Особенности использования судовых радиолокационных станций

Судовые радиолокационные станции (РЛС) позволяют измерять направления и расстояния до окружающих объектов в условиях плохой видимости. Благодаря этим свойствам РЛС широко используется для определения места судна, обеспечения плавания в узкости и расхождения с другими судами.

В навигационных РЛС используются радиоволны сантиметрового диапазона, которые распространяются и отражаются по законам, близ» ким к законам оптики.

В отличие от световых волн они больше подвержены рефракции и дифракции. Благодаря этим особенностям радиоволн дальность радиолокационного горизонта при стандартном состоянии атмосферы примерно на 15 % больше дальности видимого горизонта и рассчитывается по формуле

 (118)

где Dp — дальность радиолокационного горизонта, мили; h — высота антенны РЛС над уровнем моря, м.

Максимальная дальность радиолокационного обнаружения объектов определяется по формуле

 (119)

где Н — высота объекта, м.

Объект будет обнаружен лишь в том случае, если на вход приемника РЛС поступит отраженный сигнал, превышающий по мощности порог его чувствительности.

Количество энергии, которое в состоянии отразить в направлении антенны объект, зависит от его размера, формы, электрических свойств и характера поверхности. По этим причинам часть объектов, находящихся в пределах радиолокационной дальности, рассчитанной по формуле (119), не будет обнаружена на экране радиолокатора.

Особенности распространения и отражения радиоволн, ограниченность разрешающей способности РЛС, воспроизведение окружающей обстановки на плоскости с незначительной градацией по яркости эхо-сигналов, приводят к тому, что изображение на экране имеет существенные различия и с картой, и с местностью.

Необходимый опыт использования РЛС приобретается систематическим изучением побережья в радиолокационном отношении. С этой целью в условиях хорошей видимости сопоставляют изображение на экране РЛС с картой и местностью. Детали рельефа берега, дающие четкие эхо-сигналы, выделяют на карте цветными карандашами или специальной штриховкой. Часто прибегают к фотографированию экрана РЛС или зарисовкам изображения с него, фиксируя место судна на карте.

Практика использования радиолокационных станций в судовождении позволяет привести ряд общих рекомендаций по чтению изображения на экране.

Берег. При подходе к побережью с моря на экране радиолокатора появляются сначала отдельные отметки эхо-сигналов от деталей рельефа, распознать которые на карте бывает очень трудно. По мере сокращения расстояния количество отметок растет и, наконец, образуется слитная протяженная отметка, чередующаяся с затененными участками. В этих условиях холмистый рельеф образует изображение в виде световых пятен и затененных участков.

Обрывистые берега дают изображение в виде четкой слитной отметки, ближайшая кромка которой довольно точно копирует соответствующий участок карты.

Если берег полого опускается к воде, то береговая черта плохо различается на экране или же вообще не обнаруживается.

Низкие песчаные берега, песчаные пляжи и острова обнаруживаются на малых расстояниях и дают изображения своих кромок в виде тонких прерывистых линий или в виде бесформенных отметок от неровностей рельефа.

Искусственные сооружения. Береговые сооружения, как правило, обладают хорошими отражающими способностями и поэтому первыми обнаруживаются при подходе к берегу. Четкие ровные кромки эхо-сигналов на малых расстояниях позволяют распознавать на экране отдельные детали сооружений. Хорошо распознаются кварталы строений, мосты, пирсы, причальные стенки, волноломы, башенные краны, металлические фермы и нефтебаки. Искусственные каналы и устья рек обнаруживаются лишь в том случае, если угловая ширина входа превышает разрешающую способность РЛС по углу.

Небольшие объекты. Форма эхо-сигналов от объектов малой протяженности зависит только от характеристик самой РЛС. Объясняется это тем, что размеры небольших объектов в масштабе изображения оказываются меньше, чем площадь минимального разрешения. Такие небольшие объекты принято называть точечными. К ним относятся мелкие плавучие средства, буи, бакены, навигационные знаки, подобные им сооружения или естественные объекты.

При нахождении точечного объекта на малом удалении от судна эхо-сигнал будет иметь радиально вытянутую форму. Это является следствием превышения линейных размеров разрешающей способности по дистанции (РСД) над линейными размерами разрешающей способности по углу (РСУ).

При получении эхо-сигнала от точечного объекта на периферии экрана РЛС он растягивается по дуге, так как в этом случае соотношение линейных размеров РСД и РСУ обратное.

В случае использования РЛС на шкалах мелкого масштаба суда средних размеров будут являться точечными объектами.На шкалах крупного масштаба форма эхо-сигналов от судов зависит от расстояния до них и углов облучения. Однако во всех случаях определить размеры и курсовой угол судна по виду эхо-сигнала на экране РЛС невозможно. О его размерах обычно судят по средней дистанции обнаружения.

Объекты, соразмеримые с судами, дают с ними одинаковые по виду эхо-сигналы на экране РЛС.

Для увеличения дальности обнаружения объектов малой протяженности используются пассивные отражатели. Они представляют собой легкие конструкции, выполненные из металлического листа или сетки, обладающие свойством почти полного отражения радиоизлучения в направлении его источника, т. е. в обратном направлении.

Устанавливаются отражатели на навигационных знаках, буях, бакенах, вехах. Иногда их используют для опознания на экране РЛС какого-либо важного в навигационном отношении участка берега.