что такое рлс на судне
Использование судовых радиолокаторов
Судовые РЛС служат для обеспечения безопасности мореплавания в условиях ограниченной видимости.
Кроме того, с их помощью решается ряд навигационных задач:
а) определение места при плавании в прибрежных водах;
б) предупреждение столкновения со встречными судами и другими надводными препятствиями в открытом морс и в узкости;
в) проводка в узкости;
РЛС используется главным образом для измерения расстояний. К радиолокационному пеленгованию рекомендуется прибегать лишь при плохой зрительной видимости.
На промысле с помощью РЛС решают широкий круг навигационных задач: определяют в процессе траления скорость судна относительно Земли, скорость и направление течения в районе промысла, элементы циркуляции при поворотах с тралом, при его спусках и подъемах, скорость и направление дрейфа судна с застопоренной машиной, направление и расстояние до других добывающих судов, обеспечивают сохранность орудий лова путём применения метода опасного расстояния.
Влияние метеорологических условий на дальность радиолокационного обнаружения объектов
1. Субрефракция (пониженная рефракция) возникает, когда холодный влажный воздух распространяется над теплой водой. Обычно она замечается, когда температура воздуха не менее чем на 20oC ниже температуры воды. Явление субрефракции часто встречается в районах теплых течений и в арктических морях.
В Балтийском море его можно наблюдать осенью, обычно в пасмурную тихую погоду. Пониженная рефракция может быть обнаружена, если внимательно следить за метеорологической обстановкой в районе плавания.
Необходимым условием возникновения субрефракции является относительно тихая погода. При плавании в таких метеоусловиях следует повысить бдительность и не доверять » чистому » экрану РЛС.
2. Сверхрефракция (повышенная рефракция) обычно возникает при тихой погоде антициклонического типа, когда над относительно холодной поверхностью моря находится тёплый сухой воздух.
При сверхрефракции на экране РЛС могут появиться ложные помехи от эхосигналов последующего хода развёртки, которые появляются в случае, когда отражённый сигнал возвращается к антенне спустя несколько циклов развёртки. Ложный сигнал можно отличить от действительного путём переключения РЛС на другую шкалу дальности, частота посылки импульсов, на которой отлична от предыдущей. Если расстояние до объекта изменится, то сигнал является ложным.
3. Туман уменьшает дальность радиолокационного обнаружения объектов в зависимости от его интенсивности.
4. При чрезмерно влажном воздухе от районов с резко отличающейся влажностью, полос ливня и облаков на экране РЛС могут появиться помехи, которые можно принять за изображение объекта и берега.
Кроме того, эхосигналы от сильного снегопада, грозовых и дождевых туч засвечивают экран и среди этих пятен трудно обнаружить нужные объекты.
Для того чтобы отличить ливень от объекта, необходимо вести тщательное наблюдение за изменением формы эхосигнала. Эхосигналы от туч и грозовых фронтов имеют мелкие очертания с постоянно меняющейся формой. Можно также рекомендовать работу РЛС в режиме истинного движения, при котором будет видно движение облаков. Наблюдение за элементами эхосигналов даёт возможность во многих случаях опознать объект среди ливневых образований, так как они имеют собственное движение.
5.Песчаные бури также сокращают дальность радиолокационного обнаружения. Степень сокращения дальности обнаружения зависит от содержания твёрдых частиц в воздухе и несколько больше, чем при тумане, при одной и той же дальности визуальной видимости.
6.Помехи от волнения.
7. Помехи от работающих РЛС.
Судам, использующим радиолокатор при выборе безопасной скорости следующие факторы должны быть в числе тех, которые надежит учитывать:
характеристики, эффективность и ограничения радиолокационного оборудования;
любые ограничения, накладываемые используемой радиолокационной шкалой дальности;
влияние на радиолокационное обнаружение состояние моря и метеорологических факторов, а также других источников помех;
возможность того, что радиолокатор может не обнаружить на достаточном расстоянии малые суда, лёд и другие плавающие объекты;
количество, местоположение и перемещение судов, обнаруженных радиолокатором;
более точную оценку видимости, которая может быть получена при радиолокационном измерении расстояния до судов или других объектов, находящихся по близости.
