Тема № 1 (2 часа)

Фундаментальные основы радиолокатора, принцип работы, структурная схема РЛС, временная диаграмма РЛС.

Радиолокацией называется обнаружение, определение координат и параметров движения различных объектов (целей), отражающих, переизлучающих или излучающих электромагнитную энергию (радиоволны). Комплекс радиотехнических устройств, выполняющих указанную задачу представляет собой радиолокационную станцию или радиолокатор (РЛС). Радиолокационным объектом может быть любое физическое тело или группа тел, электрические и магнитные свойства которых (диэлектрическая и магнитная проницаемость, проводимость ) отличаются от свойств среды, в которой распространяются радиоволны. В условиях мореплавания такими объектами являются суда, знаки навигационного ограждения, береговая черта, айсберги, надводные и береговые сооружения и прочие. Радиолокационные объекты могут быть точечными и протяженными. Точечные объекты это малоразмерные надводные цели ( буи, вехи, суда среднего или большого тоннажа, если они находятся на большом удалении от РЛС). Протяженные объекты повторяют в соответствующем масштабе форму и размеры самого объекта.

П

Передатчик

олезная информация о радиолокационном объекте доставляется радиосигналами, приходящими от объекта к РЛС. В зависимости от происхождения этих сигналов радиолокация подразделяется на пассивную и активную. РЛС пассивной системы содержит в своем составе приемную антенну направленного действия, радиоприемное устройство и индикатор. Эта РЛС используется для приема сигналов, создаваемых тепловым радиоизлучением.(

Индикатор

Приемник

Индикатор

Приемник

Активная система радиолокации может быть с пассивным ответом (первичная радиолокация)

или с активным ответом (вторичная радиолокация). РЛС с пассивным ответом содержит радиопередатчик, приемопередающие антенны, радиоприемник и индикатор. Электромагнитная энергия прямых или зондирующих сигналов, излучаемых передающей антенной, распространяясь в пространстве, отражается от объекта и принимается приемником. С выхода приемника усиленные отраженные сигналы поступают на индикатор, где преобразуются в форму, удобную для получения засветки на экране.

РЛС с активным ответом отличается от системы с пассивным ответом наличием на объекте приемопередатчика (ответчика), который отвечает на сигналы РЛС. В зависимости от структуры зондирующих радиолокационных сигналов различают два метода радиолокационного обнаружения: метод непрерывного излучения колебаний и импульсный.

Импульсная РЛС периодически излучает кратковременные импульсы сверхвысокочастотных колебаний (СВЧ), а в промежутке между посылаемыми (зондирующими) импульсами принимает отраженные от объектов импульсные сигналы. Отраженный импульсный сигнал от каждого объекта запаздывает по отношению к зондирующему сигналу на время t = 2D/c , где D – расстояние до объекта, а с- скорость распространения радиоволн. По этому интервалу времени определяется расстояние или дальность D = ct /2, а с помощью остронаправленной антенны РЛС - направление (курсовой угол или пеленг) на обнаруженный объект (цель). При одновременном обнаружении нескольких объектов принимаемые отраженные сигналы будут смещены во времени в зависимости от дальности до этих объектов.

Синхронизатор

Модулятор

Генератор СВЧ

Антенный переключатель

Приемник

Индикатор

БПД

Импульсная РЛС содержит в свеем составе следующие основные элементы:

Синхронизатор, вырабатывающий последовательность запускающих видеоимпульсов (синхроимпульсов) для управления (синхронизации) работы передатчика и индикатора.

Передатчик, состоящий из модулятора и генератора сверхвысокой частоты (ГСВЧ), который под действием синхронизирующих импульсов генерирует мощные короткие радиоимпульсы СВЧ.

Антенно-фидерное устройство, содержащее остронаправленную антенну и волноводную линию, соединяющую антенну с приемопередатчиком.

Антенный переключатель (АП), переключающий антенну с передачи на прием и обратно, запирающий вход приемника во время излучения зондирующего импульса и блокирующий выходные цепи передатчика при приеме отраженных сигналов.

Приемник, усиливающий принятые отраженные сигналы и преобразующий их в видеоимпульсы, которые поступают в индикатор.

Индикатор, преобразующий напряжение принятых отраженных сигналов в видимое изображение (отметку) на экране РЛС и выдающий координаты цели.

Блок передачи данных (БПД) углового положения антенны для связи с индикатором.

1

2

3

4

Работа импульсной РЛС иллюстрируется временными диаграммами. Запускающие импульсы 1 синхронизатора с периодом следования или повторения Т_u поступают одновременно (либо с постоянной задержкой) на модулятор передатчика и индикатор. Импульсный модулятор передатчика вырабатывает модулирующие видеоимпульсы 2 длительностью _u , воздействующие на ГСВЧ, который генерирует зондирующие импульсы 3, длительностью, равной примерно длительности модулирующих видеоимпульсов. Зондирующие импульсы через антенный переключатель (АП) поступают в антенну и излучаются в пространство. Через интервал времени t на входе приемника возникают отраженные сигналы 4, которые усиливаются и детектируются приемником. В результате детектирования на выходе приемника создаются видеоимпульсы 5, которые подаются на экран индикатора РЛС, создавая яркостную засветку. Включаемый одновременно с передатчиком индикатор формирует импульс развертки 6. Временная развертка обеспечивает отсчет дальности, а данные углового положения антенны, поступающие через блок БПД,- отсчет азимута обнаруженной цели.

Тема № 2 (2 часа)

Технические и эксплуатационные параметры РЛС.

Судовые навигационные РЛС характеризуются определенными техническими и эксплуатационными параметрами, которые отражают способность РЛС выполнять те или иные навигационные задачи в области судовождения. К техническим параметрам относятся:

1. Длина волны λ или частота несущих колебаний. Используются сантиметровые волны диапазона λ = 3,2 см. и λ = 10 см. , а также миллиметровые волны λ = 0,8 см.

2. Длительность излучаемых (зондирующих) импульсов _u изменяется в пределах 1,0 - 0,05 мкс.

3.Частота повторения (следования) импульсов F_u от нескольких сотен до нескольких тысяч импульсов в секунду.

4. Период повторения импульсов Т = 1/F от нескольких тысяч до нескольких сотен мкс.

5. Импульсная мощность излучения передатчика Р_u = 3кВт. до 50 кВт. в импульсе.

6. Средняя мощность излучения Рср., определяемая за время периода повторения, от нескольких ватт до нескольких десятков ватт.

7. Усиление антенны G – число, которое показывает, во сколько раз мощность на единицу площади объекта больше от направленной антенны, чем от ненаправленной (при одинаковой мощности излучения) находится в пределах 1200 ед.

