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航海雷达_简答题

发布时间:2019-07-13 04:55 来源:未知 编辑:admin

  航海雷达_简答题_物理_自然科学_专业资料。1 试述雷达测距、测方位原理 利用电磁波特性: 直线传播(微波波段) 匀速传播(同一媒质中) 反射特性(在任何两种媒质的边界面) 测距: 通过无线电信号往返时间的精确测量,并在雷达显示器内设置一个计时

  1 试述雷达测距、测方位原理 利用电磁波特性: 直线传播(微波波段) 匀速传播(同一媒质中) 反射特性(在任何两种媒质的边界面) 测距: 通过无线电信号往返时间的精确测量,并在雷达显示器内设置一个计时系 统实现测距。 公式:s=(c*Δt)/2 物理量:s 物标离天线的距离;c 电磁波在空间的传播速度,c=300m/us;Δt 无线电波往返于雷达天线与物标之间的时间 示意图: 测方位: 在天线缓慢旋转时测量反射信号的最大幅度,即当在某个方向收到物标 回波时,只需记下此时的天线方向就可知道物标的方向了。 示意图: 2.试画出船用雷达基本组成框图,并说明各部分的作用 框图: 天 线 方位同步系 统产生的方 位信号 收发开关 发射机 雷达 电源 接收机 触发电路 船电 显示器 1)触发电路:每隔一段时产生一个尖脉冲,同时送到发射机、接收机、显示器 三部分,使它们同步工作。(触发电路决定工作开始的时间) 2)发射机:触发脉冲到来后,立刻产生一个大功率,微波波段,具有一定宽度 的脉冲包络射频(雷达工作频率,微波波段)的信号。 3)发收开关:发射时;将发射机与天线接通,并将天线与接收机断开。接收时; 将发射机与天线断开,并将天线)天线:把发射机送来的微波能量聚成细束朝一个方向发射出去,同时只接收 从该方向反射的回波。 5)接收机:将天线送来的回波信号,进行混频、放大、检波处理。得到表示目 标大小的视频信号。 6)显示器:在屏上扫描出一条径向亮线,用径向亮线上的加亮点或线段,来显 示目标的距离,该扫描亮线随天线同步转动,扫描亮线°刻度线用来显示目 标的方位。 7)雷达电源设备:把各种船电变换成雷达所需的具有一定频率、功率和电压的 专用电源。 3.发射机由哪些部分组成?各部分作用是什么? ⑴触发脉冲产生器:相当于时钟电路,使雷达各部分同步工作。 ⑵调制器及预调制器:触发脉冲一到,预调制器输出具有一定宽度、一定幅度的 正极性矩形控制脉冲去控制调制器,使调制器产生具有一定宽度、一定幅度的负 极性高压矩形脉冲加到磁控管的阴极。 ⑶磁控管振荡器: 在调制脉冲的作用下产生超高频振荡, 经波导送至天线向外辐 射。 ⑷发射机电源:高压电源部件保证磁控管再加高压前有 3~5min 的预热时间, 保护磁控管阴极性能; 低压电源部件为接收机提供除特高压外的所有交、直流电 源。 4.磁控管正常工作的外部条件是什么?如何检查磁控管的好坏? ⑴工作条件①灯丝加 6.3V 交流电压,加热阴极到一定温度使其发射电子; ②阴极与阳极之间加高压。 工作时阴极接地, 阳极上加负极性 1 万余伏的高压— —调制脉冲; ③输出负载阻抗匹配,保证功率和频率稳定。 ⑵检查方法①未通电:万用表测灯丝电阻 几Ω,再用兆欧表测阳极—阴极间绝 缘电阻 大于 200ΜΩ;②通电:ⅰ检查磁控管电流值为规定值,磁控管工作正 常。否则为不正常。ⅱ氖灯放在距收发机波导口 10~15(cm)处,若氖灯发亮, 说明正常。不发亮,管不工作。 5.画出接收机框图并说明各部分作用。 ⑴变频器:把超高频回波信号变成频率较低的中频回波信号; ⑵中频放大器:把微弱的中频回波信号不失真的放大十几万倍,然后送去检波; ⑶检波器:把经过放大了的中频回波信号进行检波; ⑷前置视频放大器: 初步放大检波器输出的视频脉冲信号并实现前后电路的相互 匹配。输出的视频信号经同轴电缆送至显示器; ⑸增益控制及海浪干扰抑制电路增益控制电路: 改变中放的增益实现对屏上回波 强度的控制,抑制海浪干扰的强度; ⑹自动频率控制电路: 根据混频器输出中频的频率的变化自动控制本机振荡器的 频率,使混频差额始终保持在指定的中频上,从而保证屏上的回波稳定清晰。 6.雷达面板上为何要设“调谐”钮? 调节本机振荡器频率, 使他恰好比磁控管振荡频率高一个中频值,以便在混频后 得到正确的中频, 使回波信号在中放电路中获得最大的增益,在屏上的回波图像 最饱满、清晰。 7 海浪干扰抑制电路的简单作用原理是什么?使用中应注意什么问题? 利用在中放的栅极或基极上加一个按指数规律变化的电压使中放的增益按指数 规律由小到大的变化,近距离很强的海浪干扰被抑制,稍远的仍能正常显示。注 意:必须配合正常的瞭望。 8.FTC 钮的作用是什么?使用时要注意哪些事项? 将视频回波微分变窄以突出其前沿,提高了距离分辨率。注意瞭望,同时应根据 具体情况调节抑制程度。 9.抗同频干扰电路起什么作用?使用时要注意哪些事项? 抑制同频干扰,前提是相同频段。 10.雷达相对运动显示方式有哪些特点?各在那种场合使用较好? ⑴船首向上 适用于判断碰撞危险 ①扫描中心不动,船首线代表本船船首方向; ②刻度圈零度代表船首方向; ③转向时,船首线始终指向零度。 ⑵北向上 适用于定位,不适于避碰 ①扫描中心不动 ②刻度盘零度代表真北,船首线指向航向 ⑶航向向上 综合上述优点 ①船首线指向屏上方; ②有点罗经稳定的可动方位圈或电子方位刻度圈; ③转向时,船首线随航向移动而固定物标回波不动,保持图像稳定清晰。 11.雷达真运动显示方式有哪些特点?如何选用? ⑴真北向上:刻度盘零度代表真北,船首线指向本船航向,可测目标真方位,本 船转向时,图像稳定。适用于狭水道,但航向 90~270 容易混淆,对避让不利; ⑵航向向上:特点同相对运动,加上真运动特点 ⑶对地和对水: 固定目标将按风流影响移动, 动目标尾迹表示该目标对水速度和 航向。对地适于狭水道导航,对水适于标绘、计算及判断碰撞危险,采取避碰措 施。 12.何谓雷达的最大作用距离?它与哪些因素有关? 一台雷达在一定的电波传播条件下, 对某一特定物标能满足一定的发现概率时所 能观测物标的最大距离。 ⑴物标反射特性的影响①尺寸②形状, 表面结构及 X 射波方向③材料④工作波长 ⑵海面的影响①越近海浪反射越强②上风侧反射强显示距离远, 下风侧反射弱显 示距离近③大风浪中心有辉亮实体④技术参数 ⑶大气的影响①水蒸气对 3cm 衰减比 10cm 大十倍②雨天选用 10cm③大雾 (30m)的衰减比中雨大④云和雨雪反射回波扰乱屏幕图像 综合:雷达的技术参数(技术指标) ,目标的反射性能(形状、尺寸、形式、材 料) ,电波传导条件(海平面状态和条件) ,天线.试述雷达假回波的种类、成因、显像特点及识别和克服方法。 ⑴间接反射假回波 天线附近存在强反射体,反射两次造成 特征: 假回波的距离和方位均与真回波不同, 方位为间接反射体方位, 距离偏大; 显示形状有畸变,比真回波暗;移动与真回波比较不正常,一定角度时消失;常 出现在扇形阴影区。 ⑵多次反射假回波 生 特点: 真回波外侧在同一方向上连续出现几个等距、 强度渐弱的假回波方位一致。 适当降低增益和使用“雨雪抑制干扰”旋钮可减弱。 ⑶旁瓣回波 天线波的旁瓣扫到近处强反射物标所产生的假回波 特点:距离与真回波相同,方位不同强度弱于真回波。降低增益或用“海浪抑制” 旋钮 ⑷二次扫描回波 超折射现象非常强烈,探测距离将大大增加, 远处物标第一次 在本船与正横近距离强反射体间多次往返, 均被雷达接收产 反射回波显示在第二次扫描线上(延时时间大于脉冲周期) 特点:方位是真方位,显示的距离是实际距离—(c*T)/2;改变量程假回波图 像距离会改变、变形或消失;图形与实际物标不同;在屏上的移动不正常。 14 常用的雷达避险法有哪两种?如何操作? 距离避险线: 将方位标尺指向航向,并用活动距标圈定出于避险线距离相对应的 标尺线,航行时,随时使避险目标放在避险标尺线外侧。 方位避险线: 在海图上求得目标的危险方位后,在显示器上将方位标尺置于该危 险方位上,航行中应将避险参照标始终放在避险方位线外侧,并随时核查船位。 15 警戒区有何作用? 对闯入警戒区的目标,ARPA 将发出闯入警报,并被自动录取和跟踪。 16.试述 RM/TM,RV/TV 的显像特征及适用场合? 相对矢量模式特点: ①本船无相对矢量, 故在首线上不显示矢量线。 与本船同向、 同速的运动目标也不显示 RV;②固定或运动目标显示 RV;③从本船到目标 RV 的延长线的垂足为 CPA,目标航行至 CPA 的航行时间为 TCPA。 在转向频繁的狭水道中航行,应选用的显示模式是航向向上 在大洋航行中,使用 ARPA 通常先考虑单目标避碰为主,先用相对运动,相对 矢量,航向向上(或船首向上) ,通常考虑观测定位、标绘时,显示方式为相对 运动北向上;狭水道航行,定位及多目标避让为主,一般选真运动 T·M,真矢量 T·V,北向上 NU 模式。 17.目标尾迹意义?怎样正确使用? 意义:用于判断目标是否机动;用于检查跟踪能力是否正常。 使用:①船舶改向判断:两者是否在同一直线上;②船舶改速判断:点间隔是否 均匀。 18.什么叫 ARPA 的试操船功能?试述矢量型与 PAD 型 ARPA 怎样进行试操船? 人工输入摸拟航向航速,如果碰撞危险报警解除,则人工输入的航向航速,为安 全航向航速,ARPA 的这一功能称为“试操船” 。 ①R·V 模式 用 EBL 线改速改向,使 R·V 延长线不和 minCPA 相交。则产生这 一效果的新航速或航向为安全航速航向。此时,声、光、符号警报解除是试操船 安全的标志。 ②T·V 模式 用 EBL 线模拟改速改向, 使 PPC 不出现在本船首线上或首线附近。 ③PAD 型 ARPA 试操 用 EBL 线改向模拟使首线与目标 PAD 区不相交。同样 地;此时,声光等等警报解除是试操船安全的标志。 ARPA 优点及局限性? 优点:自动或人工捕捉目标,捕获后跟踪目标,以矢量线的形式在显示器屏幕上 显示目标船的航向和航速,以数据形式显示 CPA 和 TCPA 等重要避碰数据,同 时还具有碰撞危险判断、设定警戒圈、报警、试操船等多种功能。 局限:⑴传感器的局限性⑵自动检测局限性⑶录取的局限性 ⑷跟踪的局限性:①跟踪可靠性限制;10 次天线 次 OT 在 屏上见到。 ②跟踪容量的限制③跟踪目标距离及速度限制④跟踪处课延时⑤报井 的局限性⑥安全判据的局限性⑸报警的局限性⑹安全判断的局限性⑺狭水道航 行的局限性

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