雷达误差校正
雷达误差包括距离误差和方位误差。在雷达测距和测方位过程中,误差可分为系统误差、 随机误差和使用者操作误差三类。电子电气员需具备根据航行环境判断雷达系统误差并进行 校正的能力。
一、雷达测距误差
测距系统误差包括定时误差、统一公共基准点误差、像素误差、脉冲宽度误差、活动距标圈 误差等。其中,像素误差和脉冲宽度误差无须维护校正,以下仅介绍定时误差、统一公共基准 点误差和活动距标圈误差导致的距离误差。
(一)定时误差
成因:天线单元与处理器单元之间的信号传输线长度差异,会导致扫描定时差异,从而产 生定时误差。若安装多部雷达天线,需补偿所选天线的距离测量误差。
典型现象:在0.25 n mile 量程上,“平直”目标(如防波堤、桥墩)的回波在屏幕上显示为 内凹或外凸,且目标回波的距离显示不准确。
- (1)误差测量:在气象海况平静、船舶靠泊或锚泊且周围环境适宜时,选择北向上相对运 动显示方式,将雷达量程设为不大于0.25n mile,测量某明显固定目标的距离,并与海图作图 获得的距离对比,得出雷达系统距离误差。
- (2)参数调整:参考雷达技术说明书,按规定步骤调节触发延时校正距离误差(TIMING ADJ), 如图1-3-1所示。
图1-3-1 古野FAR-2××7 系列雷达误差校准
- (3)调整后需核实剩余误差,确认雷达测距误差满足标准要求。
(二)统一公共基准点误差
雷达对目标距离、方位及其他跟踪数据的测量均以统一公共基准点(CCRP) 为参照。《船 用雷达性能标准》规定,若安装多部天线,雷达系统需对每部天线的位置偏差提供补偿方法。 雷 达CCRP 偏差补偿设置需在安装初始化阶段完成,若偏差补偿量不准确,会导致雷达显示器 上目标距离测量值相对于CCRP 存在误差。
设置前需先校准雷达定时误差,再依据技术说明书规定的步骤设定和调整CCRP 位置。以古野FAR-2××8 系列雷达为例,更改参考位置CCRP 的操作如下:使用轨迹球将光标移 至屏幕顶部的 “REF POINT” 指示,根据需求左键单击选择 [ANT] 或 [CCRP] 。 其中, [ANT] 表示以雷达天线位置为参考位置,[CCRP] 表示 以 驾 驶 台 综 合 信 息 显 示 器 (CONNING) 位置为参考位置。
(三)活动距标圈误差
雷达至少配备2个VRM, 用于精确测量目标距离,VRM误差会直接导致目标距离测量偏 差。对于PPI 雷 达 ,VRM误差校正可随时查验,或至少每个航次或每个月(以时间较短者为 准)查验一次。根据雷达性能标准,RR 的系统精度应为所用量程最大距离的1%或30m, 取 两者中的较大值。
二、雷达测方位误差
测方位系统误差包括波束宽度误差、像素误差、首线误差、罗经复示器误差、统一公共基准点 误差、天线主瓣偏离角与波束不对称误差等。其中,波束宽度误差、像素误差、天线主瓣偏离角和 波束不对称误差无须维护校正。以下仅介绍电子电气员需关注的首线误差、罗经指示误差及统一 公共基准点导致的方位误差。《雷达性能标准》规定,不考虑稳定传感器和传输系统类型的局限, 当船舶回转速率基本符合相应船级规范时,雷达显示的方位校正精度应在0.5°以内。
( 一 )首线误差
首线是当天线主波瓣指向与船舶龙骨平行时,屏幕上显示的一条亮度增强的扫描线,是雷 达测方位的基准线,其误差会导致目标测量的相对方位和真方位误差。首线误差的查验需每 个航次或每个月(取较小者)进行一次,以确保测方位精度。
- (1)误差测量:在气象海况平静、靠泊或锚泊时,选择首线向上相对运动 方式,在0.125~0.25 n mile 量程内选取静止目标回波,操纵 EBL 测量目标方位。同时用雷达和方位分罗经观测同一目标的相对方位,计算误差。
- (2)参数调整:参考说明书进入方位调整菜单,按步骤调整首线误差(HD A- LIGN), 直至相对方位误差消除,如图1-3-1所示。
- (3)误差核实:调整后需确认剩余误差满足标准要求。
(二)罗经复示器指示误差
罗经复示器误差会导致雷达首线和目标真方位读数出现固定误差。消除方法为对比雷达 罗经复示器与主罗经的方位示数,并将罗经复示器示数调整至与主罗经一致。该误差的查验 通常每个航次或每个月(取较小者)进行一次。
(三)统一公共基准点误差
CCRP 误差补偿若不准确,会导致目标方位测量值相对于CCRP 存在误差。古野FAR-2××8 系列雷达更改参考位置的操作为:光标移至 “REF POINT” 指示,单击选择 [ANT] (天线参考)或 [CCRP] (驾驶台综合显示器参考)。
古野 FAR-2107/2807 系列雷达初始化校准案例
距离和首线校准具体步骤:
- (1) 按住 [5:HL OFF] 键的同时按 [1:HL OFF] 键,进入初始化菜单(INITIALIZE)。
- (2) 选择 [2:ECHO ADJ] 进入距离、首线校准界面。
- (3) 选择 [3:HD ALIGN] 校准船首线误差,可将误差限制到 0.2° 以内。
- (4) 选择 [4:TIMING ADJ] 通过调整发射延迟达到距离误差校准目的。
初始化设置参数包含:雷达测距和测方位校正、天线位置、综合信息显示系统(Conning) 位置等。详见表1-3-1。
| 菜单 | 子菜单1 | 子菜单2 | 详细信息 |
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ECHO ADJ | CABLE ATT ADJ | AUTO/MANUAL (0-73) | —AUTO:根据噪声水平进行计算,自动进行调整。 —MANUAL:手动进行调整以产生少量噪声 |
| HD ALIGN | (0°~359.9°) | 首线误差校准,用于校正目标及其回波的方位误差 | |
| TIMING ADJ | (0-4095) | 电路和天线系统传输线导致的发射延时(TX delay)调 整,用于校正目标及其回波的距离误差 | |
| DEFAULT ANT HIGHT | 5/7.5/10/15/20/ 25/30/35/40/ 45m,More 50 m | 选择自海平面的天线高度 |
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OWN SHIP INFO | SCANNER POSN | BOW(0~999m) | 指示雷达天线在本船标记中位置的数据。还可以将雷 达天线位置成为参考点 |
| PORT(0~99m) | |||
| GPS1 ANT POSN | BoW(0~999m) | 设置GPS天线位置。该数据用于计算光标位置(纬度、 经度)。GPS导航仪的接口为: —GPS1:接导航仪接口; —GPS2:接计程仪、跟踪控制、HDG、RS-232、局域网 (INS)接口; 接口位置详见图1-2-4 | |
| PORT(0~99m) | |||
| GPS2 ANT POSN | BOW(0~999m) | ||
| PORT(0~99m) | |||
| CONNING POSN | BOW(0~999m) | 设置Conning位置,指示本船标识中的Conning位置。 可以将Conning位置设置成为测距、VRM/EBL标记和 光标的参考点 | |
| PORT(0~99m) |