8. Ширина луча антенны Y - определяется углом, в пределах которого мощность излучения не снижается до уровня менее половины ее значения в главном направлении. Диаграмма направленности антенны имеет лепестковый характер, причем в главном лепестке излучается не менее 95% всей мощности. Антенна РЛС имеет две диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости по требованию IMO судовых антенн не должна превышать 1-2 градуса, а в вертикальной 20-25 градусов.

9. Скорость вращения антенны 15 – 20 оборотов в минуту, а на скоростных судах 40 – 60 оборотов в минуту.

10.Чувствительность приемника Рср.- минимальная мощность сигнала, который обнаруживает приемник, имеющий определенный уровень собственных шумов. Чувствительность обычно указывается в децибелах (- 120…- 110 дБ) и зависит от полосы пропускания приемника, которая определяется длительностью принимаемых импульсов.

1 1. Полоса пропускания приемника f определяется полосой частот, которую пропускает приемник при достаточно равномерном усилении. При широкой полосе хорошо усиливаются кратковременные импульсы, но большой уровень собственных шумов приемника затрудняет обнаружение слабых импульсов (целей). При узкой полосе уровень небольшой, ,но принимаемые импульсы усиливаются плохо и фронты импульсов заваливаются. В современных РЛС полоса пропускания приемника выбирается от 5 МГц. до 15МГц.

12. Тип индикации изображения. Используется индикация относительного движения (ИОД) и индикация истинного движения (ИИД), с переходом от одного типа индикации к другому в любой момент.

13.Вид ориентации изображения. В современных РЛС применяются следующие типы ориентации изображения. По НОРДУ (NORTH – UP), когда изображение стабилизировано относительно направления на север, по КУРСУ (HEAD – UP), когда изображение стабилизировано относительно диаметральной плоскости судна и КУРС СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ КУРС (COURSE – UP), когда изображение азимутально стабилизировано относительно диаметральной плоскости судна.

14. Диаметр экрана индикатора.

Размер Судна/плавсредства, Валовая вместимость	500 т.	500 т. до 1000 т.	10000 т. И выше.
Минимальный диаметр экрана, мм.	180	250	320
Минимальная Площадь экрана	195 х 195	270 х 270	340 х 340

15. Шкалы дальности: 0,125 м.,0,250 м., 0,5 м., 0,75 м., 1 м., 3 м., 6 м., 12 м., 24 мили.

16. Устройства для измерения координат цели. Для определения расстояний используются НКД (Fixed Range Marker) . По требованию IMO должно быть 6 НКД, если шкала дальности более 1м. мили. Число НКД может быть уменьшено до 2-х, если шкала дальности менее 1 м. мили. Кроме НКД для более точного измерения расстояния используются подвижные круги дальности (ПКД) (Variable Range Marker) VRM. Для измерения курсового угла или пеленга на цель используется Электронный Визир Направлений (ЭВМ), (The Electronic Bearing Line)EBL, а также маркер (User Cursor).

16.Надежность и ремонтопригодность. Определяется наработкой на один отказ и временем восстановления работоспособности.

Судовые навигационные РЛС характеризуются эксплуатационными параметрами, которые отражают способность РЛС выполнять те или иные навигационные задачи в области судовождения. К ним относятся:

1.Максимальная дальность радиолокационного обнаружения целей определяется при отсутствии гидрометеоров в атмосфере Земли и зависит от; - выходной импульсной мощности передатчика;

- коэффициента усиления приемопередающей антенны;

- чувствительности приемника;

- высоты цели;

- вида рефракции радиоволн.

Из пяти перечисленных характеристик первые три не являются определяющими, так как при увеличении каждой из них в n раз максимальная дальность возрастает лишь в pаз. Определяющими характеристиками являются высота цели и рефракция радиоволн. Увеличение высоты цели в n раз приводит к увеличению дальности в раз. В условиях стандартной атмосферы максимальная дальность РЛС около 32 км, а при сверхрефракции радиоволн дальность может возрасти в несколько раз.

2. Минимальная дальность РЛС- это минимальное расстояние на котором РЛС способна обнаружить цель и определить ее координаты. Минимальная дальность определяется:- длительностью зондирующих импульсов;- шириной диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости с учетом боковых лепестков- размерами тени от корпуса судна и надстроек судна. D_min = 150 _{u , где u – длительность зондирующих импульсов. В РЛС различают ещё и «мёртвую зону», которая зависит от высоты антенны над уровнем моря и рассчитывается по формуле Dм.з} = hctg /2., где h -_.высота антенны над уровнем моря.

3. Разрешающая способность РЛС по дальности - это минимальное расстояние между двумя раздельно наблюдаемыми на экране РЛС точечными целями, расположенными на одном пеленге.

D = 150 _u ^РЛС_{о------------------------------}¹_о--------о²_-

Раздельный прием отраженных от целей 1 и 2 сигналов возможен, если отраженный импульс от 1 цели закончится раньше , чем будет принят импульс, отраженный от 2-й цели.

D – зависит от длительности зондирующих импульсов.

Разрешающая способность РЛС по дальности будет больше на крупномасштабных шкалах (шкалах малой дальности), а на мелкомасштабных шкалах ( шкалы большой дальности) будет уменьшаться.

Разрешающая способность РЛС по направлению или углу (азимуту). Это минимальный угол между двумя целями, находящимся на одинаковом расстоянии от центра экрана РЛС, при котором они будут видны раздельно.

Разрешающая способность РЛС по направлению зависит от ширины и формы диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости, причем по мере приближения цели к центру экрана разрешающая способность РЛС по направлению ухудшается. Для повышения разрешающей способности по направлению следует использовать крупномасштабные шкалы дальности.

Точность измерения расстояний и направлений. Она характеризуется величиной погрешностей при взятии отсчетов с помощью РЛС. Погрешности могут возникать из-за искажений формы импульса, неточности учета скорости распространения радиоволн, влияния помех, инструме6нтальных погрешностей приборов и ошибок оператора. Точность определения расстояний в современных РЛС от 0,5% на малых шкалах до 1% на всех остальных. Точность пеленга до 1^о (градуса).

Помехозащищенность . Способность РЛС сохранять свои основные эксплуатационно-технические характеристики в заданных пределах при воздействии помех. Количественно помехозащищенность РЛС оценивается отношением сигнал/шум на входе приемного устройства РЛС. Отношение должно быть больше единицы.

