2 Parametry techniczno-eksploatacyjne radarów

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE
JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA:
Wydział nawigacyjny
Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego
Zakład Urządzeń Nawigacyjnych
INSTRUKCJA
Parametry techniczno - eksploatacyjne radarów
Laboratorium
Opracował:
Marta Shoeneich, Marcin Przywarty, Stefan Jankowski
Zatwierdził:
Stefan Jankowski
Obowiązuje od: 01.10.2013
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 nr 00.
4. Wykonanie ćwiczenia.
W trakcie wykonywania ćwiczeń należy wykonać pomiary, wykonać szkice i 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.
4.2. Stanowisko II – Radar GEM LD-1804 R/6.
Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone.
Strona 3
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 wraz z dalbami.
− pomierzyć odległości do pierwszej i przedostatniej dalby wykorzystując ruchomy krąg odległości,
porównać je z danymi rzeczywistymi określając błąd. Błąd porównać z dokładnością podaną przez
producenta oraz z przepisami zamieszczonymi w konwencji,
− zmienić zakres pracy na 2 km,
− zrobić szkic Wyspy Grodzkiej z uwzględnieniem dalb,
− przełączyć radar na pracę z impulsem długim,
− zaobserwować i zinterpretować zmiany w obrazie radarowym,
− zrobić szkic Wyspy Grodzkiej ze szczególnym uwzględnieniem dalb,
− 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
rozróżni alnika,
− zmierzyć kąt między drugą dalbą a pierwszą (licząc od najbliższej),
− zmierzyć kąt między dalbą przedostatnią a trzecią od końca,
− 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
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.
4.5. Stanowisko VI - Radar JMA-3254.
Badanie wpływu ZRW oraz zmiany zakresu pracy na rozróżnialność kątową oraz promieniową.
Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone.
Strona 4
− 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 dalb przy Wyspie Grodzkiej pod kątem ich
wymiarów promieniowych i kątowych,
− zinterpretować poczynione obserwacje oraz wykonać szkic Wyspy Grodzkiej z uwzględnieniem dalb,
− 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 ze szczegółowym uwzględnieniem wyglądu dalb,
regulując rozróżnialnikiem obserwować zmianę w wyglądzie ech od dalb pod kątem ich 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.
e) obliczyć rozróżnialność kątową oraz promieniową dla radaru serii 300 oraz RACAL DECCA. Do
obliczeń przyjąć rozmiar plamki radaru analogowego 0.5 mm, zaś rozmiar piksela dla radaru
cyfrowego 0.4 mm, odległość obiektu równa zakresowi.
−
wnioski ogólne w aspekcie celu ćwiczenia.
Dane rzeczywiste do obliczeń.
− Odległość do pierwszej dalby: 301,28 m;
− Odległość do dalby przedostatniej: 870,45 m;
− Wysokość anten laboratorium nad poziom wody: 48 m;
− Kąt między dalbami pierwszą i drugą (licząc od najbliższej): 6,5826°;
− Kąt między dalbami trzecią od końca a przedostatnią: 0,5022°.
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