Основы работы с радаром
Руководство по практическим процедурам для специалистов по судовой электротехнике
Специалист по электроники и электротехнике должен владеть основными операциями по управлению радиолокационной станцией, включая проверку внешних датчиков, базовую настройку радиолокационных изображений, а также включение и выключение оборудования.
I. Основные элементы управления радаром
Кнопки управления радаром можно разделить на шесть основных категорий: управление питанием, управление качеством изображения, подавление помех, вспомогательное управление, инструменты наблюдения и управление режимами отображения. За исключением управления питанием, большинством радаров можно управлять с помощью экранного меню и кнопок на панели управления. Клавиатура управления радаром Furuno FAR-2827 показана на рисунке 1-2-1.
Рис. 1-2-1 Клавиатура управления Furuno FAR-2827
(1) Проверка данных датчиков и подключение оборудования
1. Проверка данных датчиков
К обязательным датчикам радара относятся устройства наведения, устройства измерения скорости и дальности, электронная система определения местоположения и система автоматической идентификации. Отсутствие сигнала, поступающего от этих датчиков на радар, вызывает срабатывание сигнализации (см. таблицу 1-1-3). После включения радара в первую очередь необходимо проверить, правильно ли данные с датчиков передаются на радар; отображение данных на дисплее радара показано на рисунке 1-2-2.
Рис. 1-2-2. Отображение данных на экране радара
2. Подключение датчиков
Подключение радиолокационной системы к внешним датчикам обычно осуществляется на блоке дисплея радиолокатора. Если в окне аварийных сигналов на экране радиолокатора появляется предупреждение о неисправности подключения датчика, можно открыть заднюю крышку дисплея радиолокатора. Разъемы блока дисплея радиолокатора показаны на рисунке 1-2-3. Проверьте, не ослаблен ли разъем между радиолокатором и данным датчиком.
Рис. 1-2-3. Разъемы блока дисплея радара
На печатной плате с разъемами, показанной на рис. 1-2-3, размещены интерфейсы для множества радиолокационных датчиков, как показано на рис. 1-2-4.
Рис. 1-2-4 Расположение разъемов на печатной плате
(2) Кнопка управления питанием
К элементам управления питанием радиолокационной станции относятся главный выключатель питания радиолокационной станции, выключатель питания дисплея радиолокационной станции и аварийный выключатель антенны. Радиолокационная станция рассчитана на круглосуточную работу в любых погодных условиях; за исключением магнетрона (элемента с ограниченным сроком службы), во время плавания следует избегать частых включений и выключений питания радиолокационной станции.
1. Электрические выключатели на судне: Все радиолокационные станции оснащены специальными выключателями питания, которые, как правило, должны находиться в замкнутом положении и оставаться под напряжением. В некоторых радиолокационных станциях в каждом корпусе установлены нагревательные резисторы для удаления влаги, которые питаются от бортовой электросети и обеспечивают нагрев, когда станция не работает.
2. Выключатель питания: После включения выключателя питания (Power) на панели управления радиолокатора все узлы системы, за исключением источника сверхвысокого напряжения передатчика, получают питание. Через 3 минуты замыкаются контакты реле задержки, и передатчик переходит в режим готовности; в этот момент на экране отображается надпись “Standby” (готовность).
3. Выключатель запуска: Переключатель передачи (TX или Transmit) служит для управления рабочим состоянием передатчика радара. Когда радар находится в режиме готовности, при включении этого переключателя радар начинает работу; повторное нажатие возвращает его в режим готовности. При использовании переключателя передачи следует помнить, что во время перерывов в работе, когда радиолокационная станция временно не используется, её следует переводить в режим готовности, чтобы продлить срок службы магнетрона.
4. Предохранительный выключатель антенны: На антенных опорах многих радиолокационных станций установлены предохранительные выключатели. При проведении технического обслуживания оборудования отключение этого выключателя обеспечивает безопасность персонала.
(3) Регулятор качества изображения
К основным регуляторам, влияющим на качество изображения радара, относятся яркость экрана (контрастность), усиление, настройка и подавление помех; к вспомогательным регуляторам — расширение эхо-сигнала, усреднение эхо-сигнала и т. д. Основные регуляторы настройки изображения радара «Гуно» показаны на рис. 1-2-5. Специалисты по электронике и электротехнике должны в ходе практических занятий освоить методы использования основных элементов управления настройкой изображения и ознакомиться с состояниями экрана при использовании соответствующих элементов.
Рис. 1-2-5 Основные элементы управления настройкой изображения радара Furuno
1. Яркость экрана: Яркость экрана должна быть адаптирована к освещенности окружающей среды.
2. Усиление: Регулятор усиления служит для изменения степени усиления промежуточного частотного усилителя в приемном блоке радара. При регулировке усиления интенсивность эхо-сигналов и шума на радиолокационном изображении изменяется; исходное оптимальное положение регулятора должно обеспечивать ситуацию, при которой шумовые пятна едва различимы.
3. Настройка: Регулятор настройки служит для регулировки выходной частоты локального генератора, обеспечивая стабильность выходного сигнала преобразователя на номинальной средней частоте. На радаре имеется индикатор настройки; при настройке следует довести показания индикатора до максимального значения, а затем выполнить точную настройку с помощью этого регулятора, чтобы эхо-сигнал был насыщенным и четким. При неправильном положении настройки могут наблюдаться такие явления, как нечеткие края эхо-сигнала, недостаточная яркость, разреженное изображение и низкая контрастность.
4. Подавление помех: Регулятор подавления помех в современных радарах включает следующие функции: подавление помех от морских волн (SEA/ или STC) и автоматическое подавление помех от морских волн (AUTO-SEA), подавление дождя и снега (RAIN/или FTC) и автоматическое подавление дождя и снега (AUTO-RAIN), а также подавление одночастотных помех (IR) и т. д.