Тема № 3 ( 2 часа )

Антенные устройства РЛС . . Радиолокационные антенны предназначены для излучения электромагнитной энергии, подводимой от передатчика РЛС, и приема отраженных или ответных сигналов для последующей передачи на вход приемника. Радиолокационные антенны являются направленными и вращающимися. К радиолокационным антеннам этого типа РЛС предъявляются следующие требования:

возможность обзора по азимуту в пределах 360^о;

высокая направленность действия и обеспечение заданной формы диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

широкая полоса пропускания частот;

минимальная интенсивность боковых лепестков;

достаточная механическая прочность и жесткость в сочетании с минимальной массой, размерами и парусностью.

Круговой обзор по азимуту необходим для непрерывного наблюдения за окружающей судно обстановкой в радиусе действия РЛС. Высокая направленность антенны дает возможность определения направления на обнаруженный объект, увеличивает разрешающую способность РЛС по азимуту, повышает точность измерения направлений, а также плотность мощности, облучающей объект, и увеличивает отношение сигнал/шум при приеме отраженных сигналов, отчего увеличивается дальность радиолокационного наблюдения. Судовые радиолокационные антенны бывают рупорные, рупорно – щелевые, зеркальные и линзовые.

Наиболее широкое применение на флоте нашли рупорно – щелевые антенны. Принцип действия щелевой антенны заключается в следующем. Если на проводящей плоскости прорезать узкую щель длиной λ/2 и к ее середине подвести питание от генератора соответствующей частоты, то щель будет излучать электромагнитную энергию аналогично полуволновому вибратору. Различие состоит только в том, что у щелевой антенне магнитная составляющая будет продольной(вдоль щели), а электрическая – поперечной. Поэтому щелевая антенна излучает горизонтально поляризованное поле. На основании свойства взаимности антенн передающая щелевая антенна является одновременно и приемной антенной. В реальных условиях щель вырезается на стенке волновода . Питание щели осуществляется поверхностным током, текущим по внутренней стенке волновода. Излучение энергии происходит только в одну сторону, так как противоположная стенка выреза не имеет. Одиночная щель имеет диаграмму направленности в виде полусферы. Ширина щели выбирается исходя из излучаемой мощности и проводимости щели. Для получения узкой диаграммы направленности берут не одну щель, а несколько десятков щелей. Количество щелей рассчитывается по следующей формуле:

γ = 101/n, где γ - ширина диаграммы направленности в градусах, а n – количество щелей. Щели прорезаются под наклоном 70^о в разные стороны. Щели отделяются друг от друга перегородками, которые создают критичный волновод для вертикальной составляющей тока и не пропускают ее. Щели создают диаграмму направленности в горизонтальной плоскости, а в вертикальной плоскости диаграмма направленности создается рупором антенны, который закрывает волновод со щелями, тем самым герметизируя ее от внешней среды. Излучающую часть антенны необходимо содержать в чистоте и, если необходима покраска излучающей части, краска должна быть радиопрозрачной типа ПР- 1, находящейся в ЗИПе. Все ремонтные работы с антенной производятся с разрешения старпома и при выключенной РЛС. Для РЛС в настоящее время разрабатываются активные антенны на базе фазированных антенных решеток (ФАР). ФАР не нужны электромеханические двигатели, так как формирование и сканирование электронного луча в азимутальной плоскости происходит электронным способом.

В сантиметровом и миллиметровом диапазонах волн передача высокочастотной энергии ( с целью исключения излучения в окружающее пространство) от передатчика в антенну осуществляется по волноводному тракту, состоящему из волноводов специальной конструкции. Волновод – это полая металлическая труба с прямоугольным или круглым сечением. Внутренняя поверхность волновода тщательно полируется и покрывается хорошо проводящим металлом. Обычно внутренние стенки серебрят. Недостаток волновода – невозможность передавать электромагнитную энергию на длине волны большей, чем критическая длина волны. Критическая длина волны зависит от сечения волновода, а так как РЛС работает на фиксированной длине волны, с учетом которой выбираются внутренние раз-меры волновода. В волноводах происходит затухание (потери) электромагнитной энергии, поэтому нежелательно увеличивать длину волноводного тракта. Поэтому важной является задача уменьшения длины волноводного тракта, что можно достичь при размещении приемо-передатчика в непосредственной близости от антенны РЛС. Волновод необходимо защитить от механических и климатических воздействий.

Антенные переключатели.

В судовых РЛС с импульсным излучением для передачи и приема сигналов применяется одна та же антенна, поэтому в волноводном тракте на выходе передатчика и на входе приемника устанавливаются антенные переключатели. К антенным переключателям предъявляются следующие требования: во время излучения импульсов вход приемника должен быть закрыт; во все остальное время приемник должен быть открыт для приема отраженных от целей сигналов, а выход передатчика закрыт, чтобы избежать потери мощности на добавочной нагрузке. Антенные переключатели должны быть быстродействующими, со временем срабатывания не более 0,01мкс. Разработаны и широко применяются в РЛС несколько типов антенных переключателей, отличающихся по своим техническим характеристикам. В последнее время широкое распространение получили антенные переключатели на основе ферритовых циркуляторов с диодными ограничителями.

М

АТ

НО

ФЦ

Р

агнетрон к приемнику АТ - аттенюатор НО –направленный ответвитель3

ФЦ – ферритовый циркулятор Р – разрядник

Тема № 4 (4 час.)

Передающие устройства РЛС.

Генератор периода повторения импульсов

Модулятор формирования импульсов

Магнетрон

Выбор шкалы дальности и длительности импульса

Структурная схема передатчика проста, она приведена на рисунке. Передающее устройство РЛС генерирует периодическую последовательность мощных зондирующих импульсов. Роль генератора импульсов выполняет магнетрон. Прямоугольная форма импульсов обеспечивается с помощью модулятора, с выхода которого на катод магнетрона подаются модулирующие видеоимпульсы. На один вход модулятора подаются импульсы запуска, на второй вход модулятора поступают импульсы с выхода формирователя длительности импульсов.

К антенному

Переключат.

Выбранная длительность

Выбранная шкала импульса

дальности

Формирователь длительности импульсов в зависимости от выбранной шкалы дальности формирует периодическую последовательность импульсов различной длительности и с разной частотой следования или повторения.

Магнетроны – импульсные СВЧ – генераторы.

