Các thao tác cơ bản của radar
Sổ tay hướng dẫn thực hành chuyên ngành Kỹ thuật viên điện tử và điện trên tàu
Nhân viên điện tử và điện cần nắm vững các thao tác điều khiển cơ bản của radar, bao gồm kiểm tra cảm biến ngoại vi, điều chỉnh cơ bản hình ảnh radar và các thao tác bật/tắt thiết bị.
I. Các thành phần điều khiển cơ bản của radar
Các nút điều khiển radar có thể được chia thành sáu loại chính: điều khiển nguồn, điều khiển chất lượng hình ảnh, khử nhiễu, điều khiển phụ trợ, công cụ quan sát và điều khiển chế độ hiển thị. Ngoài điều khiển nguồn, hầu hết các radar đều có thể được vận hành thông qua menu trên màn hình và các nút điều khiển trên bảng điều khiển cứng. Bàn phím điều khiển của Furuno FAR-2827 được thể hiện trong Hình 1-2-1.

(1) Kiểm tra dữ liệu cảm biến và kết nối thiết bị
1. Kiểm tra dữ liệu cảm biến
Các cảm biến thiết yếu của radar bao gồm thiết bị định hướng, thiết bị đo tốc độ và quãng đường, hệ thống định vị điện tử và hệ thống nhận dạng tự động. Nếu radar không nhận được tín hiệu từ các cảm biến này, hệ thống sẽ kích hoạt cảnh báo, như trình bày trong Bảng 1-1-3. Ngay sau khi bật radar, cần kiểm tra xem dữ liệu từ các cảm biến có được truyền chính xác đến radar hay không; màn hình hiển thị dữ liệu trên radar được thể hiện như trong Hình 1-2-2.

2. Kết nối thiết bị cảm biến
Kết nối giữa hệ thống radar và các cảm biến ngoại vi thường được đặt tại bộ hiển thị radar. Khi cửa sổ cảnh báo trên màn hình radar hiển thị thông báo lỗi kết nối cảm biến, người dùng có thể mở nắp sau của màn hình radar. Cổng kết nối của bộ hiển thị radar được thể hiện như trong Hình 1-2-3; sau đó kiểm tra xem đầu nối giữa radar và cảm biến đó có bị lỏng hay không.

Trên bảng mạch đầu nối trong Hình 1-2-3 có bố trí nhiều cổng kết nối cho các cảm biến radar, như thể hiện trong Hình 1-2-4.

(2) Nút điều khiển nguồn
Các bộ phận điều khiển nguồn điện của radar bao gồm công tắc nguồn chính của radar, công tắc nguồn màn hình radar và công tắc an toàn ăng-ten. Radar được thiết kế để hoạt động 24 giờ mỗi ngày, 365 ngày mỗi năm; ngoại trừ ống magnetron (linh kiện có tuổi thọ giới hạn), cần tránh thao tác công tắc nguồn radar quá thường xuyên trong quá trình hành trình.
1. Công tắc điện trên tàu: Tất cả các radar đều được trang bị công tắc nguồn chuyên dụng, thường phải được giữ ở trạng thái đóng và cấp điện. Một số radar được trang bị điện trở sưởi chống ẩm bên trong các tủ máy; khi radar không hoạt động, nguồn điện của tàu sẽ cấp điện để sưởi ấm các thiết bị này.
2. Công tắc nguồn: Sau khi bật công tắc nguồn (Power) trên bảng điều khiển màn hình radar, tất cả các bộ phận của radar sẽ được cấp điện, ngoại trừ nguồn điện áp cực cao của bộ phát. Sau 3 phút, các tiếp điểm của rơle trễ đóng lại, bộ phát chuyển sang trạng thái sẵn sàng hoạt động, lúc này màn hình hiển thị chữ “Standby” (Chế độ chờ).
3. Công tắc kích hoạt: Công tắc phát (TX hoặc Transmit) được sử dụng để điều khiển trạng thái hoạt động của bộ phát radar. Khi radar ở trạng thái sẵn sàng, chỉ cần bật công tắc này, radar sẽ bắt đầu hoạt động; nhấn lại công tắc để quay trở về trạng thái sẵn sàng. Khi sử dụng công tắc phát, cần lưu ý rằng trong thời gian tạm ngừng sử dụng radar, nên đặt thiết bị về trạng thái sẵn sàng để kéo dài tuổi thọ của ống magnetron.
4. Công tắc an toàn ăng-ten: Nhiều hệ thống radar được trang bị công tắc an toàn trên đế ăng-ten. Khi kỹ thuật viên tiến hành bảo trì thiết bị, việc ngắt công tắc này sẽ đảm bảo an toàn cho nhân viên.
(3) Nút điều chỉnh chất lượng hình ảnh
Các nút điều khiển chính để điều chỉnh chất lượng hình ảnh radar bao gồm độ sáng màn hình (độ tương phản), độ lợi, điều chỉnh tần số và khử nhiễu; các nút điều khiển phụ bao gồm mở rộng tín hiệu phản xạ và trung bình hóa tín hiệu phản xạ. Các nút điều khiển chính để điều chỉnh hình ảnh radar Furuno được thể hiện trong Hình 1-2-5. Kỹ thuật viên điện tử cần thông qua các bài thực hành để nắm vững cách sử dụng các nút điều khiển chính này và làm quen với các phản ứng trên màn hình tương ứng với từng nút.

