Для измерения расстояния до объекта формируется электронная шкала дальности в виде яркостных отметок на развертке.

Определение угловых координат объектов основывается на использовании антенны остронаправленного действия. В морской радиолокации применяется амплитудный метод максимума. При пеленгации по методу максимума антенна плавно поворачивается, и отсчет угла цели производится в тот момент, когда амплитуда сигнала на входе приемника достигает максимума.

 

 

 

Рис. 1. Принцип работы РЛС

 

В современных станциях реализовано автоматическое слежение за объектом по дальности и углу.

Импульсный метод в радиолокации позволяет довольно просто одновременно наблюдать несколько объектов, расположенных в зоне действия РЛС, так как эхо-сигналы смещены во времени в зависимости от дальности до объекта. Решение этой задачи при непрерывном излучении приводит к большому усложнению аппаратуры.

Импульсная РЛС (рис.2) содержит следующие основные составные части:

 

- синхронизатор, вырабатывающий последовательность запускающих синхроимпульсов, управляющих работой передатчика, индикатора и схемы временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ);

- передатчик, состоящий из импульсного модулятора и генератора СВЧ, который под действием синхроимпульсов генерирует мощные «зондирующие» импульсы СВЧ;

- антенное устройство, имеющее пеленгационную характеристику с острым максимумом, вращающаяся часть которого сканирует пространство в пределах 360°;

- антенный переключатель, коммутирующий антенну с передачи на прием и обратно;

- приемник, усиливающий принятые отраженные эхо-сигналы и преобразующий их в видеоимпульсы, которые поступают на индикатор;

- блок передачи углового положения антенны на индикатор;

- индикатор, отображающий навигационную обстановку и позволяющий определить координаты объектов.

 

Рис. 2 Структурная схема импульсной РЛС

 

Антенный переключатель в момент подачи импульса подключает антенну к передатчику и защищает приёмник от воздействия этого мощного импульса. После подачи импульса, передатчик соединяет антенну с приёмником до генерации следующего импульса.

Отсюда следует, что один цикл состоит из периода, когда импульс вырабатывается, и период, когда антенна работает на прослушивание и ждет отраженный сигнал (рисунок 3).

Рис. 3 Сигнал импульсной РЛС

Длительность цикла определяется максимальной дальностью, на которую рассчитана развертка индикатора. Т.е. если менять шкалу дальности на радаре (3, 6, 12, 24 мили), то будет меняться и длина всего цикла импульса. На больших шкалах — длинные импульсы, и чем меньше шкала — тем короче импульс (цикл).

При увеличении длительности импульса увеличивается дальность действия станции. Т.е. посылается более мощный поток энергии, и радар сможет лучше обнаруживать цели на дальних дистанциях. Но при этом нужно помнить, что минимальная дальность обнаружения целей увеличится (что нам не выгодно в некоторых случаях). Дело в том, что отраженный сигнал от ближних целей не может быть различен на фоне мощного увеличенного зондирующего импульса.

Уменьшение длительности импульса приводит к следующим преимуществам:
— лучшее обнаружение целей, расположенных близко к судну;
— улучшается разрешающая способность по дальности (радар может определить отдельно два рядом находящихся объекта с одними угловыми координатами);
— увеличивается частота следования импульсов, что в свою очередь повышает вероятность обнаружения цели. Ведь, для надежного обнаружения целей необходимо, чтобы за каждый цикл радиолокационного обзора от объекта отражалось, по крайней мере, 5 импульсов.

 

Практика использования радиолокаторов выработала ряд требований к размещению приборов станции на судне, основные из которых следующие:

1) Антенное устройство необходимо устанавливать по возможности выше всех выступающих над палубой мостика конструкций ездовой архитектуры.

2) Расстояние между антенной и приемопередатчиком не должно превышать установленное инструкцией и волновод должен иметь минимальное количество изгибов (колен), иначе потери энергии в волноводном тракте приведут к резкому снижению дальности обнаружения объектов.

3) Чрезмерная высота антенны над ватерлинией может несколько увеличить мертвую зону. Нельзя помещать антенну низко над верхней палубой мостика, так как выступающие крылья и шлюпочная палуба создадут радиотень у бортов судна.

4) Вблизи зеркала антенны не должно быть никаких снастей, которые могут захлестнуться вокруг нее. При установке антенны в местах, часто посещаемых людьми, например, на верхнем мостике, надлежит принять меры безопасности (ограждение, установка выше человеческого роста и т. д.).

5) Индикатор, как правило, должен располагаться в рулевой рубке, но его нередко устанавливают в штурманской, рядом с рабочим столом. В этом случае ухудшается управление судном в стесненных водах и затрудняется глазомерная проводка по радиолокатору, так как судоводитель не имеет прямого контакта с рулевым, визуального обзора и слухового наблюдения.

6) Место, где установлен индикатор, желательно оградить шторами для защиты экрана индикатора от прямых световых лучей, но таким образом, чтобы судоводитель мог, не удаляясь от экрана, видеть окружающую обстановку. При любых варианта установки к индикатору должен быть обеспечен свободный доступ, как для ремонта, так и для одновременного наблюдения экрана несколькими лицами.

7) Передатчик обычно размещают в отдельном помещении, примыкающем к штурманской рубке, или в самой рубке, что несколько хуже. Иногда, сообразуясь с местом установки антенны, передатчик выносят в фальштрубу или иное место на палубе мостика. Помещение, где расположен передатчик, следует обеспечить хорошей вентиляцией. Выпрямитель располагают, там же где и передатчик.

8) Агрегат питания может быть установлен в любом удобно месте. Лучше, когда для этой цели выделяется агрегатная, где размещаются агрегаты питания всех навигационных приборов.