Для создания мощных зондирующих импульсов в передатчиках РЛС применяются импульсные магнетроны. Магнетрон – это, упрощенно, диод, обычно цилиндрический, помещенный в магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом. Магнетрон является генератором сверхвысокой частоты (ГСВЧ) с самовозбуждением и предназначен для преобразования энергии постоянного тока в энергию колебаний СВЧ. Преобразование происходит в зоне взаимодействия, находящемся между цилиндрическим катодом и анодным блоком. В анодном блоке параллельно его оси просверливают ряд резонаторных камер, открытых в пространство взаимодействия таким образом, что поверхность анода состоит из чередующихся сегментов и щелей. Мощность отбирается из одного из резонаторов в волновод с помощью петли связи. Высокочастотное поле, взаимодействуя с постоянным электрическим и магнитными полями, заставляет электроны двигаться по спирали к анодному сегменту. Основной недостаток магнетрона - плохая стабильность частоты, около 10 ^{– 4} и невозможность генерации непрерывных колебаний. В настоящее время разработаны и находят широкое применение безнакальные магнетроны. Их отличает высокая надежность (наработка на отказ более 10 000 час.) и отсутствие накальных цепей, что повышает надежность и КПД передатчика. Данные магнетроны имеют особую конструкцию катода ( в виде острия тоньше человеческого волоса). В сочетании со специальным материалом катода и приложенным высоким напряжением это позволяет создать на поверхности катода напряженность поля, способного вырывать электроны со сверхтонкой поверхности без применения накала.

Импульсные модуляторы.

Импульсные модуляторы предназначены для формирования видеоимпульсов высокого напряжения, которые подаются на катод магнетрона для выработки радиоимпульсов СВЧ заданной длительности, формы и частоты следования. Разработаны различные схемы модуляторов, обеспечивающих получение модулирующих импульсов заданной формы, длительности, частоты следования и амплитуды. Модуляторы бывают двух типов ламповые и магнитные. В современных судовых РЛС модуляторы способны формировать импульсы длительностью 0,05 – 1,0 мкс. С частотой следования 400 – 1300Гц. и импульсной мощностью 1,5 – 80кВт.

Тема № 5

Приемные устройства РЛС.

Приемное устройство РЛС усиливает принятые от целей отраженные сигналы, преобразует их в видеоимпульсы, которые после преобразования в цифровой код поступают в устройство первичной обработки компьютерного индикатора. Упрощенная структурная схема приемного устройства показана на рисунке. С выхода антенного переключателя отраженные от целей зондирующие радиоимпульсы поступают на смеситель, на второй вход которого подается

о

Антенный переключатель

Смеситель

Многокаскадный УПЧ

Детектор

Многокаскадный

видеоусилитель

АЦП и

Сигнальный процессор

Местный гетеродин

порная частота от СВЧ – гетеродина. Радиосигналы, несущая частота которых преобразуется в промежуточную частоту 60 МГц, поступают на многокаскадный усилитель промежуточной частоты (УПЧ), а затем на вход амплитудного детектора.

О т передатчика Регулировка усиления Ручная регулировка регулировка в идеосигнала ослабления помех от моря

Ручная подстройка

частоты

к САРП

Видеосигнал

На выходе детектора видеоимпульсы усиливаются с помощью многокаскадного усилителя и после преобразования в цифровой код подаются на сигнальный процессор первичной обработки. Из-за низкой стабильности частоты магнетрона передатчика несущие частоты РЛС могут отличаться от номинала (9410 или 3053МГц) на ± 30МГц. Поэтому в РЛС предусматривается ручная и автоматическая подстройка частоты СВЧ – гетеродина. Для борьбы с помехами от моря в РЛС имеется ручная регулировка коэффициента усиления УПЧ и видео усилителя

Гетеродины.

В качестве гетеродинов в РЛС используются генераторы непрерывных колебаний СВЧ. Стабильность частоты такая же, как и у магнетронов 10^-4. Наиболее распространенными типами гетеродинов являются отражательные клистроны, полупроводниковые гетеродины. Основными преимуществами клистронов является возможность работы в широком диапазоне частот на сантиметровых и миллиметровых волнах; возможность автоматического управления частотой гетеродина; небольшие размеры и масса. К недостаткам следует отнести использование для питания клистрона высокостабильного источника питания. Полупроводниковый гетеродин содержит активный полупроводниковый элемент, колебательную систему – резонатор. В качестве активных элементов применяется полупроводниковые лавинно-пролетные диоды (ЛПД) и диоды с объемным эффектом (ДОЭ), получившие название диодов Ганна. По сравнению с клистронами они более экономичны, обладают большим сроком службы, меньшими габаритами и массой. Диод Ганна содержит тонкую пластину арсенида галлия размером 0,1× 0,15мм, на обе поверхности которой нанесены металлические контакты. Электрод, на который подается положительное напряжение, называется анодом, а второй электрод – катодом. Процесс преобразования постоянного тока в энергию колебаний СВЧ в диодах Ганна, в отличие от диодов с p-n переходом, происходит во всем объеме полупроводника. Когда приложенное к полупроводнику постоянное напряжение окажется больше предельного, между контактами в узком слое полупроводника образуется очень сильное электрическое поле и у катода создается дипольный объемный заряд, называемый электрическим доменом. Домен с определенной скоростью перемещается от катода к аноду и, достигнув анода исчезает. Частота появления и исчезновения домена зависит от толщины пластины. В момент появления и исчезновения домена ток в цепи диода резко изменяется, т. е. имеет импульсный характер. Первая гармоника импульсного тока возбуждает высокочастотные колебания в объемном резонаторе.

СВЧ – смесители.

В сантиметровом диапазоне волн в качества смесителей используются кристаллические детекторы (диоды) с нелинейной вольтамперной характеристикой. Конструктивно смесительный диод расположен в смесительной камере, которая выполнена в виде отрезка волновода. Принимаемые импульсные сигналы из антенны поступают через разрядник защиты приемника в смесительную камеру и воздействуют на диод. В эту же камеру поступают колебания гетеродина. Частота гетеродина выбирается выше частоты сигнала на величину промежуточной частоты (60 МГц) приемника. В результате смешения этих двух частот образуются на выходе диода импульсные сигналы промежуточной частоты, которые по коаксиальному кабелю поступают на вход УПЧ.

Усилитель промежуточной частоты.

Усилитель ПЧ имеет несколько каскадов усиления. Общий коэффициент усиления УПЧ около 10 ^6, промежуточная частота выбирается равной 60МГц, ширина полосы пропускания о т 5МГц до 15 МГц. УПЧ собран на сверхбольших интегральных схемах (СБИС). УПЧ, как правило, имеют временную автоматическую регулировку усиления (ВАРУ) . ВАРУ называется временной, так как она действует лишь короткий интервал времени, когда приходит на вход приемника мощный зондирующий импульс, отраженный от цели, находящейся на малом расстоянии.

Устройство автоматической подстройки частоты гетеродина (АПЧ).

