微波传输线及雷达天线系统微波传输线及雷达天线系统(e)Pliable(e)Pliable(d)Elbow(d)Elbow(c)Narrow side(c)Nar
18、row sidebendbend(a)Waveguide(a)Waveguide sectionsection(b)Broad(b)Broad side bendside bend(f)Chock joint(f)Chock jointWater proof seal slotWater proof seal slot/4 4/4 4Chock Chock joint slotjoint slotFix screwFix screw/4 4Chock jointChock jointPlane surface Plane surface jointjoint/4 4Chock Chock jo
19、int slotjoint slot(g)Rotating joint(g)Rotating jointShort Short pistonpistonProbeProbeNarrow sideNarrow sideChock Chock jointjointBroadBroadsideside均匀波导：均匀波导：均匀波导：均匀波导：不均匀波导：不均匀波导：不均匀波导：不均匀波导：直、扭、弯、软波导直、扭、弯、软波导直、扭、弯、软波导直、扭、弯、软波导谐振腔、带销钉的波导、谐振腔、带销钉的波导、谐振腔、带销钉的波导、谐振腔、带销钉的波导、分支、开缝波导等分支、开缝波导等分支、开缝波导等分支、开
20、缝波导等波导接头：扼流接头波导接头：扼流接头波导接头：扼流接头波导接头：扼流接头波导旋转接头：耦合环波导旋转接头：耦合环波导旋转接头：耦合环波导旋转接头：耦合环探针探针探针探针 不能随便拆卸调整不能随便拆卸调整不能随便拆卸调整不能随便拆卸调整 2021/6/1620第二节第二节 微波传输线及雷达天线系统微波传输线及雷达天线系统二、天线系统二、天线系统二、天线系统二、天线系统组成部分及作用组成部分及作用组成部分及作用组成部分及作用天线与扫描系统天线与扫描系统天线与扫描系统天线与扫描系统船首标志开关船首标志开关船首标志开关船首标志开关方位发送器方位发送器方位发送器方位发送器马达马达马达马达 船电船
21、电船电船电扼流圈扼流圈扼流圈扼流圈至收发机至收发机至收发机至收发机到方位接收器到方位接收器到方位接收器到方位接收器至船首标志电路至船首标志电路至船首标志电路至船首标志电路旋转接头旋转接头旋转接头旋转接头辐射窗辐射窗辐射窗辐射窗交流电源输入交流电源输入交流电源输入交流电源输入隙缝波导防护罩隙缝波导防护罩隙缝波导防护罩隙缝波导防护罩安全安全安全安全开关开关开关开关性能监视器性能监视器性能监视器性能监视器（回波箱）（回波箱）（回波箱）（回波箱）波导馈线波导馈线波导馈线波导馈线发射性能监视器发射性能监视器发射性能监视器发射性能监视器2021/6/1621(a)SWG structure(a)SWG s
22、tructure(b)Antenna structure(b)Antenna structureSlotsSlotsHornHornFilterFilterFig.SWG antenna structureFig.SWG antenna structure(c)Antenna appearance(c)Antenna appearanceAntenna maskAntenna maskRadiation Radiation windowwindowSlotted waveguideSlotted waveguide天线：天线：天线：天线：隙缝波导天线隙缝波导天线隙缝波导天线隙缝波导天线定向收发