Судовые РЛС
Установленные на судне РЛС должны соответствовать требованиям Резолюции ИМО А.477(12) и Резолюции MSC.64(67), Приложение 4.
Капитан должен обеспечить, чтобы по крайней мере одна исправная РЛС была ВСЕГДА в распоряжении вахтенного помощника и чтобы ВПКМ в любое время имел к ней НЕОГРАНИЧЕННЫ доступ для:
Судовая РЛС должна ОБЯЗАТЕЛЬНО использоваться:
Организация радиолокационного наблюдения, позволяющего существенно дополнить визуальное и слуховое наблюдение, в том числе – даже в условиях хорошей видимости, соответствует требованиям Правил 5,7,19 «МППСС-72».
РЛС Фуруно
Всестороннее использование судовой РЛС – важного средства заблаговременного обнаружения судов и других надводных объектов, контроля дистанций, наблюдения сигналов «AIS», определения степени опасности столкновений – является одной из тех мер предосторожности, пренебрежение которыми может быть поставлено в вину на основании Правила 2 «МППСС-72».
Использование судовой РЛС не является основанием для любого отступления от выполнения требований «МППСС-72» и любых местных правил, и в том числе – не позволяет судну следовать повышенной (небезопасной) скоростью; напротив, в определенных ситуациях радиолокационная информация может потребовать от судна следовать с меньшей скоростью, чем если бы оно следовало вообще без РЛС на борту. Строгое выполнение правил плавания и предупреждения столкновений обязательно всегда – с РЛС или без нее.
Когда это возможно, судовая РЛС должна быть включена достаточно заблаговременно до того, как она потребуется, с тем, чтобы иметь время убедиться, что РЛС работает нормально.
Продолжительность эксплуатации и эффективность работы, а следовательно, и надежность современных судовых РЛС, – в гораздо меньшей степени ухудшаются от длительной непрерывной работы, чем от частых включений и выключений. Следовательно, в периоды ограниченной или неопределенной видимости лучше держать РЛС в режиме «Работа». В ясную погоду на чистой воде, когда РЛС не требуется, oi может быть в режиме «Подготовка». Режим «Подготовка» уменьшает износ подвижных механических частей (в первую очередь – антенны) и позволяет включить РЛС в работу менее чем за одну минуту (тогда как для включения РЛС из холодного состояния требуется обычно до четырех минут).
Если судно оборудовано двумя РЛС, способными работать независимо друг от друга, то рекомендуется, чтобы одна из них (поочередно) все время была в работе.
После каждого включения РЛС должна быть настроена так, чтобы получить оптимальное радиолокационное изображение на экране. При изменении внешних условий (волнение моря, ливневые осадки, и т. д.) настройка изображения должна соответственно корректироваться. Плохая регулировка радиолокационного изображения может стать причиной не обнаружения, пропуска или потери цели.
Антенна РЛС
Перед выходом в рейс, после каждого включения и, по крайней мере – через каждые четыре часа работы должно проверяться исправное функционирование РЛС в соответствии с Руководством по ее эксплуатации. Соответственно, должны периодически выполняться все установленные проверки, регулировки, юстировки, выверки судовой РЛС, в особенности – юстировка антенны.
Когда это возможно, ВПКМ должен контролировать положение «отметки курса» на экране РЛС, сравнивая отсчет курса и визуальный пеленг на цель, находящуюся на «отметке курса» (желательно – на границе экрана при 12-мильной шкале).
Выбор режимов индикации РЛС, организация радиолокационного наблюдения, оценка ситуации по радиолокационной информации, выбор и контроль маневра для предупреждения столкновений судов детально рассматриваются в одобренных «Рекомендациях по использованию радиолокационной информации для предупреждения столкновений судов».