Из-за нестабильности генерируемой несущей частоты магнетрона и гетеродина приемника величина промежуточной частоты на входе УПЧ может отличаться от номинальной (60МГц), на которую настроены контура каскадов УПЧ. Поэтому в РЛС используется как ручная, так и автоматическая подстройка частоты гетеродина приемника ( АПЧ).

Детектор и видео усилитель.

Детектор приемника преобразует радиоимпульсы промежуточной частоты в видеоимпульсы. Видео усилители предназначены для усиления импульсов на выходе детектора до величины долей вольта, необходимой для работы бинарных или многоуровневых преобразователей напряжение – код. Видео усилители должны усиливать без искажений импульсы, длительность которых лежит в пределах ,05 – 1,2 мкс. Для этих целей используются большие интегральные схемы (СБИС), обеспечивающие усиление и дальнейшую цифровую обработку сигналов. Сигналы с видео усилителя после преобразования в цифровой код поступают в устройство памяти для создания синтезированного изображения на экране ИКО. Те же сигналы в аналоговом виде могут поступать на ЭЛТ для формирования радиолокационного изображения в реальном времени. Если УПЧ имеет логарифмическую характеристику, то ручная регулировка усиления для борьбы с помехами от моря производится в видео усилителе, а не в УПЧ. Для борьбы с помехами от дождя и снега применяется дифференциатор.

Тема № 6. (6 час.)

Индикаторы кругового обзора.

В индикаторах кругового обзора (ИКО) РЛС применяются; электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) монохромные (не цветные) с круглым экраном, с изображением в текущем времени; ЭЛТ полихромные (цветные) с прямоугольным экраном, синтезированным изображением; жидкокристаллические дисплеи (ЖКД) цветные с прямоугольным экраном, синтезированным изображением; плазменные дисплеи (ПЛД) цветные с прямоугольным экраном, с синтезированным изображением.

Задержка эхо-сигнала

Цифровой преобразователь угла

Арифметический блок

Декартова память

САРП

Генератор развертки

Растрового типа

В аналоговых РЛС первого поколения не цветное изображение в текущем времени формируется на круглом экране ЭЛТ (CRT- Cathode Ray Tube) с помощью радиально – круговой развертки. Для создания изображения в ЭЛТ применяется электронная пушка, откуда под действием сильного электромагнитного поля исходит поток электронов. Поток электронов отклоняется с помощью радиально-круговой развертки, формируя изображение текущего времени на экране ЭЛТ. В зависимости от состава люминофора монохромные дисплеи имеют зеленый, янтарный или желтый цветовые оттенки. Cовременные РЛС стали цифровыми. В цифровых РЛС мониторы, как правило, являются полихромными, форма экрана прямоугольная, развертка луча – растровая. Цель на удалении R и азимуте Q , при растровой развертке в прямоугольных координатах × и У, причем координаты цели Х = R Cos Q, У = R Sin Q На экране монитора формируется синтезированное изображение, которое хранится в памяти процессора и отображается на экране за один оборот антенны или как усредненное изображение за несколько оборотов антенны. В полихромных трубках применяются три электронные пушки. Каждая пушка излучает электронный луч, который воздействует на люминофор одного из триады элементов: красного, зеленого, синего. Каждый из цветов триады имеет 256 градаций яркости. Смешение трех цветов приводит к получению любого цвета любой интенсивности. Триада элементов образует один пиксель изображения (Picture element- элемент изображения). Основной недостаток ЭЛТ: большие габариты и недостаточная яркость изображения. Жидкокристаллические дисплеи (ЖКД) – это технология плоскопанельных дисплеев. Экран ЖКД (LCD –Liquid Cristal Display) сделан из цианофона – вещества, которое находится в жидком состоянии и при этом обладает свойствами кристаллического тела. Работа ЖКД основана на явлении поляризации света. Плоский экран ЖКД состоит из массива пикселей плоскостью поляризации которых можно манипулировать для получения цветной информации путем изменения напряженности электрического поля. При разной поляризации интенсивность излучения меняется для компонент света с разной длиной волны. Цветность можно получить также путем применения трех фильтров, которые выделяют из белого цвета красный, зеленый и синий цвета. Плазменные дисплеи (ПЛД) позволяют получить плоскопанельные дисплеи с большими размерами. Принцип работы ПЛД похож на работу неоновых ламп. Пространство между двумя стеклянными плоскостями заполняется инертным газом: аргоном или неоном. На стеклянную поверхность помещают множество прозрачных электродов, на которые подаются высокочастотные напряжения. Плазма газового разряда излучает свет в ультрафиолетовом диапазоне, который вызывает свечение частиц люминофора. Каждый пиксель состоит из трех субпикселей, работающих как неоновая лампа. Субпиксель представляет собой микрокамеру, на стенках которой находится флуоресцирующее вещество одного из основных цветов: красного, зеленого, синего. Излучение трех субпикселей смешивается и образует цветность изображения на участке одного пикселя. Диаметр пятна на экране ЭЛТ и размер пикселя ЖКД и ПЛД лежит в пределах 0,5 – 0,8мм. От размера пятна (пикселя) зависит разрешающая способность дисплея по дальности и азимуту.

Индикаторы истинного движения.

При использовании РЛС на судне на экране ИКО воспроизводится не истинная, а относительная окружающая обстановка, при которой все отметки от объектов перемещаются по экрану индикатора. Причем скорость движения отметок от неподвижных объектов пропорциональна скорости движения судна, а отметки от подвижных объектов перемещаются по экрану со скоростью, пропорциональной относительной скорости судна и объекта. Это затрудняет решение задачи расхождения со встречными объектами. На экранах индикаторов истинного движения (ИИД) воспроизводится реальная навигационная картина, т. е. отметки целей от неподвижных объектов неподвижны, а подвижные объекты, включая собственное судно, перемещаются с истинной скоростью. Это достигается вычитанием из относительных скоростей наблюдаемых целей вектора скорости судна – носителя РЛС – путем перемещения центра радиально – круговой развертки индикатора в направлении и со скоростью, пропорциональной скорости движения своего судна. В блок истинного движения (ИД) вводятся данные от гирокомпаса и лага о курсе и скорости судна. Блок ИД вырабатывает напряжения, пропорциональные составляющим вектора пути судна в координатных осях У (север – юг) и Х (запад – восток). Эти напряжения прикладываются к дополнительным двум взаимно перпендикулярным катушкам блока ЭЛТ и сдвигают начало развертки в направлении и со скоростью пропорциональной скорости движения судна. При смещении начала развертки на 2/3 рабочего радиуса экрана осуществляется ее автоматический возврат в первоначальную заданную точку, а также ручной сброс начала развертки в центр экрана. Предусмотрен также автоматический сброс при переключении режимов ориентации или шкал дальности.

Тема № 7 ( 2 час.)