23、共用天线，水平极化定向收发共用天线，水平极化定向收发共用天线，水平极化定向收发共用天线，水平极化 2021/6/1622第三节第三节 收发开关和雷达接收机的组成框图收发开关和雷达接收机的组成框图微波集成电路微波集成电路微波集成电路微波集成电路主中频放大器主中频放大器主中频放大器主中频放大器 视频部分视频部分视频部分视频部分前置中放前置中放前置中放前置中放双功器双功器双功器双功器 变频器变频器变频器变频器 自天线自天线自天线自天线微波微波微波微波集成集成集成集成电路电路电路电路视频视频视频视频放大放大放大放大增益增益增益增益&STCSTC至显示器至显示器至显示器至显示器接收机组成框图接收机组成框
24、图接收机组成框图接收机组成框图触发脉冲触发脉冲触发脉冲触发脉冲中频中频中频中频放大放大放大放大检波器检波器检波器检波器双功器双功器双功器双功器 混频混频混频混频器器器器本振本振本振本振第二章第二章 船用雷达设备船用雷达设备2021/6/1623第三节第三节 接收机接收机混频器混频器混频器混频器：把回波信号（把回波信号（把回波信号（把回波信号（f fS S）与本振信号（）与本振信号（）与本振信号（）与本振信号（f fL L）通过非线性元件混频）通过非线性元件混频）通过非线性元件混频）通过非线性元件混频产生含许多新频率的信号，经过选频电路选出本振信号与产生含许多新频率的信号，经过选频电路选出本振信
25、号与产生含许多新频率的信号，经过选频电路选出本振信号与产生含许多新频率的信号，经过选频电路选出本振信号与回波信号的差频回波信号的差频回波信号的差频回波信号的差频中频信号（中频信号（中频信号（中频信号（f fI I）混频二极管（混频晶体）混频二极管（混频晶体）混频二极管（混频晶体）混频二极管（混频晶体）检查：万用表检查：万用表检查：万用表检查：万用表R R 100100或或或或R R 1 k1 k档测正反向电阻，档测正反向电阻，档测正反向电阻，档测正反向电阻，严禁使用严禁使用严禁使用严禁使用R R 1 1或或或或R R 10 k10 k档，损坏晶体档，损坏晶体档，损坏晶体档，损坏晶体 反正电阻比
26、反正电阻比反正电阻比反正电阻比应大于应大于应大于应大于100100以上以上以上以上 电流：说明本振和混频晶体是否工作。具体数值查说明书电流：说明本振和混频晶体是否工作。具体数值查说明书电流：说明本振和混频晶体是否工作。具体数值查说明书电流：说明本振和混频晶体是否工作。具体数值查说明书 注意：铅管屏蔽（防高频辐射）、防振、防潮保管注意：铅管屏蔽（防高频辐射）、防振、防潮保管注意：铅管屏蔽（防高频辐射）、防振、防潮保管注意：铅管屏蔽（防高频辐射）、防振、防潮保管 更换或检测时应关高压，取下装上人机同电位更换或检测时应关高压，取下装上人机同电位更换或检测时应关高压，取下装上人机同电位更换或检测时应关
27、高压，取下装上人机同电位回波幅度回波幅度回波幅度回波幅度:V V 级级级级本振输出本振输出本振输出本振输出:mmV V级级级级晶体电流值只由本振输出决定晶体电流值只由本振输出决定晶体电流值只由本振输出决定晶体电流值只由本振输出决定2021/6/1624第三节第三节 接收机接收机本振调谐：本振调谐：本振调谐：本振调谐：调节本振频率使之比回波频率正好高一个中频，调节本振频率使之比回波频率正好高一个中频，调节本振频率使之比回波频率正好高一个中频，调节本振频率使之比回波频率正好高一个中频，回波图象最佳回波图象最佳回波图象最佳回波图象最佳粗调：大范围改变振荡频率粗调：大范围改变振荡频率粗调：大范围改变振
28、荡频率粗调：大范围改变振荡频率细调：小范围改变振荡频率细调：小范围改变振荡频率细调：小范围改变振荡频率细调：小范围改变振荡频率 机械调谐：调节谐振腔尺寸（决定中心振荡频率）机械调谐：调节谐振腔尺寸（决定中心振荡频率）机械调谐：调节谐振腔尺寸（决定中心振荡频率）机械调谐：调节谐振腔尺寸（决定中心振荡频率）电气调谐：调节工作电压电气调谐：调节工作电压电气调谐：调节工作电压电气调谐：调节工作电压 自动调谐：自动频率控制电路（自动调谐：自动频率控制电路（自动调谐：自动频率控制电路（自动调谐：自动频率控制电路（AFCAFC）完成）完成）完成）完成 人工调谐：手动调节电位器改变本振工作电压人工调谐：手动调