Судовую РЛС рекомендуется эффективно использовать в прибрежных и стесненных водах в качестве навигационного средства – для выполнения навигационных обсерваций (в дополнение к визуальным) и для контроля за движением судна.
Эффективный – высокоточный и непрерывный – контроль за движением судна по отношению к линии заданного пути, определенной навигационным планом перехода, может быть обеспечен методами «параллельного индексирования» – использования награвированных на визире параллельных линий, либо линий, нанесенных карандашом на накладной оптический планшет РЛС самим судоводителем, либо выставленных соответствующим образом «электронных линий», «выносного электронного визира».
Метод «параллельного индексирования» может быть использован как в относительном, так и в истинном движении, в режимах ориентации как «Север», так и «Курс».
Следует, однако, иметь в виду, что выбранная судоводителем (награвированная либо нарисованная) визирная линия пригодна для контроля перемещения эхо-сигнала ТОЛЬКО при данной шкале дальности РЛС. Следовательно при «параллельном индексировании» следует тщательно контролировать соответствие установленной шкалы дальности РЛС и быть особенно внимательным при смене шкал дальности.
Антенна РЛС МР-212-201 Наяда
Метод «параллельного индексирования» может быть использован в любой ситуации, где имеется хотя бы один приметный радиолокационный ориентир и целесообразно непрерывно контролировать местоположение и движение судна по отношению к этому ориентиру.
Следует иметь в виду, что применение методов «параллельного индексирования» не отменяет существующих требований о необходимости определять место судна через регулярные промежутки времени с использованием всех доступных судоводителю методов.
При поисково-спасательных операциях на море необходимо тщательно учитывать характеристики, возможности и ограничения имеющегося радиолокационного оборудования, принимая во внимание Циркуляр ИМО SN/CIRC. 161 от 23.09.93 «Использование радиолокатора для обнаружения радиолокационных ответчиков».
Антенна РЛС Вайгач
Капитан и вахтенные помощники капитана должны четко понимать и тщательно учитывать характеристики и ограничения судовой РЛС и используемой радиолокационной информации, в том числе:
Отмеченные недостатки не носят принципиального характера, не ставят под сомнение роль и эффективность использования судовой РЛС в практике судовождения, однако обусловливают повышенное требований к уровню квалификации судоводителя, использующего РЛС.
На судне необходимо вести «Журнал эксплуатации РЛС» для каждого радиолокатора отдельно, записывая даты и время работы, случаи ухудшения технических характеристик, технических трудностей и отказов, сведения о проводимом техническом обслуживании и замене деталей РЛС на борту судна, сведения о ремонте РЛС береговыми специалистами (с приложением копий ремонтных ведомостей).
Сведения об ухудшении технических характеристик и об отказах судовой РЛС должны также заноситься в судовой журнал.
Детальные рекомендации по использованию РЛС в судовождении приведены в монографии.
Использование РЛСи САРП для обеспечения безопасного мореплавания.
Принцип работы и погрешности РЛС.
Радиолокационные станции (РЛС) предназначены для обнаружения местонахождения различ-ных объектов и наблюдения за окружающей надводной обстановкой в условиях плохой видимости.
В РЛС используется явление отражения радиоволн от различных объектов, расположенных на пути их распространения, таким образом, в радиолокации используется явление эха. РЛС содержит передатчик, приемник, антенно-волноводное устройство, индикатор с экраном для визуального наблюдения эхо-сигналов.