Порядок включения и настройки РЛС.

Для получения оптимальных результатов необходимо, чтобы станция была исправна, правильно настроена и проверена. Все органы управления можно подразделить на две группы: оперативные, которые часто используются оператором в процессе работы РЛС. Они, как правило, выведены на переднюю панель индикатора и размещены с учетом удобного и быстрого их использования; неоперативные, которые используются эпизодически. Они также находятся в индикаторе, но размещены на отдельных платах. Порядок включения и настройки РЛС, как правило, излагается в инструкции по эксплуатации каждой станции. Тем не менее, необходимо помнить, что РЛС должна включаться заблаговременно, учитывая что основной тепловой режим она набирает за 25 – 30 мин. Не рекомендуется включать РЛС на малых шкалах, так как магнетрон передатчика недостаточно прогрет (тяжелый режим работы магнетрона), а первое включение лучше делать на средних или больших шкалах.

Регулировка яркости (BRILLIANCE)

Правильной установка яркости считается тогда, когда вращающая развертка едва заметна на экране индикатора или находится за экраном, при этом усиление приемника должно быть минимальным, обеспечивающим на экране наличие мерцающего фона. При большой яркости затруднено обнаружение целей на экране, а также ухудшается фокусировка и четкость изображения. При малой яркости возможен пропуск слабых целей. При переходе со шкалы на шкалу возможна подрегулировка яркости. При выключении РЛС желательно уменьшать яркость.

Регулировка усиления приемника ( GAIN)

Необходимое усиление приемника или его чувствительности, устанавливают с помощью регулятора «Усиление». Как известно приемные устройства обладают свойством генерировать собственные шумы (шумовая помеха), которые возникают на всех частотах принимаемого сигнала. На экране эти помехи наблюдаются в виде нерегулярной мерцающей подсветки (травы ) по всему экрану. По мере увеличения усиления фон возрастает и мешает читать радиолокационное изображение. Поэтому усиление приемника должно обеспечить обнаружение слабых эхо-сигналов от целей, но при этом шумовой фон не должен затруднять чтение радиолокационного изображения. Как правило, усиление считается нормальным, когда мерцающие шумрвые точки слабо просвечиваются на переферии экрана, а яркое радиолокационное изображение четко воспроизводится на их фоне. На больших шкалах усиление надо увеличивать, на малых уменьшать.

Подавление помех от моря ( A/C SEA)

Плотность этих помех может быть настолько велика, что эхосигналы от малоразмерных целей (буи, вехи, малые суда, катера, шлюпки и т. д.) могут быть подавлены и своевременно не обнаружены. Поэтому во всех РЛС имеется схема подавления помех. Как правило, эхосигналы от моря появляются на экране в виде маленьких хаотически светящихся точек, которые появляются и исчезают в различных местах экрана. Эхо - сигналы от целей, находящихся в зоне помех, всегда наблюдаются в одном и том же месте. Именно эта неустойчивость эхо - сигналов от моря и постоянство эхо - сигналов от целей позволяет выделить отметку от целей на фоне помех. При большой глубине подавления помех от моря может оказаться, что и полезные сигналы будут подавлены и своевременно не обнаружены на экране индикатора, так как усиление этих сигналов будет значительно уменьшено. С другой стороны, при недостаточной глубине подавления полезные сигналы от целей будут забиты помехами и также не обнаружены. Поэтому правильный выбор необходимой глубины подавления имеет большое практическое значение. Регулирование должно быть проведено таким образом, чтобы эхо - сигналы от моря были ослаблены до такой степени (но видны на экране), которая бы позволила наблюдать их отметки в виде еле заметных хаотически появляющихся и исчезающих небольших пятен. Данное регулирование может быть использовано и в том случае, когда необходимо подавить эхосигналы от местных предметов, окружающих судно с целью очистки экрана от мешающих второстепенных целей. A/C AUTO – режим автоматического подавления помех от моря. Перед его использованием необходима первоначальная настройка с помощью ручки УСИЛЕНИЕ( GAIN). Этот режим работает эффективно как в открытом море, так и в закрытых от большого волнения районах. Однако надо иметь ввиду, что при режима A/C AUTO могут быть подавлены слабые эхосигналы реальных целей.

Подавление помех от атмосферных осадков (A/C RAIN).

Осадки в виде дождя или мокрого снега дают достаточно сильное отражение и их эхосигналы вызывают засветку экрана. Эхо - сигналы от осадков обычно вызывают засветку экрана в виде вуалеобразной, мягко окаймленной области, чем-то напоминающей вату, интенсивность которой зависит от интенсивности осадков. Поэтому сигналы от берега и целей могут быть не обнаружены. В РЛС имеется специальная схема, которая предназначена для разделения видеосигналов, частично покрывающих друг друга во времени. Это дает возможность пропускать на экран лишь короткие импульсы, соответствующие передним фронтам принятых сигналов, длительность которых определяется параметрами схемы. Таким образом, на экране наблюдаются только передний фронт эхо - сигнала от зоны осадков. Этот сигнал по интенсивности гораздо ниже, чем эхосигнал от цели, передний фронт которого будет также наблюдаться на экране. При интенсивном выпадении осадков большая часть излучаемой энергии поглощается зоной осадков, поэтому цели, находящиеся за этой зоной могут быть не обнаружены. В данном случае необходимо максимально увеличить усиление приемника. Если цели находятся в зоне действия осадков, усиление приемника уменьшают, что позволяет выделить более интенсивный сигнал от цели на фоне эхосигналов от осадков. Кроме ручного подавления помех от дождя и снега существует и автоматическая. При выходе из зоны осадков ручка A/C RAIN должна быть установлена в нулевое положение. Для борьбы с осадками ( дождь, снег, град, песчаные бури и др.) более эффективны РЛС 10 см. диапазона.

Растяжка эхо-сигнала (ECHO STRETCH)

На больших расстояниях эхо-сигналы от целей сокращаются в размерах в направлении пеленга, затрудняя тем самым их обнаружение. На ближних шкалах (1,5 – 6 миль) эхо-сигналы целей, имеющие одинаковые размеры, уменьшаются в размерах по мере их приближения к центру развертки. Это связано со свойством диаграммы направленности антенны РЛС. Существует два вида растяжки: ES 1 - для больших дальностей обнаружения, когда эхо-сигналы растягиваются в угловом направлении; ES2 – для шкал от 1,5 до 6 миль, когда эхо-сигналы растягиваются по угловому и радиальному направлениям. К сожалению при растяжке полезных эхо-сигналов увеличиваются сигналы и от волнения моря, дождя и взаимных радиолокационных помех, поэтому перед началом использования функции «Растяжка эхо-сигнала» надо подавить указанные помехи.

