Ćwiczenie 2 - Inżynieria Ruchu Morskiego

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE
JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA:
Wydział nawigacyjny
Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego
Zakład Urządzeń Nawigacyjnych
INSTRUKCJA
Parametry techniczno - eksploatacyjne radarów
Laboratorium
2
Opracował:
Marta Shoeneich, Marcin Przywarty, Kinga Drwięga, Renata Boć, Stefan Jankowski
Zatwierdził:
Stefan Jankowski
Obowiązuje od: 10.02.2016
RAMOWY SPIS TREŚCI
1. CEL I ZAKRES ĆWICZENIA
2. ZAKRES PRZYGOTOWANIA TEORETYCZNEGO
3. OPIS STANOWISK POMIAROWYCH
4. WYKONANIE ĆWICZENIA
5. OPRACOWANIE SPRAWOZDANIA
6. WARUNKI ZALICZENIA
7. EFEKTY KSZTAŁCENIA
8. LITERATURA
Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone.
Strona 2
TEMAT: Parametry techniczno - eksploatacyjne radarów.
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest praktyczne utrwalenie wiedzy dotyczącej parametrów technicznoeksploatacyjnych radarów nawigacyjnych poprzez dokonanie wybranych eksperymentów ilustrujących
występowanie i rolę tych parametrów.
2. Zakres przygotowania teoretycznego.
− Oznakowanie graficzne, nazewnictwo polskie i angielskie pokręteł regulacyjnych: 17, 28, 31-37, 48−
−
−
−
−
61.
Wykrywanie na dużych odległościach.
Wykrywanie na małych odległościach.
Rozróżnialność promieniowa.
Rozróżnialność kątowa.
Dokładność pomiaru odległości i kątów.
3. Opis układów pomiarowych.
Układami pomiarowymi wykorzystywanymi w ćwiczeniu są radary różnych typów oraz
stanowisko symulacji komputerowej. Szczegółowy opis stanowisk pomiarowych zamieszczony jest w
instrukcji "Opis stanowisk".
4. Wykonanie ćwiczenia.
W trakcie wykonywania ćwiczeń należy wykonać pomiary i szkice oraz sporządzić notatki. Obliczenia
przeprowadzić po wykonaniu obserwacji na wszystkich stanowiskach.
4.1. Stanowisko I - Radar Nucleus 5000.
Pomiar sektorów cieni radaru.
− włączyć radar i przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 3 Mm,
− w celu poprawy rozróżnialności zastosować rozróżnialnik i ZRW,
− zlokalizować i pomierzyć sektory cieni radaru wykorzystując do tego celu elektroniczną linię
namiarową (EBL),
− sporządzić szkic zaobserwowanych sektorów z uwzględnieniem ich kątów kursowych,
− zlokalizować echa występujące w strefie cienia radarowego, nanieść je na wykonany wcześniej szkic
i wyjaśnić fakt ich występowania,
− przełączyć radar na zakres pracy 24 Mm, praca z impulsem długim,
− określić kąt kursowy i odległość do najdalej wykrytego obiektu,
− wyzerować regulatory wzmocnienia (GAIN), strojenia (TUNE), ZRW (SEA) i rozróżnialnika
(RAIN),
− przełączyć radar na pogotowie.
Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone.
Strona 3
4.2. Stanowisko II – Radar GEM LD-1804 R/6.
Badanie wpływu długości impulsu na rozróżnialność promieniową oraz dokładności pomiaru
odległości.
− przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 8 km, praca z impulsem krótkim;
− przełączyć radar na zakres pracy 0,8 km,
− wyregulować ZRW i rozróżnialnik tak, aby uzyskać wyraźny obraz zachodniego brzegu Wyspy
Grodzkiej.
− pomierzyć odległości do Wyspy Bielawa (obiekt nr 2) oraz do północnego krańca Wyspy Grodzkiej
wykorzystując ruchomy krąg odległości, porównać je z danymi rzeczywistymi określając błąd. Błąd
porównać z dokładnością z przepisów zamieszczonymi w konwencji IMO,
− zmienić zakres pracy na 2 km,
− zrobić szkic Wyspy Grodzkiej,
− przełączyć radar na pracę z impulsem długim,
− zaobserwować i zinterpretować zmiany w obrazie radarowym,
− zrobić szkic Wyspy Grodzkiej,
− przełączyć radar na zakres pracy 64 km,
− określić kąt kursowy i odległość do najdalej wykrytego obiektu,
− ustawić elementy regulacyjne w początkowe położenia i przełączyć radar na pogotowie.
