レーダーの故障判断と機器のメンテナンス
I. レーダーの故障検出とトラブルシューティング
レーダーの故障発見とトラブルシューティングは、大きく以下のステップに分けられる：
(i) 予備試験
1.パワーチェック レーダーシステムの電源スイッチがオンになっており、電源が安定していることを確認してください。同時に、電源ケーブルが確実に接続され、電源電圧が必要な基準を満たしていることを確認してください。
2.アンテナ検査 アンテナが正しく回転できるか、アンテナケーブルの接続が確実か、アンテナに物理的な損傷がないかを確認します。レーダーアンテナが回転しない場合は、アンテナ駆動モーターが正しく機能しているか、アンテナケーブルの接続が正しいかをさらに確認する。アンテナのシールドを開け、内部の接続端子とジャックに異常がないことを再確認する。また、アンテナシールドのゴムパッキンが破損していないことを確認します。注：アンテナガードに近づくときは、ガードと本体の間にあるケーブルに触れないようにしてください。
3.モニター検査 モニターが正常に動作し、ディスプレイの明るさが適度で、目に見える画像の歪みや黒い画面がないことを確認してください。
(ii) よくある不具合とその解決策
1.画像が表示されない
レーダー画面に映像が表示されない場合は、以下の方法で確認できる：
(2) アンテナが回転しているか、アンテナケーブルがしっかり接続されているかを確認します。
(3) モニターが正常に動作しているか確認し、ディスプレイの明るさを調整してみる。
(4) レーダーがスタンバイ状態かどうかを確認し、スタンバイ状態であれば「STBY/TX」キーを押して送信状態に切り替えます。
(5) セルフテストの結果からマグネトロンが寿命に達しているかどうかを確認し、マグネトロンが寿命に近い場合は交換が必要です。マグネトロンが寿命に近い場合は、マグネトロンの交換が必要です。マグネトロンの実際の寿命は、レーダーのマニュアルを参照してください。マグネトロンを交換する前に、サービス技術者はユニットから磁性体（時計など）を取り除く必要があります。非磁性ドライバーを使用してマグネトロンを取り外し、新しいものと交換します。新しいマグネトロンを取り付けたら、電源を入れ、マグネトロンの電圧をチェックします。シーズニング」プロセスを完了します。マグネトロンの内部は真空になっていますので、やさしく扱ってください。
(6) レーダーを送信状態にした後、マグネトロン電流をチェックし、定格値と比較し、比較結果を記録する。 通常、レーダーのレンジを調整する場合、レンジが大きくなるとマグネトロン電流も大きくなる現象が起こります。マグネトロン電流のチェック方法については、4項「Ⅰ.レーダーの故障発見とトラブルシューティング-（D）その他のトラブルシューティング方法」を参照してください - 1.
(7) エコー信号伝送ケーブルまたはケーブルコネクタが損傷していないか確認する。ケーブルグランドを交換する必要がある場合は、次のように行ってください：
信号ケーブルに平ワッシャーを通し、さらに平ワッシャーを通し、露出した部分をきれいにカットする。圧着ワッシャー、平ワッシャー、クランプリングを順番に信号ケーブルに通し、信号ケーブルをアンテナ取り付けブラケットの穴に入れ、平ワッシャーをしっかりと押し込む。クランプリングを固定ボルトで締め付け、ボルトが均等な力で締め付けられるようにする。
2.画像が不鮮明または歪んでいる
レーダースクリーンの映像がぼやけたり、歪んだりした場合は、次のような方法で確認することができる：
(2) 目標のエコーがはっきり見えるように、シークラッタアベイトメント(A/C SEA)とレインクラッタアベイトメント(A/C RAIN)を調整する。
(3) アンテナが汚れていないか、異物で邪魔されていないか確認する。
(4) 導波管に亀裂が入っていないか確認し（亀裂が入っている場合は直ちに交換する）、導波管フランジと導波管の密閉性を確認し、火災のデッキをケーブルで貫通させ、水密状況を確認する。
(5）半時間のレーダー作業、チューニング表示が変化するかどうかを確認し、図1-4-1に示すようにチューニング表示、最小値から調整のプロセスの最大値へのチューニング電圧は、チューニング表示は、小から大でなければなりませんし、大から小へ、プロセスは2つ以上の明白な大きな値が表示されるはずです、と変化の結果を記録する。
図 1-4-1 チューニング表示
3.ターゲットの損失または不規則なトラッキング
レーダーの追尾目標を見失ったり、追尾が不安定な場合は、以下の手順で確認することができる：
(2)レーダーの有効探知範囲内に目標物があるかどうかを確認し、探知範囲とパルス幅を調整する。
(3)ターゲット追跡機能が適切に有効になっているか確認し、ターゲットが適切に捕捉・追跡されていることを確認する。
4. レーダーが始動しないか、始動後すぐにシャットダウンする。
レーダーが起動しない、または起動してもすぐに切れてしまう場合は、以下の手順で確認してください：