Передатчик станции вырабатывает мощные высокочастотные импульсы электромагнитной энергии, которые с помощью антенны посылаются в пространство узким лучом. Отраженные от какого-либо объекта (судна, высокого берега и т. п.) радиоимпульсы возвращаются в виде эхо-сигналов к антенне и поступают в приемник. По направлению узкого радиолокационного луча, который в данный момент отразился от объекта, можно определить пеленг или курсовой угол объекта. Измерив промежуток времени между посылкой импульса и приемом отраженного сигнала, можно получить расстояние до объекта. Так как при работе РЛС антенна вращается, излучаемые импульсные колебания охватывают весь горизонт. Поэтому на экране индикатора судовой РЛС создается изображение окружающей судно обстановки. Принятые эхо-сигналы после преобразования и усиления в приемнике поступают в индикатор, снабженный электронно-лучевой трубкой. Экран электронно-лучевой трубки покрыт особым составом, обладающим свойством послесвечения, поэтому эхо-сигналы, возникающие на экране индикатора, угасают постепенно. Центральная светящаяся точка на экране индикатора РЛС отмечает место судна, а идущая от этой точки светящаяся линия показывает курс. Изображение различных объектов на экране индикатора «может быть ориентировано относительно диаметральной плоскости судна (стабилизация по курсу) или относительно истинного меридиана (стабилизация по норду). Направления на объекты определяются по азимутальному кругу соответственно ориентированного или по курсу, или по норду. В последнем случае азимутальный круг должен быть связан с репитером гирокомпаса. По светящимся на экране индикатора градуированным неподвижным кольцам дальности определяется расстояние до нужного объекта, который изображается светящимся пятном, если это одиночный предмет (судно, маяк), или волнистой линией (береговая черта и т. д.). Для точного измерения расстояния имеется дальномерное устройство с подвижным кругом дальности.
«Дальность видимости» РЛС достигает нескольких десятков миль. Однако дальность обнаружения зависит от отражательной способности объектов. На дальность обнаружения РЛС, кроме технических данных станции, влияют гидрометеорологические факторы.
Судовые РЛС позволяют осуществлять плавание в узкостях, расхождение судов и определение места судна по береговым ориентирам или радиолокационным маякам в условиях плохой видимости; за короткий промежуток времени определять курс и скорость встречного судна и избегать таким образом столкновения.
Однако РЛС имеет ряд недостатков: ограниченная дальность действия; значительная «мертвая зона», т. е. минимальная дальность обнаружения, которая составляет от 30 до’ 120 м по расстоянию и 1,8-1,1° по азимуту; сложность устройства РЛС, затрудняющая ремонт в судовых условиях.
Структурная схема РЛС изображена на Рис.36
Рис.36. Структурная схема РЛС
Погрешности РЛС.
Основными составляющими погрешности измерения направления являются:
— погрешность визирования (зависит от размера отметки, положения ее относительно центра экрана и конструкции визира),носящая случайный характер;
-погрешность системы передачи угла с антенны на индикатор (зависит от типа системы), носящая систематический характер;
— погрешность центровки начала развертки на индикаторе (только для механического визира), имеющая систематический характер;
— погрешность передачи курса от гирокомпаса, имеющая систематический характер.
Погрешность измерения, указанная в паспорте РЛС, соответствует условиям наблюдения объекта на краю экрана (более 2/3 радиуса) при отсутствии качки судна. Учитывая уменьшение точности вблизи центра экрана, рекомендуется выполнять пеленгование при положении отметки объекта на расстоянии больше половины радиуса экрана. При больших значениях качки (бортовой до 12°, килевой до 6°) ошибка пеленгования может увеличиться на 0,5°.
Требования ИМО к РЛС
Ассамблея, принимая во внимание Статью 16 (j) Конвенции о Международной морской организации, касающуюся функций Ассамблеи, принимая во внимание Правило 12 Главы 5 Международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 г., с учетом уточнений, принимая во внимание Резолюцию А.222(7),- ЗАМЕНЕНА НА А.477(12) касающуюся технико-эксплуатационных параметров РЛС, признавая желательным согласовать такие требования к технико-эксплуатационным параметрам судовых РЛС с технико-эксплуатационными требованиями к САРП (Резолюция А.839(19) принимает Рекомендации по технико-эксплуатационным требованиям к параметрам судовых РЛС, которые указаны в приложении к настоящей Резолюции ТАКОЙ РЕЗОЛЮЦИИ НЕТ
рекомендует Правительствам, чтобы:
технико-эксплуатационные параметры судового радиолокационного оборудования, устанавливаемого с 1 января 1984 г., не уступали параметрам, указанным в приложении к настоящей Резолюции
технико-эксплуатационные параметры судового радиолокационного оборудования, установленного до 1 января 1984 г., по крайней мере удовлетворяли параметрам, указанным в Резолюции А477(12)
Область применения.