1. Độ sáng màn hình: Độ sáng màn hình cần được điều chỉnh cho phù hợp với ánh sáng xung quanh.
2. Độ lợi: Nút điều chỉnh độ lợi dùng để thay đổi mức độ khuếch đại của bộ khuếch đại tần số trung gian trong bộ thu radar. Khi điều chỉnh độ lợi, cường độ của tín hiệu phản xạ và nhiễu trên hình ảnh radar sẽ thay đổi; vị trí điều chỉnh tối ưu ban đầu là khi các đốm nhiễu vừa mới xuất hiện.
3. Điều chỉnh: Nút điều chỉnh tần số được sử dụng để điều chỉnh tần số đầu ra của dao động cơ bản, đảm bảo đầu ra của bộ biến tần ổn định ở tần số trung bình định mức. Radar được trang bị chỉ báo điều chỉnh; khi điều chỉnh, cần đảm bảo chỉ báo này đạt mức tối đa, sau đó tinh chỉnh nút điều chỉnh để tín hiệu phản xạ trở nên đầy đặn và rõ nét. Nếu vị trí điều chỉnh không phù hợp, sẽ xuất hiện các hiện tượng như viền tín hiệu phản xạ không rõ ràng, độ sáng không đủ, hình ảnh thưa thớt và độ tương phản kém.
4. Khử nhiễu: Các nút điều khiển khử nhiễu trên radar hiện đại bao gồm các chức năng sau: khử nhiễu sóng biển (SEA/ hoặc STC) và khử nhiễu sóng biển tự động (AUTO-SEA), khử nhiễu mưa tuyết (RAIN/ hoặc FTC) và khử nhiễu mưa tuyết tự động (AUTO-RAIN), khử nhiễu cùng tần số (IR), v.v.
(1) Khử nhiễu sóng biển và khử nhiễu sóng biển tự động: Mức độ khử nhiễu sóng biển cần được điều chỉnh STC cho phù hợp với yêu cầu quan sát, nhằm đảm bảo phát hiện được các tín hiệu phản xạ yếu trong sóng biển hoặc quan sát rõ ràng mục tiêu; tuyệt đối không được điều chỉnh STC quá sâu, nếu không sẽ dẫn đến việc mất tín hiệu của các mục tiêu yếu.
(2) Chức năng loại bỏ nhiễu mưa tuyết và chức năng loại bỏ nhiễu mưa tuyết tự động: Chức năng loại bỏ nhiễu mưa tuyết giúp giảm thiểu nhiễu do mưa và tuyết gây ra một cách hiệu quả, đồng thời nâng cao khả năng phân giải khoảng cách của tín hiệu phản xạ. Nguyên tắc điều chỉnh chức năng này tương tự như STC; cần điều chỉnh FTC cho phù hợp với tình hình mưa thực tế và yêu cầu quan trắc. Tuyệt đối không được điều chỉnh FTC quá sâu để tránh làm mất các mục tiêu có tín hiệu yếu.
(3) Khử nhiễu cùng tần số: Do kỹ thuật khử nhiễu cùng tần số sử dụng công nghệ phát hiện tương quan quét, tiến hành phát hiện tương quan giữa hai hoặc nhiều đường quét liền kề, nên khi sử dụng, nó có khả năng khử nhiễu mạnh đối với các mục tiêu yếu và có tín hiệu phản xạ không ổn định. Thông thường, kỹ thuật này chỉ được sử dụng khi nhiễu cùng tần số gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến quan sát của radar.
(4) Nút điều khiển quan sát
Các nút điều khiển quan sát được sử dụng để đo vị trí mục tiêu và xác định chuyển động của mục tiêu. Các nút điều khiển được sử dụng trực tiếp để xác định vị trí mục tiêu thường bao gồm thang đo khoảng cách (RANGE), vòng chia độ khoảng cách cố định (RR), vòng chia độ khoảng cách di động (VRM), đường phương vị điện tử (EBL) và đường mũi tàu (HL), như thể hiện trong Hình 1-1-12. Kỹ thuật viên điện tử cần có khả năng nhận diện chính xác các vạch chia độ này và nắm rõ chức năng của chúng.
(1) Dải đo: Theo yêu cầu của “Tiêu chuẩn hiệu suất radar hàng hải”, radar phải cung cấp các dải khoảng cách 0,25 hải lý, 0,5 hải lý, 0,75 hải lý, 1,5 hải lý, 3 hải lý, 6 hải lý, 12 hải lý và 24 hải lý. Thông thường, radar còn cung cấp các phạm vi khác ngoài các phạm vi bắt buộc, với phạm vi tối thiểu thường là 0,125 hải lý và phạm vi tối đa có thể lên tới 96 hải lý hoặc 120 hải lý. Khi thay đổi phạm vi, nhiều thông số kỹ thuật của bộ phát và bộ thu radar cũng thay đổi theo.