4.3. Stanowisko III - Radar SIMRAD 83/93.
Określenie maksymalnego zasięgu wykrywania oraz dokładności pomiarów kątów.
− przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 6 Mm,
− przełączyć radar na zakres pracy równy 48 Mm,
− w przypadku potrzeby przeprowadzić dodatkową regulację radaru z uwzględnieniem ZRW oraz
rozróżnialnika pod kątem maksymalnego zasięgu wykrywania,
− określić odległość i kąt kursowy do obiektów najdalej wykrytych w poszczególnych ćwiartkach
ekranu radaru. Ćwiartki są liczone od kreski kursowej w prawą stronę,
− obliczyć minimalne wysokości obiektów wcześniej zaobserwowanych uwzględniając rzeczywistą
wysokość położenia anteny,
− przełączyć radar na zakres pracy 0.5 Mm,
− w przypadku potrzeby przeprowadzić dodatkową regulację radaru z uwzględnieniem ZRW oraz
rozróżnialnika,
− zmierzyć kąt między Wyspą Bielawą (obiekt nr 2), a północnym krańcem Wyspy Grodzkiej,
− przełączyć radar na zakres pracy równy 3Mm,
− zmierzyć kąt między Wyspą Kępa Jeżyka (obiekt nr 14) a Wyspą Sadlińskie Łąki (obiekt nr 9),
− skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne i przełączyć radar na pogotowie.
4.4. Stanowisko IV - Radar KODEN MDC 1860.
Badanie wykrywania na dużych odległościach.
−
−
−
−
−
przeprowadzić wstępną regulację radaru na zakresie 6 Mm,
przełączyć radar na zakres 48 Mm,
określić kąt kursowy i odległość do najdalej wykrytego obiektu,
porównać uzyskane wyniki z analogicznymi wynikami uzyskanymi na innych stanowiskach.
skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne i przełączyć radar na pogotowie.
Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone.
Strona 4
4.5. Stanowisko VI - Radar JMA-3254.
Badanie wpływu ZRW oraz zmiany zakresu pracy na rozróżnialność kątową oraz promieniową
− włączyć radar i przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 6 Mm,
− zmienić zakres na 0,75 Mm
− regulując ZRW obserwować zmianę w wyglądzie ech od Wyspie Grodzkiej pod kątem wymiarów
promieniowych i kątowych,
− zinterpretować poczynione obserwacje oraz wykonać szkic Wyspy Grodzkiej,
− przełączyć radar na zakres pracy 1,5 Mm,
− przeprowadzić regulację ZRW jak wcześniej,
− zinterpretować i opisać zmiany obrazu radarowego,
− skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne i przełączyć radar na pogotowie.
4.6. Stanowisko VII - Radar Furuno FR 2115.
Badanie wpływu rozróżnialnika oraz zmiany zakresu pracy na rozróżnialność kątową oraz
promieniową.
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 6 Mm,
zmienić zakres pracy na 0,75 Mm,
naszkicować Wyspę Grodzką,
regulując rozróżnialnikiem obserwować zmianę w wyglądzie ech od Wyspy Grodzkiej pod kątem
wymiarów promieniowych i kątowych,
zinterpretować poczynione obserwacje oraz zamieścić stosowny szkic Wyspy Grodzkiej,
przełączyć radar na zakres pracy 1.5Mm,
przeprowadzić regulację rozróżnialnika jak wcześniej,
opisać i uzasadnić poczynione obserwacje,
przełączyć radar na zakres pracy 24 Mm,
określić namiar i odległość do najdalej wykrytego obiektu,
skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne i przełączyć radar na pogotowie.