29、节电位器改变本振工作电压人工调谐：手动调节电位器改变本振工作电压人工调谐：手动调节电位器改变本振工作电压粗调时机粗调时机粗调时机粗调时机：更换磁控管后更换磁控管后更换磁控管后更换磁控管后本本本本振元件更换后振元件更换后振元件更换后振元件更换后本振频率不正常时本振频率不正常时本振频率不正常时本振频率不正常时平时操作雷达的控制面板调谐标准：平时操作雷达的控制面板调谐标准：平时操作雷达的控制面板调谐标准：平时操作雷达的控制面板调谐标准：图象清晰饱满图象清晰饱满图象清晰饱满图象清晰饱满调谐指示表指示最大调谐指示表指示最大调谐指示表指示最大调谐指示表指示最大2021/6/1625海浪干扰海浪干扰STC
30、STC 作用作用作用作用海杂波海杂波海杂波海杂波目标目标目标目标目标目标目标目标丢失丢失丢失丢失目标重现目标重现目标重现目标重现海杂波减弱海杂波减弱海杂波减弱海杂波减弱目标减弱目标减弱目标减弱目标减弱目标正目标正目标正目标正常保留常保留常保留常保留S ST TC C 增增增增加加加加2021/6/1626第三节第三节 接收机接收机二、雷达接收机主要技术指标二、雷达接收机主要技术指标二、雷达接收机主要技术指标二、雷达接收机主要技术指标1 1、接收机灵敏度：接收机灵敏度：接收机灵敏度：接收机灵敏度：接收微弱信号的能力。用最小可辩功率接收微弱信号的能力。用最小可辩功率接收微弱信号的能力。用最小可辩功
31、率接收微弱信号的能力。用最小可辩功率P Pminmin表示表示表示表示一般一般一般一般1010 12 12 10 10 1 14 4 W W，接收机放大量应，接收机放大量应，接收机放大量应，接收机放大量应10106 6 10 108 8（120 160 dB120 160 dB）增益过大增益过大增益过大增益过大增益降低增益降低增益降低增益降低增益正常增益正常增益正常增益正常2 2、其它：其它：其它：其它：同频带、动态范围、工作稳定性、抗干扰性能、恢复时间等同频带、动态范围、工作稳定性、抗干扰性能、恢复时间等同频带、动态范围、工作稳定性、抗干扰性能、恢复时间等同频带、动态范围、工作稳定性、抗干扰
32、性能、恢复时间等2021/6/1627第三节第三节 接收机接收机三、接收机工作状态判断三、接收机工作状态判断三、接收机工作状态判断三、接收机工作状态判断1.1.噪声斑点噪声斑点噪声斑点噪声斑点:调节增益，噪声变化调节增益，噪声变化调节增益，噪声变化调节增益，噪声变化2.2.晶体电流晶体电流晶体电流晶体电流:收发机内的表头，是否正常收发机内的表头，是否正常收发机内的表头，是否正常收发机内的表头，是否正常3.3.接收性能监视器：接收性能监视器：接收性能监视器：接收性能监视器：2021/6/1628刻度刻度系统系统距离扫描距离扫描定时系统定时系统触发脉冲触发脉冲回波回波船首信号船首信号方位信号方位信
33、号偏转线圈偏转线圈CRT阳极阳极雷达雷达电源电源高压高压方位扫描方位扫描视频视频系统系统变压器变压器辉亮辉亮电路电路阴极阴极栅极栅极第四节第四节 雷达显示系统雷达显示系统模拟系统模拟系统数字系统数字系统 一、模拟系统一、模拟系统2021/6/1629第四节第四节 雷达显示系统雷达显示系统二、数字系统二、数字系统二、数字系统二、数字系统原始视频原始视频原始视频原始视频量化量化量化量化数字视频数字视频数字视频数字视频处理处理处理处理按显示要求读出按显示要求读出按显示要求读出按显示要求读出还原模拟信号还原模拟信号还原模拟信号还原模拟信号显示显示显示显示1.1.基本原理：基本原理：基本原理：基本原理：