1.1.Данные технико-эксплуатационные требования относятся ко всему судовому радиолокационному оборудованию, установленному с 1 января 1984 г. В соответствии с правилом 12 ( в уточненной редакции) Главы 4 Международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 г.
Назначение.
Радиолокационная станция (РЛС) должна обеспечивать индикацию относительного положения судов, других надводных объектов, буев, береговой черты и навигационных знаков так, чтобы способствовать навигации и предупреждению столкновений.
Требования.
Все РЛС должны соответствовать следующим минимальным требования.
При нормальных условиях распространения, когда антенна РЛС расположена на высоте 15 м над уровнем моря, при отсутствии помех от моря РЛС должна обеспечивать четкую индикацию:
при высоте берега до 60 м на расстоянии 20 миль
при высоте берега до 6 м на расстоянии 7 миль
судов валовой вместимостью 5000 т на расстоянии 7 миль независимо от ракурса
небольшого судна длиной 10 м на расстоянии 3 мили
объектов, аналогичных навигационному бую, имеющих эффективную поверхность рассеивания приблизительно 10 кв.м на расстоянии 2 мили
Параметры РЛС должны быть такими, чтобы при бортовой и килевой качках ±10° характеристики обнаружения удовлетворяли этим требованиям.
Надводные объекты, указанные в п. 3.1.2. настоящих Рекомендаций, должны быть четко видны с минимального расстояния 50 м до расстояния 1 миля при неизменном положении органов управления, кроме переключателя шкал дальности.
3.3.1.Без применения внешних увеличительных устройств индикатор должен обеспечивать отображение относительного движения при ориентации относительно диаметральной плоскости судна без стабилизации на экране с эффективным диаметром не менее чем
180 мм для судов валовой вместимостью от 500 до 1600 т.
250 мм для судов валовой вместимостью от 1600 до 10000 т.
340 мм при наличии на судне одного индикатора и 250 мм в случае установки второго индикатора для судов валовой вместимостью 10000 т и выше.
(Обеспечиваются на ЭЛТ с диаметром 9, 12 и 16 дюймов соответственно)
3.3.2.Индикатор должен предусматривать один из двух наборов шкал дальности:
1.5, 3, 6, 12 и 24 мили и одна шкала с номиналом более 0.5 и менее 0.8 мили либо
1, 2, 4, 8, 16 и 32 мили
Могут быть предусмотрены дополнительные шкалы.
3.3.3.В любое время должна предусматриваться четкая индикация выбранной шкалы дальности и интервала между кольцами дальности.
3.4.1.Для измерения дальности должны быть предусмотрены неподвижные электронные кольца дальности;
Для набора шкал дальности, соответствующих требованию подпункта 3.3.2.2, на каждой шкале должно быть 4 кольца дальности
3.4.2.Подвижный электронный маркер дальности должен иметь цифровой отчет.
3.4.3.Неподвижные кольца дальности и неподвижный маркер дальности должны обеспечивать измерения дальности до объекта с погрешностью, не превышающей 1.5% от максимального значения используемой шкалы или 70 м, в зависимости от того, что больше.
3.4.4.Должна быть предусмотрена возможность изменения яркости подвижных колец дальности и неподвижного маркера дальности до полного снятия с экрана.
3.5.1.Курс судна должен указываться на экране с максимальной погрешностью не более ±1є. Ширина линии отметки курса должна быть не более 0.5є.
3.6.1.Должны быть приняты меры для быстрого измерения направления на любой объект, отметка которого появляется на экране.
3.6.2.Средства, предусмотренные для измерения направлений, должны обеспечивать измерение направления на объект, отметка которого расположена на краю экрана, с погрешностью, не превышающей ± 1°.
