3. Обработка радиолокационной информации и маневрирование

Общие положения.

Обработка радиолокационной информации ни в коем случае не должна приводить к ослаблению слухового, визуального и радиолокационного наблюдения.

Обработка радиолокационной информации начинается с момента обнаружения цели на экране РЛС и заканчивается после полного расхождения с ней.

Целью обработки информации является получение полных и точных данных для определения необходимости и выполнения маневра расхождения с другим судном или объектом, эхо-сигнал которого наблюдается на экране РЛС.

Обработка радиолокационной информации включает:

• глазомерную оценку ситуации и определение степени опасности столкновения;

• радиолокационную прокладку (вручную или с помощью автоматизированных средств) для получения полных и точных данных о ситуации;

• вторичную радиолокационную информацию;

• полную оценку ситуации;

• выбор и обоснование маневра для предупреждения столкновения;

• расчет маневра;

• запись результатов измерений и обработки в журналы.

Основным режимом работы РЛС для получения и обработки радиолокационной информации является режим относительного движения.

Режим ИД является дополнительным режимом.

При оценке ситуации и степени опасности столкновения используются следующие основные критерии:

радиолокационный пеленг на цель (РЛП) и тенденция его изменения; радиолокационная дистанция до цели D_p и тенденция ее изменения; D_кp.; t_кp.; ракурс цели (при наличии режима ИД); курс К_ц и скорость V_ц цели.

Кроме того, при выборе маневра используются:

t_ynp. — время упреждения — период между моментом последнего определения положения цели и условным моментом окончания выбранного маневра;

t_nep. — время до пересечения эхо-сигналом цели линии нашего курса или нашим судном курса цели;

D_зад. — кратчайшая дистанция расхождения — выбранное судоводителем с учетом конкретных условий случая допустимое значение D_кp.;

t_pacx — время расхождения — расчетный период времени между моментом окончания предполагаемого маневра и условным моментом полного расхождения;

D_otx — дистанция отхода — расстояние, на которое сместится судно от линии первоначального курса в результате предполагаемого маневра.

Оценка и выбор критериев должны осуществляться с учетом МППСС-72 применительно к конкретным обстоятельствам плавания.

Ни один из перечисленных критериев в Отдельности не является определяющим при оценке ситуации и опасности столкновения. Получение достаточно полной и точной оценки даже простой ситуации требует учета совокупности критериев в - их взаимозависимости. Как показывает анализ причин столкновений, наиболее частой ошибкой судоводителей является оценка ситуации на основе нетюлных данных (например, только Dкр без tкр).

Зависимости, которые следует установить при оценке степени опасности столкновения и расчете маневра в результате обработки радиолокационной информации, для наглядности представлены на схеме (рис. 2).

Закономерности относительного движения.

Обработка радиолокационной информации при использовании любых технических средств сводится к решению векторного треугольника скоростей.

Основным элементом векторного треугольника скоростей является вектор относительной скорости перемещения эхо-сигнала цели V₀, направление и величина которого обусловлены векторами скоростей нашего судна Vн и судна-цели Vц, т. е. V₀ = Vц— Vн

В свою очередь, вектор относительной скорости определяет направление ЛОД и величину относительной скорости V₀.

В геометрическом плане безопасность расхождения с целью достигается таким разворотом ЛОД за счет изменения вектора относительной скорости, в результате которого D_кр. станет не менее заданной величины, т. е. D_кр. > D_зад.

Поскольку вектор скорости цели от нас не зависит, изменение вектора относительной скорости может быть достигнуто только изменением вектора нашего судна, т. е. маневром курсом и/или скоростью.

Знание закономерностей перемещения эхо-сигналов цепей по ЛОД и изменений векторов скорости нашего судна или судна-цели используется при оценке ситуации по первичной радиолокационной информации, при полной оценке ситуации по первичной радиолокационной информации, при полной оценке ситуации в результате ручной или автоматизированной обработки радиолокационных данных, при выборе, расчете и осуществлении маневра для расхождения.

Более четкому пониманию ситуации на экране РЛС, работающей в режиме относительного движения, способствует систематизированная схема перемещений эхо-сигналов целей.