34、b b光栅雷达信号光栅雷达信号光栅雷达信号光栅雷达信号光栅扫描光栅扫描光栅扫描光栅扫描雷达雷达雷达雷达PPIPPI/光栅扫描光栅扫描光栅扫描光栅扫描转换转换转换转换扫描信号扫描信号扫描信号扫描信号发生器发生器发生器发生器直角坐标直角坐标直角坐标直角坐标数据内存数据内存数据内存数据内存a ac cd de e基本雷达基本雷达基本雷达基本雷达天线天线天线天线收发机收发机收发机收发机视频量化视频量化视频量化视频量化定时定时定时定时方位量化方位量化方位量化方位量化a a 原始方位和船首信号；原始方位和船首信号；原始方位和船首信号；原始方位和船首信号；b b 触发脉冲；触发脉冲；触发脉冲；触发脉冲；c
35、c 原始视频；原始视频；原始视频；原始视频；d d 数字方位信号；数字方位信号；数字方位信号；数字方位信号；e e 数字视频数字视频数字视频数字视频 将原始视频杂波抑制，然后与天线方位信号、船艏信号量化将原始视频杂波抑制，然后与天线方位信号、船艏信号量化将原始视频杂波抑制，然后与天线方位信号、船艏信号量化将原始视频杂波抑制，然后与天线方位信号、船艏信号量化进行坐标转换，产生光栅扫描信号进行坐标转换，产生光栅扫描信号进行坐标转换，产生光栅扫描信号进行坐标转换，产生光栅扫描信号2021/6/1630第四节第四节 雷达显示系统雷达显示系统三、测距、测方位的误差测定和校正：三、测距、测方位的误差测定和
36、校正：三、测距、测方位的误差测定和校正：三、测距、测方位的误差测定和校正：1.1.测距误差的测定和校正测距误差的测定和校正测距误差的测定和校正测距误差的测定和校正1 1）固定测距误差固定测距误差固定测距误差固定测距误差：扫描起始时间误差：扫描起始时间误差：扫描起始时间误差：扫描起始时间误差测定测定测定测定：选一个：选一个：选一个：选一个 2 n mile2 n mile内、位置在海图上明确且回波清晰的目内、位置在海图上明确且回波清晰的目内、位置在海图上明确且回波清晰的目内、位置在海图上明确且回波清晰的目标，海图上量出或用其它方法精确测出实际距离，然标，海图上量出或用其它方法精确测出实际距离，然
37、标，海图上量出或用其它方法精确测出实际距离，然标，海图上量出或用其它方法精确测出实际距离，然后与雷达测的距离比较。后与雷达测的距离比较。后与雷达测的距离比较。后与雷达测的距离比较。调整调整调整调整：调节触发延时：调节触发延时：调节触发延时：调节触发延时2 2）活动距标误差活动距标误差活动距标误差活动距标误差：测定测定测定测定：以固定距离标志圈为准：以固定距离标志圈为准：以固定距离标志圈为准：以固定距离标志圈为准校正校正校正校正：按说明书有关内容进行调整：按说明书有关内容进行调整：按说明书有关内容进行调整：按说明书有关内容进行调整2021/6/1631第四节第四节 雷达显示系统雷达显示系统2.测
38、方位误差的测定和校正：测方位误差的测定和校正：1）相对方位（舷角）误差相对方位（舷角）误差：艏线位置不正确：艏线位置不正确测定测定：用方位分罗经测物标真实相对方位（舷角），与雷达：用方位分罗经测物标真实相对方位（舷角），与雷达 测得的该物标的相对方位（舷角）比较测得的该物标的相对方位（舷角）比较校正校正：调整艏线延时：调整艏线延时2）船首线指零误差船首线指零误差：扫描线与天线旋转不同步：扫描线与天线旋转不同步测定测定：艏向上显示，艏线未对准固定方位圈的：艏向上显示，艏线未对准固定方位圈的0度，度，当误差值超出当误差值超出 1时应进行调整时应进行调整校正校正：调整方位延时：调整方位延时2021/
39、6/1632第五节第五节 雷达显示方式雷达显示方式一、分类一、分类一、分类一、分类1.1.船首线指向船首线指向船首线指向船首线指向分：船首向上、真北向上、航向向上分：船首向上、真北向上、航向向上分：船首向上、真北向上、航向向上分：船首向上、真北向上、航向向上2.2.扫描中心（起始点）扫描中心（起始点）扫描中心（起始点）扫描中心（起始点）运动运动运动运动分：相对运动、真运动分：相对运动、真运动分：相对运动、真运动分：相对运动、真运动3.3.扫描中心（起始点）扫描中心（起始点）扫描中心（起始点）扫描中心（起始点）位置位置位置位置分：中心显示、偏心显示分：中心显示、偏心显示分：中心显示、偏心显示分：
