科學博士說:“70年代出現的高亮度顯示器,可不用遮光罩,白天在駕駛台正常光線下供數人同時觀察。有的采用彩色顯示器,用不同顏色,表示不同內容,使屏幕畫麵更醒目。”
科普作家劉傻子說,早期航海雷達用變流機,現已普遍采用逆變器,也有直接用船電的。航海雷達和其他電子設備一樣也經曆了電子管、晶體管和集成電路三個元件階段。固態航海雷達,除發射機的磁控管和顯示器的陰極射線管外,全部采用固態元件,提高了整機工作的穩定性和可靠性。
南海奧秘研究所高敏所長說:“作為船用電子設備,為適應海上工作條件,在結構、電路和工藝上須考慮振動、搖擺、衝擊、濕度、鹽汙、黴菌等各種因素的影響,艙外露天部分,如天線。還要考慮水密性和抗風強度。”
小波問:“雷達受氣候與環境的影響嗎?”王可博士說:“在正常天氣下,雷達波傳播所受大氣折射影響稍大於光,所以,雷達最大作用距離d(以海裡計)也稍遠於物標的地理能見距離。式中h和h分彆為天線和物標的高度,以米計。雷達對某物標的最大作用距離等於它的發現距離,即在熒光屏上剛能從噪聲背景中檢出該物標回波的距離。”
小明問:“航海雷達具有什麼樣的功能與作用嗎?”科學博士說:“在降水天和霧天,雷達波部分能量被水分吸收,物標發現距離可縮短15%~20%。當冷空氣移到暖水麵出現欠折射時,雷達波的傳播途徑翹離地麵,雷達作用距離,可縮短30%~40%。當暖空氣移到冷水麵出現過折射時,雷達波的傳播途徑彎向地麵,使雷達作用距離增大。”
劉傻子補充說,而當形成大氣波導傳播時,雷達作用距離大大增加,如在阿拉伯海的乾燥季節,曾探測到距離1500海裡的物標。雷達最小作用距離主要與脈衝寬度和波束垂直寬度有關。在脈衝發射期間,雷達不能接收回波;在波束下沿外的物標,雷達波不能射及。二者中範圍大者即為最小作用距離。
高敏所長說:“航海雷達用於測定船位、引航和避讓。雷達測距比測向精度高。按照定位精度順序,雷達定位方法為:距離定位、孤立目標的距離方位定位和方位定位。如用雷達測距和目測方位結合,定位精度更高。”
王可博士說,雷達測量距離和方位的準確性受多種因素影響。按照國際海事組織1981年提出的性能標準,要求測距誤差不超過所用量程的1.5%或70米,取其大者。物標在顯示屏邊沿的測方位誤差應在±1°以內。
劉傻子說:“由於雷達本身性能和物標反射特性的影響,雷達圖象具有以下特點,需要正確辨認。由於波束水平寬度和光點直徑的影響,物標回波往往比實物為大;觀測物標回波邊沿的方位時,需修正半個波束水平寬度。由於雷達地平以遠和受遮擋的地物無回波,所得岸線圖形往往與海圖上形狀不完全一致。”
小波說:“有乾擾,包括雨雪雜波、海浪雜波、同頻雜波等的乾擾,輕者影響觀察,重者掩沒物標回波。可能出現假回波,包括旁辨回波、間接回波、多次反射等。其他如由於船上煙囪、桅杆的遮擋,熒光屏上形成扇形陰影,超折射時出現第二行程回波等。”
小明問:“怎樣使用航海雷達呢?”
王可博士說:“在較寬水道航行,最好利用雷達連續在海圖上定位進行導航。在狹水道航行,須直接在顯示器上進行導航。航海雷達有相對運動顯示和真運動顯示兩種方式。”
劉傻子說,相對運動顯示方式,為航海雷達的基本顯示方式。其特點是代表本船船位的掃描起始點在熒光屏上(一般在熒光屏中心)固定不動,所有物標的運動,都表現為對本船的相對運動。
王可博士說,相對運動顯示方式分兩種:舷角顯示方式:又稱“船首向上”顯示方式。不管本船航向如何改變,船首標誌線始終指向固定方位刻度盤的正上方(零度),便於讀取舷角。但物標在屏幕上的位置隨本船航向改變而改變,因此,在船首由於風浪而發生偏蕩時,會使圖像不穩,且由於餘輝而使圖像模糊。
高敏所長說:“船舶主要依靠浮標航行,當航道彎度不大時,可選用舷角顯示方式;船舶航行轉向頻繁,當需要大角度轉向時,可選用方位顯示方式為宜。真運動顯示方式為在熒光屏上能反映船舶運動真實情況的顯示方式。實現真運動顯示,要將本船羅經的航向和計程儀的速度信息輸入顯示器。”
劉傻子說,其特點是代表本船船位的掃描起始點,以相應於本船的航向和速度在屏幕上移動,海麵上的固定物標在屏幕上則固定不動,活動物標,按其航向和航速在屏幕上作相應移動,根據活動物標的餘輝,即能看出其真實航向和估計其速度。
王可博士說,真運動顯示方式,主要是便於駕駛員迅速估計周圍形勢。避讓標繪為了判彆與會遇船有無碰撞危險,應根據雷達觀測信息,進行標繪作業,標繪內容,通常是求最近會遇距離和來船的真航向、真航速。
高敏所長說,人工標繪作業可在極坐標圖上進行,按一定時間間隔,把來船回波的相對位置移標在圖上,其聯線就是該船的相對運動線。它離中心的垂直距離,稱為最近會遇距離。最近會遇距離太近就會有碰撞危險。已知本船真航向、真航速,通過作矢量三角形,就能求出會遇船真航向、真航速。