(2) レーダーシステムのヒューズが切れていないか。 表示器のプロセッサーユニット背面にあるヒューズは、過電流や機器の故障から機器を保護するものです。電源が入らない場合は、まずヒューズを確認してください。ヒューズの交換が必要な場合は、まず同じ種類のヒューズを使用していることを確認してください。間違ったヒューズを使用すると、機器が損傷します。
(3)レーダーシステムの冷却装置が正常に作動し、放熱が良好であることを確認する。
5.カーソルがジャンプしたり、異常に動く
図1-4-2にレーダーマウスを示しますが、カーソルがジャンプしたり、異常な動きをする場合は、以下の手順でトラックボールのクリーニングや交換を行うことができます：
図1-4-2 レーダーマウス
- (1) リテーニングリングを反時計回りに45°回してロックを解除します。
- (2) リテーニングリングとトラックボールを取り外します。
- (3) 柔らかく糸くずの出ない布でトラックボールを拭き、ボールスロットのほこりを丁寧に取り除きます。
- (4) ローラーに汚れがある場合は、イソプロピルアルコールを含ませた綿棒でローラーを清掃する。
- (5) 綿棒の糸くずがローラーに残らないようにする。
- (6) リングが逆に挿入されていないことを確認して、トラックボールと保持リングを元に戻します。
(iii) レーダー障害アラームメッセージの分析
レーダーシステムはアラームが発生した理由を明確に表示します。アラーム音とメッセージが表示された場合、オペレーターはマニュアルに記載されているアラーム表示とトラブルシューティング手順に従ってトラブルシューティングを実施し、故障の原因を事前に判断し、レーダーの故障情報を時間内に船主に報告し、機器サービスプロバイダーに連絡し、関連する記録を作成することができます。また、レーダーの修理・保守記録簿で過去の記録を確認し、レーダーの各サブコンポーネントの交換時期を把握することで、システムの動作がこれらの記録と関連しているかどうかを判断することができる。
レーダーがアラーム信号を検出すると、ディスプレイのアラームボックスはアラームメッセージを表示し続け、アラームビープ音を鳴らします。アラーム確認ボタンが押されると、警告ビープ音は止まります。レーダー装置の故障アラームの種類には、センサー故障、通信故障、センサー信号損失があります。電気・電子担当者は、詳細なアラーム情報に従って、装置の故障アラームに注意し、故障検出とトラブルシューティングを段階的に行う必要があります。例えば、方位信号損失アラーム、速度信号損失アラーム、船舶位置信号損失アラーム、トリガ信号損失アラーム、アンテナ故障アラーム、通信故障アラームなどです。レーダー固有のアラーム情報については、対応するレーダーモデルのマニュアルを参照してください。
(iv) その他のトラブルシューティング方法
1.システムのセルフテスト
レーダーシステムの自己テスト機能は、制御ユニットやプロセッサユニットなどのレーダーシステムの主要回路をテストし、テストユニット内の回路の重要なパラメータ値を与えることができ、メンテナンス担当者がレーダーの故障箇所を判断するのに役立ちます。
ここでは、フルノFAR-2×8シリーズを例に、システム自己診断の方法と診断結果を説明します。レーダー表示画面のメニューバーから、[MAIN MENU]-[9 INITIAL SETTINGS]-[7 TESTS]-[2 DIAGNOSTIC TEST]を選択すると、レーダーのセルフテスト機能が起動します。数分後、図 1-4-3 のようにテスト結果が表示されます。F1キーを3回押すと、アンテナテスト結果が表示されます。F1 キーを押してテスト結果を閉じ、テストを完了します。テスト中、アラームは確認できず、ブザーも鳴りません。診断テスト中は、レーダーの正常な画像が一時的に失われることに注意してください。レーダーシステムが正常に動作するよう、定期的に自己診断を行うことをお勧めします。
図 1-4-3 フルノレーダーのセルフテスト結果
テスト結果が “OK ”と表示されれば合格、“NG”(不合格)と表示されれば、対応する部品が故障している可能性があるので、販売店に連絡する必要があることを意味します。図 1-4-3 セルフテスト結果にはいくつかのテスト項目があり、その意味は以下のとおりです：
2.パフォーマンス・モニタリング
レーダーの送受信性能は、パフォーマンスモニターで確認できます。オペレーターはメニューの “PM ”オプションでパフォーマンスモニターを有効にすることができます。パフォーマンスモニターが異常を示した場合は、送信機、受信機、アンテナユニットのいずれかをチェックする必要があります。
レーダー性能モニターは、設置後すぐに校正する必要があります。レーダーが送信されているとき、オペレータはレーダーの設置初期化メインメニューに入り、レーダーのパラメータ設定を選択し、次に性能モニターのゲインを選択して調整を行う。調整中、操作者はレーダーの取扱説明書を参照し、PM 画像が性能モニタの画像要件を満たすまで、その変化を観察する必要があります。レーダーの性能に疑問がある場合、オペレータはいつでも性能モニターを使ってレーダーの動作状態を判断することができます。
- (1) レーダーをTX(送信)モードに設定し、10～30分間通常運転を行う。
