雷達試驗船

雷達試驗船是用於測試航行避讓、船舶定位、狹水道引航的雷達船隻。雷達在能見度不良時為航海人員提供了必需的觀察手段。它的出現是航海技術發展的重大里程碑。

基本介紹

• 中文名：雷達試驗船
• 外文名：Radar test ship
• 結構性能：天線、發射機、接收機等
• 套用：用於測定船位、引航和避讓

發展簡況

1904年德國工程師胡爾斯邁耶製成能發射和接收電磁波以探測船舶的裝置，但因作用距離不到1英里，未引起重視。

1935年法國班輪“諾曼第”號最先安裝航海雷達，其天線不能旋轉，用以探測前方冰山。

30年代末，英國和美國製成船用米波對空搜尋雷達。第二次世界大戰期間，研製了厘米波對海雷達。

1940年英國人蘭德爾和布特製成空腔磁控管，解決了微波源問題。

1941年美國首先製成帶有平面位置顯示器的脈衝微波海面搜尋雷達。這種雷達在第二次世界大戰的反潛艇作戰中發揮了重大作用，戰後用作商船航海雷達，以保證航海安全。

60年代末到70年代初出現了自動雷達標繪儀，進一步發揮了雷達在避碰上的作用，得到廣泛套用。

《1972年國際海上避碰規則》規定了正確使用雷達和進行標繪的要求。

《1974年國際海上人命安全公約1981年修正案》規定了不同噸位船舶安裝雷達和自動雷達標繪儀的台數和日期。國際海事組織也先後通過航海雷達和自動雷達標繪儀的性能標準。

結構

通常由天線、發射機、接收機、顯示器和電源5部分組成。

①天線：

早期用拋物面反射天線，現已為波導隙縫天線取代。天線輻射以水平線性極化為主；為提高雷達在雨雪中的探測能力，有的天線裝有圓極化裝置。發射和接收一般合用一個天線，由雙工器（收發開關）轉換。天線由馬達驅動，作360°連續環掃。為保證方位測量精度和方位分辨力，天線波束水平寬度要窄，很多3厘米航海雷達在1°以內。為防止船舶搖擺時丟失目標，波束垂直寬度較寬，約為25°。

②發射機：

採用脈衝體制。脈衝寬度約為 0.05～2微秒。近距離檔用較短脈衝，以提高距離分辨力；遠距離檔用較長脈衝，以增大作用距離。工作波段以X波段（9320～9500兆赫）和S波段（3000～3246兆赫）為主，這兩種波段的雷達通常分別稱為 3厘米雷達和10厘米雷達。在天線尺寸相同的情況下，前者有較高的方位分辨力，有利於近距離探測；後者受雨雪雜波和海浪雜波的干擾較小，電磁波經過雨區的衰減也小，如果發射功率相同，遠距離靈敏度較高，有利於遠距離探測。雷達同時安裝這兩種波段，可取長補短。

③接收機：

採用直接混頻超外差式，設有海浪干擾抑制電路和雨雪干擾抑制電路。為防止相同波段的雷達干擾，有的雷達設有抗同頻異步干擾電路。發射機和接收機組裝在同一機櫃內，合稱收發機。

④顯示器：

採用距離方位極坐標的平面位置顯示，掃描線和天線同步旋轉，有若干檔距離量程可供選用。測距可用活動距標或固定距標；測方位可用電子方位線或機械方位圈。70年代出現的高亮度顯示器，可不用遮光罩，白天在駕駛台正常光線下供數人同時觀察。有的採用彩色顯示器，用不同顏色表示不同內容，使螢幕畫面更醒目。

⑤電源：

早期航海雷達用變流機，現已普遍採用逆變器，也有直接用船電的。