Все возможные случаи перемещений эхо-сигналов целей по ЛОД сведены в три вида. На рисунках, иллюстрирующих эти случаи, для ясности геометрических представлений все изменения элементов движения судов считаются выполненными мгновенно, т. е. начало и конец маневра сведены в одну упрежденную точку, соответствующую условному моменту времени окончания маневра.

Первый вид: эхо-сигнал перемещается параллельно курсовой черте нашего судна (рис.2).

Рис. 2 Параллельное перемещение эхо-сигнала.

Случай 1: относительная скорость равна сумме скоростей нашего судна и цели (V₀ = V_H + V_ц.) - эхо сигнал ВСТРЕЧНОГО СУДНА (см. рис. 2, судно А).

Случай 2: относительная скорость равна разности скоростей нашего судна и цели (V₀ = V_H — V_ц) эхо-сигнал ДОГОНЯЕМОГО СУДНА (см. рис. 2, судно Б).

Случай З: относительная скорость равна разности скоростей цели и нашего судна (V0= Vu - VH) эхо-сигнал ДОГОНЯЮЩЕГО НАС (ОЕ5ГОНЯЮЩЕГО) СУДНА (см. рис. 2, судно В).

Случай 4: относительная скорость равна скорости нашего судна (V₀ = V_H.) и эхо-сигнал перемещается от носа к корме - эхо-сигнал НЕПОДВИЖНОЙ ЦЕЛИ относительно воды (см. рис. 2, судно Г).

Все случаи перемещений эхо-сигналов первого вида характеризуются следующими простыми закономерностями:

а) при изменении скоростей судов параллельность перемещения эхо-сигналов курсовой черте сохраняется (рис. 3);

б) при изменении курса нашим судном след послесвечения разворачивается для наблюдателя в сторону, противоположную повороту (рис.4);

в) разворот следа послесвечения, если наше судно не маневрировало, указывает на изменение курса целью в ту же сторону (рис. 5);

г) эхо-сигнал от неподвижной (относительно воды) цели всегда перемещается параллельн. линии нашего курса при всех его изменениях (рис. 6).

Если при неизменных курсе и скорости нашего судна эхо-сигнал неподвижной прежде цели начал перемещаться непараллельно нашей курсовой черте, это указывает на начало движения цели курсом, непараллельным нашему (рис. 7, судно А).

Если же неподвижная прежде цель начала двигаться курсом, параллельным нашему, этот маневр может быть не обнаружен, ибо изменится только величина относительной скорости перемещения эхо-сигнала (рис. 7, судно Б).

Второй вид: эхо-сигнал перемещается непараллельно курсовой черте нашего судна.

Случай 1: эхо-сигнал перемещается по линии, проходящей через начало развертки, указывая на реальную опасность столкновения.

Случай 2: эхо-сигнал перемещается по линии, пересекающей наш курс, т. е. Наблюдаемое судно пересекает наш курс.

Случай 3: эхо-сигнал перемещается по линии, проходящей по корме нашего наше судно пересекло или будет пересекать курс наблюдаемого судна.

Во всех случаях второго вида:

а) обнаружив глазомерно изменение направления и/или скорости перемещения эхо-сигнала, нельзя сделать однозначный вывод о виде маневра цели из-за сложности закономерностей. Изменение целью курса или скорости можно определить только с помощью радиолокационной прокладки (рис. 8);

б) разворот нашего судна в сторону эхо-сигнала цели (рис. 9)

приводит к изменению направления следа послесвечения от кормы к носу нашего судна (Строго говоря, эта простая закономерность действует только в случаях перемещения эхо-сигнала к началу развертки с носовых курсовых углов. В остальных случаях существуют более сложные закономерности, последствиями которых на практике можно пренебречь.);

в) уменьшение нашей скорости (рис. 10) приводит к изменению направления следа послесвечения от кормы к носу нашего судна;

г) увеличение нашей скорости (рис. 11) приводит к развороту следа послесвечения от носа к корме нашего судна;

д) отворот нашего судна от эхо-сигнала цели (рис. 12) вызывает сложное изменение направления следа послесвечения, не позволяющее глазомерно оценить эффективность результатов маневра.