(2) Vòng đánh dấu khoảng cách cố định: RR là các vạch tham chiếu giúp radar đo khoảng cách đến mục tiêu; khi được sử dụng cho mục đích dẫn đường, radar thường hiển thị các vạch RR, nhưng độ sáng không nên quá mạnh để tránh cản trở việc quan sát mục tiêu. Trong phạm vi dưới 0,75 hải lý, thường có 3 hoặc thậm chí 2 vạch RR; trong phạm vi trên 1,5 hải lý, thường có 6 vạch RR.
(3) Khoảng cách từ điểm xuất phát đến vòng tròn mục tiêu: Radar phải cung cấp ít nhất 2 kênh VRM để đo chính xác khoảng cách đến mục tiêu. Nếu mục tiêu nằm ngoài đường chân trời phát hiện của radar trên mặt biển và mép trước của nó không thể được phát hiện, thì cần đo mép sau của tín hiệu phản xạ từ mục tiêu.
(4) Đường định hướng điện tử: Radar phải cung cấp ít nhất 2 kênh EBL, hỗ trợ đo góc so với hướng mũi tàu và so với hướng Bắc thực, có khả năng xác định phương vị của bất kỳ mục tiêu nào trong vùng hiển thị làm việc, với sai số hệ thống tối đa tại rìa vùng hiển thị là 1°.
(5) Đường mũi tàu: Đường mũi tàu là một đường đánh dấu đặc biệt trên màn hình radar, được cung cấp bởi thiết bị phát tín hiệu định hướng mũi tàu hoặc la bàn con quay hồi chuyển của chính con tàu, dùng để chỉ hướng mũi tàu.
II. Các bước bật và tắt radar
(1) Các công việc chuẩn bị trước khi khởi động
Trước khi khởi động radar, cần thực hiện các công tác chuẩn bị. Trước hết, cần xác định xem có người hoặc vật cản nào trên ăng-ten hay không, đặc biệt là sau khi có gió lớn và sóng mạnh, cần kiểm tra kỹ lưỡng xem có dây cáp nào bị rơi ra xung quanh ăng-ten hay không, vì điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng xoay của ăng-ten. Trước khi khởi động, cũng cần kiểm tra xem vị trí của các nút điều khiển quan trọng trên bảng điều khiển có phù hợp hay không; đồng thời, cần đặt tất cả các nút chống nhiễu và các cài đặt điều khiển tăng cường tín hiệu phản xạ về vị trí tối thiểu (không kích hoạt).
(2) Các bước khởi động
(1) Bật nguồn radar, đợi 3–5 phút để ống magnetron nóng lên.
(2) Sau khi radar chuyển sang trạng thái “Sẵn sàng”, hãy chuyển công tắc phát sang vị trí “Phát”.
(3) Điều chỉnh núm điều khiển độ sáng để độ sáng màn hình phù hợp với môi trường xung quanh, giúp quan sát dễ dàng hơn.
(4) Điều chỉnh núm điều chỉnh độ lợi cho đến khi các đốm nhiễu xuất hiện.
(5) Điều chỉnh núm điều chỉnh tần số, trước tiên đưa chỉ báo tần số lên mức tối đa, sau đó tinh chỉnh để đảm bảo tín hiệu phản hồi đầy đủ và rõ ràng; tiếp theo, chuyển chế độ điều chỉnh sang chế độ tự động và đảm bảo chất lượng tín hiệu phản hồi không kém hơn so với kết quả tốt nhất khi điều chỉnh thủ công.
(6) Tùy theo nhu cầu, kích hoạt các mạch chống nhiễu và các thiết bị hỗ trợ kiểm soát chất lượng hình ảnh radar.
Lưu ý: Nếu radar được khởi động lại ngay sau khi tắt nguồn, ống magnetron vẫn đang ở trạng thái làm nóng trước; lúc này, thời gian làm nóng trước có thể được rút ngắn.
(3) Các bước tắt máy
(1) Đặt tất cả các nút điều khiển chống nhiễu về trạng thái tắt.
(2) Tắt nguồn radar.
Lưu ý: Nếu bạn đã thay đổi cài đặt radar trước khi tắt máy, hãy đợi ít nhất vài giây trước khi ngắt nguồn để đảm bảo các cài đặt mới được lưu vào bộ nhớ flash.













