Технические характеристики судовой рлс. Использование рлс в навигационных целях. Определение места. Оценка точности.
Судовые радиолокационные станции (РЛС) позволяют измерять направления и расстояния до окружающих объектов в условиях плохой видимости. Благодаря этим свойствам РЛС широко используется для определения места судна, обеспечения плавания в узкости и расхождения с другими судами.
В навигационных РЛС используются радиоволны сантиметрового диапазона, которые распространяются и отражаются по законам, близ» ким к законам оптики.
В отличие от
световых волн они больше подвержены
рефракции и дифракции. Благодаря этим
особенностям радиоволн дальность
радиолокационного горизонта при
стандартном состоянии атмосферы примерно
на 15 % больше дальности видимого горизонта
и рассчитывается по формуле
(1)
где Dp — дальность радиолокационного горизонта, мили; h — высота антенны РЛС над уровнем моря, м.
Максимальная
дальность радиолокационного обнаружения
объектов определяется по формуле
(2)
где Н — высота объекта, м.
Объект будет обнаружен лишь в том случае, если на вход приемника РЛС поступит отраженный сигнал, превышающий по мощности порог его чувствительности.
Количество энергии, которое в состоянии отразить в направлении антенны объект, зависит от его размера, формы, электрических свойств и характера поверхности. По этим причинам часть объектов, находящихся в пределах радиолокационной дальности, рассчитанной по формуле (2), не будет обнаружена на экране радиолокатора.
Особенности распространения и отражения радиоволн, ограниченность разрешающей способности РЛС, воспроизведение окружающей обстановки на плоскости с незначительной градацией по яркости эхо-сигналов, приводят к тому, что изображение на экране имеет существенные различия и с картой, и с местностью.
Необходимый опыт использования РЛС приобретается систематическим изучением побережья в радиолокационном отношении. С этой целью в условиях хорошей видимости сопоставляют изображение на экране РЛС с картой и местностью. Детали рельефа берега, дающие четкие эхо-сигналы, выделяют на карте цветными карандашами или специальной штриховкой. Часто прибегают к фотографированию экрана РЛС или зарисовкам изображения с него, фиксируя место судна на карте.
Практика использования радиолокационных станций в судовождении позволяет привести ряд общих рекомендаций по чтению изображения на экране.
Берег. При подходе к побережью с моря на экране радиолокатора появляются сначала отдельные отметки эхо-сигналов от деталей рельефа, распознать которые на карте бывает очень трудно. По мере сокращения расстояния количество отметок растет и, наконец, образуется слитная протяженная отметка, чередующаяся с затененными участками. В этих условиях холмистый рельеф образует изображение в виде световых пятен и затененных участков.
Обрывистые берега дают изображение в виде четкой слитной отметки, ближайшая кромка которой довольно точно копирует соответствующий участок карты.
Если берег полого опускается к воде, то береговая черта плохо различается на экране или же вообще не обнаруживается.
Низкие песчаные берега, песчаные пляжи и острова обнаруживаются на малых расстояниях и дают изображения своих кромок в виде тонких прерывистых линий или в виде бесформенных отметок от неровностей рельефа.
Искусственные сооружения. Береговые сооружения, как правило, обладают хорошими отражающими способностями и поэтому первыми обнаруживаются при подходе к берегу. Четкие ровные кромки эхо-сигналов на малых расстояниях позволяют распознавать на экране отдельные детали сооружений. Хорошо распознаются кварталы строений, мосты, пирсы, причальные стенки, волноломы, башенные краны, металлические фермы и нефтебаки. Искусственные каналы и устья рек обнаруживаются лишь в том случае, если угловая ширина входа превышает разрешающую способность РЛС по углу.
Небольшие объекты. Форма эхо-сигналов от объектов малой протяженности зависит только от характеристик самой РЛС. Объясняется это тем, что размеры небольших объектов в масштабе изображения оказываются меньше, чем площадь минимального разрешения. Такие небольшие объекты принято называть точечными. К ним относятся мелкие плавучие средства, буи, бакены, навигационные знаки, подобные им сооружения или естественные объекты.
При нахождении точечного объекта на малом удалении от судна эхо-сигнал будет иметь радиально вытянутую форму. Это является следствием превышения линейных размеров разрешающей способности по дистанции (РСД) над линейными размерами разрешающей способности по углу (РСУ).
При получении эхо-сигнала от точечного объекта на периферии экрана РЛС он растягивается по дуге, так как в этом случае соотношение линейных размеров РСД и РСУ обратное.