Корреляция видеосигнала.

Этот вид регулировки используется для уменьшения несинхронных помех от других РЛС (Correlation IR) и снижения уровня помех (Correlation SC/SC ). Корреляция IR – только подавление несинхронных помех от работы соседних РЛС, работающих в том же диапазоне частот. При этом на экране РЛС наблюдается некоторое количество ярких в форме гвоздя заостренных линий, расположенных беспорядочно или в форме искривленных спицеподобных точечных линий, простирающихся от центра экрана к его наружной кромке. Корреляция SC/SC или осреднение эхо-сигнала уменьшает случайные эхо-сигналы и сохраняет те сигналы, которые присутствуют на двух последовательных оборотах антенны. С другой стороны, непостоянные эхо-сигналы, к которым относятся морские шумы-помехи, появляются на экране РЛС в случайных местах усредняются в результате чего их яркость уменьшается и они становятся легко отличимыми от реальных целей. Необходимо помнить, что настройку по осреднению эхо-сигнала нельзя использовать при сильной килевой и бортовой качке, так как это может привести к потере цели или невозможности ее обнаружения.

Настройка (TUNE )

Настройка приемника, как правило, делается автоматически с помощью блока АПЧ, но в некоторых случаях, например при выходе из строя блока АПЧ, настройку приемника на частоту магнетрона можно производить вручную с помощью потенциометра « TUNE «. Вращая настройку добиваются возможно большего количества целей на экране и их яркости. На практике обычно останавливают антенну в направлении берега или целей и по количеству целей и яркости делают настройку. Современные РЛС имеют индикаторы настройки, лучшему положению настройки соответствует засветка длины линии индикатора порядка 75 – 80%.

Размагничивание экрана (DEGAUSS )

В цветных (полихромных) мониторах цветовые тона могут искажаться из-за воздействия магнитного поля Земли или магнитных полей судна, поэтому экран надо периодически размагничивать. Размагничивание производится путем нажатия кнопки «DEGAUSS».

Тема № 8 ( 6 час.)

Навигационное использование РЛС.

РЛС является одним из основных приборов обеспечивающих безопасность мореплавания. Эффективность выполнения этой задачи зависит от постоянства наблюдения за окружающей обстановкой, своевременного обнаружения целей и правильного чтения радиолокационного изображения, индуцируемого на экране станции. Судоводительский состав должен правильно читать радиолокационное изображение на экране. Для приобретения опыта необходимо постоянно сопоставлять радиолокационное наблюдение с визуальным. Это позволит правильно распознавать изображаемую ситуацию с учетом всех особенностей радиолокационного отображения действительной обстановки.

Режимы движения.

Относительное движение (RELATIV E MOTION – RM). В этом режиме все цели перемещаются по экрану относительно нашего судна, которое принимается как неподвижное и находится в центре развертки. След, который оставляет за собой цель, называется линией относительного движения или, как принято в российской практике – ЛОД. В документах ИМО используется термин « относительный курс» ( Relative course ), который определяется, как угол между направлением на север и направлением перемещения цели относительно нашего судна. Маневрирование нашего судна или судна- цели вызывает изменение направления ЛОД а. Существует одно единственное судно-цель, у которого ЛОД отсутствует – это судно сателлит (попутчик), т. е. судно, имеющее такой же курс и скорость, как и наше судно. Скорость, с которой цель перемещается по экрану относительно нашего судна, называется относительной скоростью. Она является геометрической суммой скорости нашего судна и скорости судна-цели. Относительное движение является очень удобным для оценки ситуации сближения судов и обычно используется при плавании в открытом море. Истинное движение ( TRUE MOTION – TM ). В этом режиме на экране монитора наблюдается истинное перемещение, как нашего судна, так и всех судов-целей. Работа в этом режиме возможна только тогда, когда на РЛС поступает сигнал от курсоуказателя (ГК,МК) и лага. Он может быть представлен в двух видах: центр развертки перемещается по экрану в направлении курсовой отметки и со скоростью нашего судна. При включении этого вида показа ТМ центр развертки ( местоположение нашего судна ) смещается в сторону, противоположную направлению нашего движения ( примерно на 70% величины радиуса развертки ) и начинает перемещаться по экрану, проходя через центр развертки. достигнув точки, отстоящей на расстоянии около 30% от края развертки, центр развертки возвращается в исходную точку. Такой вид отображения ТМ имеет существенный недостаток, который заключается в том, что по мере перемещения центра развертки уменьшается дальность обзора по курсу судна. Этот недостаток можно легко исправить, переместив центр развертки вручную в нужное положение. Центр развертки (местоположение нашего судна ) находится в фиксированном положении ( Fixed center ). Все цели, находящиеся неподвижно относительно воды, а также массив суши перемещаются по экрану монитора в направлении противоположном нашему движению и с нашей скоростью, т. е. все перечисленные объекты как бы «наезжают» на центр развертки, который продолжает находиться в фиксированном положении. Режим истинного движения лучше всего использовать при плавании судна по каналам и фарватерам. В таких районах приоритетной задачей является навигационное обеспечение безопасности плавания судна. Опасность столкновения с другими судами значительно снижается, как в силу упорядоченного характера движения судов, так и возможности его регулирования. На экране РЛС мы будем наблюдать, как бы с высоты птичьего полета местоположение нашего судна (центр развертки), плавучую навигационную обстановку, другие ориентиры фарватера, а также другие суда в их истинном перемещении по нему.

Режимы ориентации изображения на экране РЛС.