(1) Подавление морских волн и автоматическое подавление морских волн: степень подавления помех от морских волн следует соответствующим образом регулировать с помощью параметра STC в зависимости от потребностей наблюдения, чтобы по возможности обеспечить обнаружение слабых эхо-сигналов среди морских волн или четкое наблюдение за целями; ни в коем случае не следует устанавливать слишком высокое значение STC, иначе это приведет к потере слабых целей.
(2) Подавление дождя и снега и автоматическое подавление дождя и снега: функция подавления дождя и снега позволяет эффективно подавлять помехи, вызванные дождем и снегом, и одновременно повышает дальномерную разрешающую способность эхо-сигналов. Принципы ее настройки аналогичны принципам настройки STC: значение FTC следует корректировать с учетом фактических условий осадков и требований наблюдения; не следует устанавливать слишком высокое значение FTC, чтобы избежать потери слабых целей.
(3) Подавление одночастотных помех: поскольку для подавления одночастотных помех используется технология корреляционного обнаружения, при которой проводится корреляционный анализ двух или более соседних линий сканирования, при применении этого метода слабые цели с нестабильным эхо-сигналом подавляются в значительной степени. Обычно этот метод применяется только в тех случаях, когда одночастотные помехи оказывают серьезное влияние на результаты радиолокационных наблюдений.
(4) Кнопки управления и наблюдения
Регуляторы наблюдения служат для измерения положения цели и определения её движения. Кнопки, непосредственно используемые для определения положения цели, обычно включают шкалу дальности (RANGE), фиксированное кольцо дальности (RR), подвижное кольцо дальности (VRM), электронную линию азимута (EBL) и линию носа (HL), как показано на рисунке 1-1-12. Электротехник должен уметь точно распознавать эти шкалы и хорошо знать их назначение.
(1) Диапазон измерения: В соответствии с «Стандартами на характеристики судовых радиолокационных станций» радиолокационная станция должна обеспечивать дальность обнаружения 0,25 морской мили, 0,5 морской мили, 0,75 морской мили, 1,5 морской мили, 3 морские мили, 6 морских миль, 12 морских миль и 24 морские мили. Как правило, помимо обязательных дальностей, радиолокатор предоставляет и другие дальности; минимальная дальность обычно составляет 0,125 морской мили, а максимальная может достигать 96 или 120 морских миль. При изменении дальности изменяются и многие технические параметры передатчика и приемника радиолокатора.
(2) Кольцо с фиксированным расстоянием: RR служит в качестве эталонной шкалы для измерения дальности до цели; при использовании радара в навигационных целях обычно отображается RR, однако яркость индикации не должна быть слишком высокой, чтобы не мешать наблюдению за целью. На дальностях до 0,75 морской мили количество RR обычно составляет 3 или даже 2; на дальностях свыше 1,5 морской мили обычно имеется 6 RR.
(3) Расстояние до мишени: Радар должен обеспечивать как минимум 2 канала VRM для точного измерения расстояния до цели. Если цель находится за пределами горизонта обзора радара над поверхностью моря и её передний край не может быть обнаружен, следует измерить задний край эхо-сигнала цели.
(4) Электронная линия пеленга: Радар должен обеспечивать как минимум 2 канала EBL, поддерживать измерения относительно курса и относительно истинного севера, а также позволять измерять азимут любой точечной цели в рабочей зоне отображения с максимальной системной погрешностью 1° на краю экрана.
(5) Носовая линия: Линия носа — это специальная линия на экране радара, сигнал для которой поступает от устройства определения курса судна или гирокомпаса и которая служит для указания направления носа судна.
II. Порядок включения и выключения радара
(1) Подготовительные работы перед запуском
Перед включением радара необходимо выполнить подготовительные работы. Прежде всего следует убедиться в отсутствии людей или препятствий на антенне; в частности, после сильного ветра и волнения следует тщательно проверить, не оторвались ли вокруг антенны тросы, что может повлиять на её вращение. Перед включением также следует проверить, правильно ли расположены важные кнопки на панели управления; все кнопки подавления помех и настройки усиления эхо-сигналов должны быть установлены в минимальное (неактивное) положение.
(2) Порядок включения
(1) Включите питание радара и подождите 3–5 минут, чтобы магнетрон прогрелся.
(2) После того как радар перейдет в состояние “Готовность”, установите переключатель пуска в положение “Пуск”.
(3) Отрегулируйте регулятор яркости так, чтобы яркость экрана соответствовала освещенности помещения, что облегчит просмотр.
(4) Регулируйте регулятор усиления до тех пор, пока не станут видны шумовые пятна.
(5) Поверните ручку настройки, сначала доведя индикатор настройки до максимального значения, а затем выполните точную настройку, чтобы убедиться, что эхо-сигнал полный и четкий; после этого переключите режим настройки на автоматический и убедитесь, что качество эхо-сигнала не уступает оптимальному результату, достигаемому при ручной настройке.
(6) При необходимости включать различные схемы защиты от помех и устройства вспомогательного управления качеством радиолокационного изображения.
Примечание: если после отключения питания радара он вновь запускается в течение короткого промежутка времени, магнетрон все еще находится в состоянии предварительного нагрева, и в этом случае время предварительного нагрева может быть сокращено.
(3) Порядок выключения
(1) Верните все регуляторы подавления помех в исходное положение.
(2) Отключите питание радара.
Внимание: если перед выключением устройства были изменены настройки радара, необходимо подождать не менее нескольких секунд, прежде чем отключать питание, чтобы изменения были сохранены в флэш-памяти.