- (2) 取扱説明書に記載されている性能モニターの動作範囲（例：24nマイル）を選択します。 手動で範囲を変更すると、性能モニターは動作しなくなります。
- (3) ゲインを高く調整し、受信機をオートチューニングに設定し、クラッタサプレッション、ノイズサプレッション、エコースプレッディング、エコー平均化機能をオフにする。
- (4)メニューを開き、[PERFORMANCE MONITOR]を選択すると、パフォーマンスモニターが起動し、映像が表示されます。
- (5) オペレータは、レーダ性能監視画像を観察し、取扱説明書と合わせて、送信出力や受信感度などのレーダの性能指標を判断する。
レーダーの性能モニターに表示されるコード化されたパターンエコーには多くの種類がありますが、基本的な原則は、レーダーの不規則なエコーと一般的に区別できる規則的なコード化されたパターン画像（リング、アーク、フェザー、フラップなど）をモニターに表示することです。性能モニターをオンにする場合、オペレータは、AFCの検出時間を長くし、複雑な環境でのレーダーエコー画像と性能モニター観測との干渉を減らすために、広いパルス幅設定で多くのレンジを選択する必要があります。
図1-4-4にFURUNO FAR-2218レーダ性能モニタを示します。性能モニタの電源を入れると、システムレンジは自動的に24NMに設定され、レーダ送受信機が正常な動作状態であれば、8.0NM～19.8NMの範囲に最内円弧が表示されます。送受信機の合計10dBの損失は、性能モニターを通して観察することができます。レーダー性能の劣化が検出された場合、オペレーターは上司に報告し、修理の手配をすること。また、レーダーの安全運用に影響を与えないよう、使用後は必ず性能モニターのスイッチを切ること。
図 1-4-4 フルノ FAR-2218 レーダー性能モニター表示イメージ
3.ソフトウェアの故障： レーダーシステムのソフトウェア障害が発生した場合、オペレータはまずシステムの再起動を試みます。問題が解決しない場合は、レーダーシステムのソフトウェアを再インストールまたはアップグレードする必要があります。
4.部品の交換 部品の損傷や劣化が見つかった場合は、速やかに交換する必要がある。一般的な消耗部品には、ヒューズ、ケーブル、アンテナ部品などがある。プロセッサユニット内のジャイロコンパスボードに取り付けられたバッテリーは、停電時にジャイロコンパスデータを保持し、寿命は約5年です。ジャイロコンパスボードのバッテリーは、バッテリー電圧が低下し、このボードの診断テストで「NG」と表示された場合に交換する必要がある。
5.修理後のレーダーの点検
レーダー修理後の検査内容は故障の種類によって異なるが、どの検収においても以下の点を確認する必要がある：
- (1) 操作応答性：各操作ノブの操作に対してレーダーが正しく応答すること。
- (2) 画質：明瞭なレーダーエコーと安定した画像。
- (3)誤差校正：測距誤差または方位測定誤差の変化を伴う故障は、性能標準に規定された範囲に誤差を調整するために、メンテナンス後に検証する必要がある。方位スキャンシステムの修理またはマグネトロンの交換後、方位の測定精度を検証する必要がある。マグネトロンを交換した後、マグネトロンの作業時間にリセットし、「味付け」作業を実施し、マグネトロン電流と様々なパルス幅での作業状態を検証する必要がある。距離スキャンシステムを修理した後、または信号ケーブルの長さを変更した後、距離測定精度を検証する必要があります。
- (4) システムの初期化：システムの初期化や回路の調整を伴う修理は、センサーの情報やレーダーの画質を慎重に確認する必要がある。
レーダーのメンテナンスは、通常、レーダー日誌に記録されるべきであり、そこには、故障現象、修理報告の時期、修理の手配、修理後のレーダーの作動状態などが記載される。
レーダー保守プログラム
表面実装技術(SMT)を用いて組み立てられたレーダープリント基板(PCB)の多くでは、専門的な試験装置がないため、部品レベルのトラブルシューティングは困難である。レーダーPCBは長期間の海上航海のため、保守条件が制限され、故障時に現場で修理することは通常困難である。そのため、レーダーPCBが故障した場合、機能を回復する唯一の方法は基板全体を交換することです。
レーダーの故障が発生し、修理会社に修理を依頼する場合、オペレーターは修理技術者にレーダーの故障の詳細、一般的には船舶名、機器のモデル、システムソフトウェアのバージョン、船舶の停船情報、船舶代理店、連絡担当者、故障に関するできるだけ詳細な情報を提供する必要があります。
良好な性能を維持するためにはレーダー保守が不可欠であり、保守のさまざまな要素に応じて保守プログラムを作成することができる。整備作業に携わった人員、作業時間、作業内容、使用した工具、消費した資材の種類と量などを記録し、電気電子士官または二等航海士のシフト引き継ぎ作業の一部とする。船主は、保守に必要な予備品及びスペアパーツを提供しなければならない。船主または船舶管理会社は、本船のレーダー装置の日常保守プログラムの完了を監督・監査し、改善のための提案を行う義務がある。結論として、レーダー装置のメンテナンス、修理、オーバーホールを行う際には、個人の安全を第一に考えるべきである。