3.7.2.Индикатор должен обеспечивать раздельное отображение двух одинаковых целей малого размера, находящихся на одном расстоянии между 50 и 100 % от номинала шкалы или мили и их угловом положении, различающемся 2.5°.
Должно быть предусмотрено непрерывное и автоматическое вращение антенны почасовой стрелки в пределах 360° по азимуту. Частота вращения антенны должна быть не менее 12 об/мин.
3.9.Антенна должна быть работоспособна при относительной скорости ветра до 100уз. Должны быть приняты меры для возможности азимутальной стабилизации РЛС от гирокомпаса, для чего в РЛС должен быть предусмотрен соответствующий вход.
3.9.1.Погрешность согласования с гирокомпасом должна быть в пределах 0.5° при скорости вращения датчика гирокомпаса 2 об/мин.
3.9.2.РЛС должна работать удовлетворительно при ориентации изображения по курсу без стабилизации изображения, когда связь с гирокомпасом отсутствует.
Должны быть предусмотрены средства для быстрого определения во время работы станции значительного ухудшения ее работоспособности относительно калиброванного значения, принятого при установке РЛС, а также для правильной настройки в случае отсутствия целей.
3.11.Устройства для защиты от помех.
Должны быть предусмотрены средства для подавления нежелательных отражений от моря, дождя и других осадков, облаков и самумов (песчаных бурь). Должна быть предусмотрена возможность ручной плавной регулировки органов управления средств помехозащиты. Орган управления в крайнем положении против часовой стрелки должен отключаться. Могут быть предусмотрены дополнительные автоматические органы помехозащиты, однако должна быть возможность их отключения.
3.12.1.Должно быть предусмотрено включение станции и управление ею с индикатора.
3.12.2.Рабочие органы управления должны быть доступны, легко различимы и удобны в эксплуатации. Если используются символы, то они должны выполнятся в соответствии с Рекомендациями ИМО для органов управления морского навигационного радиолокационного оборудования.
3.12.3.РЛС должна быть полностью в рабочем состоянии в течении 4 минут после ее включения. На современных РЛС картинка появляется через 6 сек. после включения станции.
3.12.4.Должно быть предусмотрено положение предварительной готовности, из которого станция может быть приведена полностью в рабочее состояние за 15 сек.
3.13.Стабилизация относительно воды и грунта (индикатор истинного движения).
3.13.1.При использовании стабилизации изображения относительно воды или грунта точность и разрешающая способность должны быть по крайней мере равными требованиям настоящих Рекомендаций.
3.13.2.Перемещение начала развертки, кроме индикаторов с ручным возвратом, должно ограничиваться кругом радиусом не более 75 % от радиуса экрана.
Антенна должна быть установлена таким образом, чтобы существенно не ухудшалась эффективность РЛС.
3.15.Работа с радиолокационными маяками.
3.15.1.Все РЛС, работающие в диапазоне 3 см, должны работать горизонтально поляризованным излучением.
3.15.2.Должна быть предусмотрена возможность выключения устройства обработки сигналов, которые могут исключить изображение сигналов маяка на экране РЛС.
Установка нескольких РЛС.
4.1.На судах, где требуется установка двух РЛС, они должны быть размещены таким образом, чтобы каждая РЛС могла работать самостоятельно и обе могли работать одновременно независимо друг от друга. Каждая РЛС должна иметь возможность подключения к аварийному источнику питания, если такой предусмотрен в соответствии с требованиями Правил 1 Главы 11 Конвенции СОЛАС-74.
4.2.При установке двух РЛС может быть предусмотрено устройство взаимного переключения приборов для повышения гибкости и готовности радиолокационной установки. Оно должно быть установлено так, чтобы неисправность любой РЛС не вызывало отключения электропитания или другого нарушения в работе РЛС.
Все РЛС должны удовлетворять вышеперечисленным требованиям для обеспечения безопасности мореплавания, в противном случае не допускается установка и эксплуатация таких станций.