Режим ориентации по курсу (HEAD - UP ) – изображение стабилизировано относительно диаметральной плоскости (ДП) судна, сигнал курсоуказателя (ГК) на РЛС не поступает, т. е. азимутальная стабилизация отсутствует. Отметка курса при этом всегда указывает на ноль азимутальной шкалы. При определении направлений возможно считывание только курсовых углов. При изменении судном курса отметка курса не меняет своего положения, всегда указывая на ноль азимутальной шкалы, но при этом происходит «смазывание» эхо-сигналов как надводных целей, так и массива берега. Пеленги в данном режиме надо рассчитывать. Режим ориентации по норду (NORTH – UP) – изображение стабилизировано относительно направления на север. Он возможен только при поступлении в РЛС сигнала от курсоуказателя (ГК, МК). Норд всегда находится в верхней кромке азимутальной шкалы и расположен на ее ноле. Курс судна и направления (пеленги) считываются с азимутальной шкалы. Однако, курс судна может считываться по отметке курса с азимутальной шкалы только тогда, когда она проходит через центр развертки. Во всех остальных случаях, а это бывает при смещении центра развертки, курс судна указывается на азимутальной шкале специальным значком. Режим NORTH – UP удобно использовать при плавании судна в открытом море. Участок местности в пределах используемой шкалы наблюдения РЛС в точности отображает соответствующий участок на морской карте, что позволяет лучше ориентироваться при решении навигационных задач. Кроме того, при изменении курса судном - меняет свое положение отметка курса, но не происходит «смазывания» берегового массива и других отметок целей. В этом режиме курсовые углы надо рассчитывать. Режим ориентации курс стабилизированный (СOURSE- UP) – изображение азимутально стабилизировано относительно диаметральной плоскости судна. Отметка курса отображается также, как и при отсутствии азимутальной стабилизации (она начинается в центре развертки и упирается в точку, где ранее был «ноль» азимутальной шкалы, т. е. курс – вверху), но вместо «нуля» на азимутальной шкале указывается курс собственного судна в момент включения ориентации. При изменении курса отметка курса отклоняется от верхнего положения, однако «смазывания» изображения не происходит. После того, как судно легло на новый курс, необходимо сделать переустановку ориентации, нажав копку COURSE – UP или какую-либо другую установочную кнопку. При этом отметка курса возвращается в исходное самое верхнее положение, а картинка обновляется в соответствии с новой линией курса. Линия курса собственного судна стабилизирована таким образом, чтобы при рыскании судна направления на цели не изменяются. Этот режим можно использовать как в относительном, так и в истинном движении. Наиболее эффективно использование режима при плавании судна на каналах и в узкостях.

Отражающие свойства объектов.

Когда на пути распространения радиоволн находится какой либо объект по своим электрическим параметрам резко отличающейся от окружающей среды, то при облучении в поверхностном слое этого объекта возникают высокочастотные токи, создающие вторичное поле, переизлучаемое объектом в окружающее пространство. Часть мощности вторичного поля, достигнув антенны РЛС, является источником отраженных сигналов, принимаемых РЛС. Отражение радиоволн от объектов по своему характеру может быть зеркальным, рассеянным, или диффузным и резонансным. Зеркальное отражение возникает при гладкой отражающей поверхности, когда размеры объекта и радиус кривизны участков его поверхности во много раз больше длины волны облучающего поля. В этом случае отражение происходит по законам близким к оптическим, т. е. угол падения равен углу отражения. В этом случае отраженная волна не возвращается к РЛС. Шероховатая поверхность объекта вызывает рассеянное отражение. В этом случае из-за различного расположения элементов отражающей поверхности относительно фронта падающей волны энергия отражается в разных направлениях, что вызывает рассеяние радиоволн. Когда размеры объекта или его отдельных частей соизмеримы с длиной волны или кратны λ/2 или λ/4 возникает резонансное отражение. Оно, как правило, неустойчиво и зависит от формы и положения отражающего объекта. Отражающие свойства объекта влияют на дальность радиолокационного обнаружения и зависят, кроме характера отражения, его размеров, материала, конфигурации, длины волны РЛС и направления облучения объекта. Количественно отражающие свойства объекта оцениваются эффективной поверхностью отражения (ЭПО). ЭПО представляет собой некоторую фиктивную, непоглощающую площадь S_{э ,} которая, будучи помещена в точку объекта, создает на входе антенны РЛС плотность мощности отраженного сигнала, равную плотности мощности, отраженной от реального объекта (например судна). ЭПО может быть вычислена только для объектов простейшей формы (шар, металлический лист, уголковый отражатель и т. д.), а для объектов сложной конфигурации определяется только экспериментально.

Д ля увеличения интенсивности вторичного излучения применяют искусственные уголковые отражатели, эффективная поверхность рассеивания которых остается постоянной в достаточно большом секторе облучения, достигающем одного квадранта. Искусственные отражатели представляют собой систему из двух или их трех взаимно перпендикулярных металлических плоскостей. Грани такого отражателя могут иметь различные форму и размеры. Простейший уголковый отражатель состоит из трех взаимно перпендикулярных пластин. В соответствии с законами геометрической оптики уголковые отражатели

Обладают способностью отражать падающие на них электромагнитные волны в направлении облучающей РЛС.

Влияние формы и вида объекта на его отражающую способность.

Р адиоволны от различных объектов отражаются по разному. Так отражение от каменной стены, если сигнал падает перпендикулярно будет полным и эхо-сигнал будет иметь большую интенсивность. Сферическое тело, находящееся на пути распространения радиоволн, будет отражать энергию во всех направлениях равномерно. В реальном случае имеют такую поверхность, что падающая электромагнитная энергия отражается главным образом в одном каком-то направлении с достаточным рассеиванием в других направлениях. Наклонная поверхность может отражать электромагнитную энергию совершенно в другую сторону не образуя эхо-сигнала в обратном направлении к антенне. Ввиду постоянного перемещения судна угол падения электромагнитной волны, излучаемой РЛС, будет постоянно меняться по отношению к облучаемому объекту. Отражающие точки объекта также будут меняться, а это как правило приводит к тому, что изображение береговой черты и всех объектов, расположенных за ней, находится в незначительном, но постоянном движении. При рассмотрении радиолокационного изображения необходимо помнить, что многие береговые объекты могут затенять друг друга. Как правило, все маяки имеют коническую форму, поэтому значительная часть электромагнитной энергии РЛС падающая на маяк, будет отражаться несколько вверх, даже если конический угол его наклона мал, и отметка на экране от него будет не очень интенсивной и слабозаметной на фоне берега. Это явление обуславливает рост геометрических размеров конических буев с целью увеличения их отражающей способности. Песчаные отмели и пляжи, а также низменное побережье с относительно ровной поверхностью, как правило, образуют сигналы незначительной интенсивности. Благодаря их ровной поверхности и небольшой высоте дальность обнаружения такого побережья невелика. При плавании зимой или в северных бассейнах береговые контуры изменяют свой вид из-за торосов, нагромождений пакового льда или айсбергов, которые также создают отражение, видимое на экране ИКО. При глубоком снежном покрове могут исчезнуть отражения от многих береговых ориентиров, т. к. радиоволны 3,2 см. интенсивно поглощаются снегом. Потери в снегу значительно возрастают, если в нем, хотя бы в небольших количествах содержится вода. Льды, дрейфующие возле береговой линии так же могут являться причиной искажения береговой черты. Очертания береговой линии удается в этом случае различить, снизив яркость изображения, так как отражение от льда и снега слабее, чем от земли. Опыт показывает, что даже при спокойной чистой воде ровный лед (сплошные ледяные поля) не создают изображения на экране ИКО. Отражения создает только торосистый лед.