40、中心显示、偏心显示二、相对运动二、相对运动二、相对运动二、相对运动（RMRelative MotionRMRelative Motion）显示：显示：显示：显示：1.1.特点特点特点特点1 1）代表本船的）代表本船的）代表本船的）代表本船的扫描中心扫描中心扫描中心扫描中心（起始点）在屏上（起始点）在屏上（起始点）在屏上（起始点）在屏上不动不动不动不动2 2）运动目标以航速和本船航速的合速度作）运动目标以航速和本船航速的合速度作）运动目标以航速和本船航速的合速度作）运动目标以航速和本船航速的合速度作相对于本船相对于本船相对于本船相对于本船的运动的运动的运动的运动3 3）固定目标以与本船）固定目标
41、以与本船）固定目标以与本船）固定目标以与本船相等相等相等相等的速度、的速度、的速度、的速度、相反相反相反相反的航向移动的航向移动的航向移动的航向移动2.2.应用应用应用应用适于避碰、定位适于避碰、定位适于避碰、定位适于避碰、定位2021/6/1633第五节第五节 雷达显示方式雷达显示方式三、真运动三、真运动三、真运动三、真运动（Course-upCourse-up）显示：显示：显示：显示：代表本船的扫描中心在荧光屏上以代表本船的扫描中心在荧光屏上以代表本船的扫描中心在荧光屏上以代表本船的扫描中心在荧光屏上以本船速度本船速度本船速度本船速度沿本船沿本船沿本船沿本船航向航向航向航向移动移动移动移动
42、需输入需输入需输入需输入 航向航向航向航向 和和和和 速度速度速度速度 信号信号信号信号1.1.分类分类分类分类1 1）速度输入源分：计程仪、模拟速度真运动）速度输入源分：计程仪、模拟速度真运动）速度输入源分：计程仪、模拟速度真运动）速度输入源分：计程仪、模拟速度真运动2 2）船首线指向分：真北向上、航向向上真运动）船首线指向分：真北向上、航向向上真运动）船首线指向分：真北向上、航向向上真运动）船首线指向分：真北向上、航向向上真运动3 3）速度类别分：）速度类别分：）速度类别分：）速度类别分：对水对水对水对水真运动、真运动、真运动、真运动、对地对地对地对地真运动真运动真运动真运动1 1）输入对
43、水的速度和陀螺罗经航向）输入对水的速度和陀螺罗经航向）输入对水的速度和陀螺罗经航向）输入对水的速度和陀螺罗经航向2 2）扫描中心沿船首线以本船对水的速度移动，正确显示态势角）扫描中心沿船首线以本船对水的速度移动，正确显示态势角）扫描中心沿船首线以本船对水的速度移动，正确显示态势角）扫描中心沿船首线以本船对水的速度移动，正确显示态势角3 3）固定目标运动的反方向是漂移（流）方向，速度是漂移速度）固定目标运动的反方向是漂移（流）方向，速度是漂移速度）固定目标运动的反方向是漂移（流）方向，速度是漂移速度）固定目标运动的反方向是漂移（流）方向，速度是漂移速度2.2.对水稳定真运动：水面为参考点对水稳定
44、真运动：水面为参考点对水稳定真运动：水面为参考点对水稳定真运动：水面为参考点 适于避让观测适于避让观测适于避让观测适于避让观测3.3.对地稳定真运动：大地为参考点对地稳定真运动：大地为参考点对地稳定真运动：大地为参考点对地稳定真运动：大地为参考点1 1）输入对水的速度和陀螺罗经航向，输入漂移速度和方向）输入对水的速度和陀螺罗经航向，输入漂移速度和方向）输入对水的速度和陀螺罗经航向，输入漂移速度和方向）输入对水的速度和陀螺罗经航向，输入漂移速度和方向2 2）扫描中心和来船沿其航迹向移动）扫描中心和来船沿其航迹向移动）扫描中心和来船沿其航迹向移动）扫描中心和来船沿其航迹向移动3 3）固定目标影象不
45、动）固定目标影象不动）固定目标影象不动）固定目标影象不动 适于导航观测适于导航观测适于导航观测适于导航观测2021/6/1634一、雷达系统互换装置一、雷达系统互换装置一、雷达系统互换装置一、雷达系统互换装置1.1.作用：作用：作用：作用：实现两台雷达的分机之间互相实现两台雷达的分机之间互相实现两台雷达的分机之间互相实现两台雷达的分机之间互相使用，减小在航途中的维修工使用，减小在航途中的维修工使用，减小在航途中的维修工使用，减小在航途中的维修工作，提高雷达工作的可靠性和作，提高雷达工作的可靠性和作，提高雷达工作的可靠性和作，提高雷达工作的可靠性和灵活性灵活性灵活性灵活性收发机和天线、微波传输线