Третий вид - один случай, когда эхо-сигнал цели не перемещается по экрану РЛС, пеленг на цель и дистанция до нее не изменяются, след послесвечения отсутствует, относительная скорость равна нулю (V0= 0). Перечисленные признаки указывают на судно- «сателлит», курс и скорость которого совпадают с нашими (рис. 13)

Особенности вида:

а) появление следа послесвечения, параллельного курсовой черте нашего судна, может быть вызвано изменением скорости любого или обоих судов (см. рис. 13, а);

б) появление следа послесвечения, непараллельного курсовой черте нашего судна, может быть вызвано изменением курса или курса и скорости любого или обоих судов (см. рис. 13, б).

Если в конкретной ситуации мы имеем дело с простыми закономерностями и можем однозначно предсказать тенденцию изменения направления следа послесвечения от нашего маневра или вид маневра цели, мы вправе считать, что имеем достаточно надежную информацию для оценки ситуации и степени опасности столкновения, а также для маневрирования.

В случаях сложных, закономерностей для полной оценки ситуации необходима радиолокационная прокладка.

Рис.12. Тенденция изменений направлений следов послесвечения при отвороте нашего судна от эхо-сигнала цели.

В процессе радиолокационного наблюдения ситуация на экране РЛС постоянно изменяется, в первую очередь из-за маневрирования судов. Качество наблюдения и глазомерной оценки ситуации определяется своевременностью обнаружения перехода одного вида или случая перемещения эхо-сигнала в другой и соответствующего изменения закономерностей.

Оценка ситуации по первичной информации

Обязательным этапом обработки радиолокационной информации является глазомерная оценка ситуации. Она осуществляется после обнаружения эхо-сигнала другого судна (объекта) на экране РЛС, предшествует радиолокационной прокладке и прекращается до полного расхождения.

При большом количестве эхо-сигналов других судов (объектов), превышающем возможности их обработки вручную, глазомерная оценка ситуации позволяет отобрать для радиолокационной прокладки опасные и потенциально опасные цели.

Опасной целью принято называть другое судно (объект), перемещение эхо-сигнала которого в соответствии с установленными критериями опасности вызывает необходимость выполнения маневра для расхождения.

Под потенциально опасной целью подразумевают другое судно, перемещение эхо-сигнала которого в соответствии с установленными критериями опасности в данный момент не требует маневра для расхождения, но такой маневр может стать необходимым при дальнейшем сближении, при неблагоприятном маневре другого судна или после выполнения нашего маневра для расхождения с опасными целями.

Для определения реальной опасности цели по первичной информации направление следа послесвечения, тенденции изменения пеленга и дистанции, D_Kp и другие параметры сравнивают с критериями опасности:

а) эхо-сигналы, обнаруженные впереди траверза, требуют большего внимания, так как среди них более вероятны сигналы опасных цепей, время сближения с которыми мало из-за большой относительной скорости;

б) в большинстве ситуаций чем ближе эхо-сигнал, тем цель опаснее, так же как чем ближе направление следа послесвечения к началу развертки, тем цель опаснее;

в) если направление следа послесвечения проходит на D_Kp меньшем установленной величины, степень опасности цели определяется на основе известных закономерностей перемещения эхо-сигналов с учетом возможных маневров нашего судна.

Так при перемещении эхо-сигналов параллельно линии нашего курса более опасной будет цель, эхо-сигнал которой пройдет в той стороне от начала развертки, в которую возможен отворот нашего судна (рис. 14).

При перемещении эхо-сигналов непараллельно линии нашего курса степень опасности цели будет зависеть также и от возможного изменения нашей скорости (рис. 15);

г) величина t_кр. помогает правильно оценить развитие ситуации во времени с тем, чтобы действовать заблаговременно. В ситуации на рис. 16, если ориентироваться только на дистанции до целей, можно сделать неправильный вывод о большей опасности цели А в сравнении с целью Б, так как цель А ближе. Анализ ситуации с учетом t_кр показывает истинную картину: цель А является потенциально опасной, так как t_кр = 32 мин. и с маневром на расхождение можно повременить.

Цель Б (t_кр=14 мин) - опасное судно, требуется незамедлительное маневрирование для расхождения с ним.