4.7. Stanowisko XI - Stanowisko symulacji komputerowej.
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
z menu głównego wybrać opcję <F1>,
przyciskami „zwolnienie”, „przyśpieszenie” zmieniać prędkość procesu symulacji,
przyciskiem „start/stop” zatrzymać proces symulacji,
naszkicować przekroje impulsu sondującego wraz ze szkicem wiązki głównej,
przyciskiem „koniec” przejść do menu głównego,
z menu głównego wybrać opcję <F2>,
przyciskami „zwolnienie”, „przyśpieszenie” zmieniać prędkość procesu symulacji,
przyciskiem „start/stop” zatrzymać proces symulacji,
naszkicować wygląd kreślonego echa
przyciskiem „koniec” przejść do menu głównego,
z menu głównego wybrać opcję <F3>,
przyciskami „zwolnienie”, „przyśpieszenie” zmieniać prędkość procesu symulacji,
przyciskiem „start/stop” zatrzymać proces symulacji,
naszkicować wygląd kreślonego echa wraz z echami od listków bocznych,
przyciskiem „koniec” przejść do menu głównego,
z menu głównego wybrać opcję <F4>,
przyciskami „zwolnienie”, „przyśpieszenie” zmieniać prędkość procesu symulacji,
przyciskiem „start/stop” zatrzymać proces symulacji,
przyciskiem „koniec” przejść do menu głównego,
Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone.
Strona 5
5. Opracowanie sprawozdania.
Jako podstawę sprawozdania należy wykorzystać Kartę Pomiarowa do Ćwiczenia 2.
Po wykonaniu ćwiczenia.
Sprawozdanie powinno być relacją z przebiegu ćwiczenia z uwzględnieniem chronologii
wykonywanych czynności i powinno zawierać interpretację badanych zjawisk.
Należy przedstawić:
− wyniki obserwacji, pomiary, szkice obliczenia itp. zgodnie z wymaganiami części wykonawczej,
− interpretację zjawisk badanych na poszczególnych stanowiskach,
− analizy i obliczenia:
a) obliczyć horyzont radarowy dla wybranego radaru.
b) przeanalizować i uzasadnić maksymalne zasięgi wykrywania na podstawie dokonanych
obserwacji. Porównać z horyzontem radarowym, wyciągnąć wnioski.
c) obliczyć strefę cienia występującą na załadowanym kontenerowcu uwzględniając, że pokładowy
ładunek kontenerów jest o wysokości 25 m. Kontenerowiec ma długość 150 m oraz antenę
umieszczoną na wysokości 40 m od poziomu morza. Wolna burta statku wynosi 5m. Antena
umieszczona jest na pionie oddalonym o 20% długości od rufy, zaś pierwszy rząd kontenerów stoi
oddalony o 15% długości statku od dziobu. Obliczenia zinterpretować na rysunku.
d) wykonać szkic strefy martwej statku z anteną umieszczoną na wysokości 35 m przy podanej przez
producenta minimalnej odległości wykrywania 20 m dla anteny umieszczonej 5 m n.p.m.
−
wnioski ogólne w aspekcie celu ćwiczenia.
Dane rzeczywiste do obliczeń.
− Odległość do Wyspy Bielawa: 308,50 m;
− Odległość do Północnego krańca Wyspy Grodzkiej: 870,45 m;
− Wysokość anten laboratorium nad poziom wody: 48 m;
− Kąt między Wyspą Bielawą (obiekt nr 2) a północnym krańcem Wyspy Grodzkiej: 62,3°;
− Kąt między Wyspą Kępa Jeżyka (obiekt nr 14) a Wyspą Sadlińskie Łąki (obiekt nr 9): 35,4dal°.
Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone.
Strona 6
6. Efekty kształcenia.
Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone.
Strona 7
7. Warunki zaliczenia.
8. Literatura.
Literatura podstawowa
2. Bole A. G., Radar and ARPA Manual, Butterworth-Heinmann Elsevier, Great Britain 2007.
9. Juszkiewicz W., ARPA radar z automatycznym śledzeniem echa, WSM Szczecin, 1995.
10. Kabaciński J., Trojanowski J., Wykorzystanie radaru w warunkach ograniczonej widoczności, WSM, Szczecin 1995.
13. Łucznik M., Witkowski J., Morskie radary nawigacyjne, WM, Gdańsk 1983.
16. Wawruch R., ARPA zasada działania i wykorzystania, WSM, Gdynia 1998.
Literatura uzupełniająca
1. Kon W., Wykorzystanie radaru do zapobiegania zderzeniom, WM Gdańsk, 1983.
2. Międzynarodowy lotniczy i morski poradnik poszukiwania i ratowania (IAMSAR), TRADEMAR, Gdynia 2001.
3. Poinc W., Duda D., Ratownictwo morskie, Wyd. Morskie, Gdańsk 1978.
4. Puścian J., Podstawy ratownictwa na morzu, ODERRARUM, Szczecin 1993.
Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone.
Strona 8