46、只能做收发机和天线、微波传输线只能做收发机和天线、微波传输线只能做收发机和天线、微波传输线只能做为一个整体同时互换为一个整体同时互换为一个整体同时互换为一个整体同时互换第六节第六节 附属装置附属装置二、雷达性能监视器二、雷达性能监视器二、雷达性能监视器二、雷达性能监视器监视雷达性能监视雷达性能监视雷达性能监视雷达性能2021/6/1635第三章 船舶导航雷达的操作2021/6/1636第一节第一节 控钮符号作用及操作要点控钮符号作用及操作要点一、有关电源的开关一、有关电源的开关一、有关电源的开关一、有关电源的开关1.1.船电闸刀船电闸刀船电闸刀船电闸刀（Ships Power SwitchSh
47、ips Power Switch）：合上驱潮、维护断开合上驱潮、维护断开合上驱潮、维护断开合上驱潮、维护断开2.2.雷达开关雷达开关雷达开关雷达开关（Radar Power SwitchRadar Power Switch）：Off-Stand-OnOff-Stand-On二、有关图象质量的控钮二、有关图象质量的控钮二、有关图象质量的控钮二、有关图象质量的控钮1.1.亮度亮度亮度亮度（Brilliance Tube Brilliance Tube 或或或或 Intensity SweepIntensity Sweep）：扫描线刚好看不见扫描线刚好看不见扫描线刚好看不见扫描线刚好看不见2.2.增
48、益增益增益增益（Gain Gain 或或或或 SensitivitySensitivity）：噪声斑点刚好可见噪声斑点刚好可见噪声斑点刚好可见噪声斑点刚好可见3.3.调谐调谐调谐调谐（Tuning Tuning 或或或或 TuneTune）：1 1）指示最大；）指示最大；）指示最大；）指示最大；2 2）图象最饱满、清晰）图象最饱满、清晰）图象最饱满、清晰）图象最饱满、清晰2021/6/1637第一节第一节 控钮符号作用及操作要点控钮符号作用及操作要点三、有关杂波抑制的控钮三、有关杂波抑制的控钮三、有关杂波抑制的控钮三、有关杂波抑制的控钮1.1.海浪干扰抑制海浪干扰抑制海浪干扰抑制海浪干扰抑制（
49、Anti-ClutterAnti-Clutter Sea Sea 或或或或 Sea-Echo SuppressionSea-Echo Suppression）：（Sencitivity Time ContorSencitivity Time ContorSTCSTC）6 8 n mile6 8 n mile2.2.雨雪干扰抑制雨雪干扰抑制雨雪干扰抑制雨雪干扰抑制（Anti-ClutterAnti-Clutter Rain/Snow Rain/Snow）：（Fast Time ConstantFast Time ConstantFTCFTC）3.3.同频干扰抑制同频干扰抑制同频干扰抑制同频干扰抑
50、制（Defruiter Defruiter）（RICRIC、IRIR）：抑制同频干扰信号抑制同频干扰信号抑制同频干扰信号抑制同频干扰信号4.4.自动抗杂波自动抗杂波自动抗杂波自动抗杂波（CFAR-Constant False Alarm RateCFAR-Constant False Alarm Rate）：处理杂波处理杂波处理杂波处理杂波四、有关测量的控钮四、有关测量的控钮四、有关测量的控钮四、有关测量的控钮1.1.量程量程量程量程（Range ScaleRange Scale）选择：）选择：）选择：）选择：探测范围探测范围探测范围探测范围2.2.电子方位标志电子方位标志电子方位标志电子方位
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