Πώς βλέπει το ραντάρ μικρού σκάφους και μέχρι πού
1Το μάθημα με απλά λόγια
Το ραντάρ μετρά απόσταση και διόπτευση με ανακλάσεις μικροκυμάτων. Η απόσταση συνήθως μετριέται ακριβέστερα. Η ανίχνευση εξαρτάται από ύψος, ανάκλαση και συνθήκες.
Χρόνος επιστροφής της ηχούς
Το ραντάρ εκπέμπει μικροκυματική ενέργεια από μια περιστρεφόμενη κεραία, τον σαρωτή, και λαμβάνει τις ανακλάσεις, δηλαδή την ηχώ. Τα ραδιοκύματα ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός. Έτσι, ο χρόνος επιστροφής δίνει την απόσταση του στόχου. Η κατεύθυνση του σαρωτή εκείνη τη στιγμή δίνει τη διόπτευση, δηλαδή τη διεύθυνση προς τον στόχο. Τα ραντάρ μικρών σκαφών λειτουργούν στη ζώνη X, περίπου στα 9 GHz. Τα πλοία διαθέτουν και ραντάρ ζώνης S, περίπου στα 3 GHz. Βλέπουν καλύτερα μέσα στη βροχή, αλλά έχουν μεγαλύτερες κεραίες.
Τρεις τύποι συσκευής
Το παλμικό ραντάρ με μάγνητρον εκπέμπει σύντομους, ισχυρούς παλμούς. Το ραντάρ ευρείας ζώνης, ή FMCW (συνεχούς κύματος με διαμόρφωση συχνότητας), εκπέμπει ασθενές, συνεχές σήμα με προοδευτικά αυξανόμενη συχνότητα. Δείχνει καλά πολύ κοντινούς στόχους και ξεκινά αμέσως. Το ραντάρ στερεάς κατάστασης με συμπίεση παλμών εκπέμπει κωδικοποιημένους παλμούς μεγαλύτερης διάρκειας και χαμηλής ισχύος. Με επεξεργασία της ηχούς ξεχωρίζει στόχους με μικρή διαφορά απόστασης. Πολλές νεότερες συσκευές προσθέτουν χρωματισμό Doppler: οι στόχοι που πλησιάζουν εμφανίζονται με άλλο χρώμα από όσους απομακρύνονται.
Εύρος δέσμης και διεύρυνση
Η δέσμη είναι στενή οριζόντια αλλά πλατιά κατακόρυφα. Έτσι, διατηρείς την εικόνα όταν το σκάφος διατοιχίζεται, δηλαδή γέρνει εναλλάξ δεξιά και αριστερά. Το οριζόντιο εύρος δέσμης εξαρτάται από το μήκος της κεραίας: συχνά περίπου 4–5° για θόλο 45 cm και περίπου 2° για ανοικτή κεραία 1,2 m. Κάθε ηχώ διευρύνεται πλευρικά περίπου όσο το εύρος της δέσμης. Γι' αυτό οι διοπτεύσεις είναι λιγότερο ακριβείς από τις αποστάσεις. Δύο κοντινά σκάφη στην ίδια απόσταση μπορεί να φαίνονται ως μία ηχώ.
Ορίζοντας ραντάρ
Τα κύματα του ραντάρ καμπυλώνονται λίγο στην ατμόσφαιρα. Έτσι, το ραντάρ βλέπει λίγο πέρα από τον ορατό ορίζοντα. Ο ορίζοντας ραντάρ, σε ναυτικά μίλια (NM), είναι περίπου 2,21 × √h, όπου h το ύψος της κεραίας σε μέτρα. Ένας στόχος ανιχνεύεται μέχρι περίπου 2,21 × (√ύψους κεραίας + √ύψους στόχου), αν ανακλά καλά. Ασυνήθιστες ατμοσφαιρικές συνθήκες το αλλάζουν: η υπερδιάθλαση αυξάνει την εμβέλεια, η υποδιάθλαση τη μειώνει.
Παράδειγμα υπολογισμού
Ο σαρωτής σου βρίσκεται 4 m πάνω από τη θάλασσα. Ο ορίζοντας ραντάρ είναι 2,21 × √4 = 2,21 × 2 = περίπου 4,4 NM. Ένας γκρεμός ύψους 25 m μπορεί να φανεί από περίπου 2,21 × (2 + 5) = 15,5 NM. Μια χαμηλή, ομαλή αμμώδης ακτή μπροστά του μπορεί να μη δώσει σαφή ηχώ μέχρι να πλησιάσεις πολύ περισσότερο.
2Βασικά στοιχεία
- Ορίζοντας ραντάρ
- Περίπου 2,21 × √h NM (h = ύψος κεραίας σε μέτρα)
- Απόσταση ανίχνευσης
- Περίπου 2,21 × (√h κεραίας + √h στόχου) NM, αν ανακλά καλά
- Ζώνη μικρών σκαφών
- Ζώνη X, περίπου 9 GHz (μήκος κύματος 3 cm)
- Εύρος δέσμης
- Περίπου 4–5° για μικρό θόλο· περίπου 2° για ανοικτή κεραία 1,2 m
- Ναυτικοί όροι
- Παλμικό ραντάρ, ζώνη X, ορίζοντας ραντάρ, ηχώ
3Βασικά σημεία
- 1
Η απόσταση προκύπτει από τον χρόνο επιστροφής και είναι ακριβής. Η διόπτευση προκύπτει από τον σαρωτή και διευρύνεται λόγω εύρους δέσμης.
- 2
Τα παλμικά, τα ευρείας ζώνης FMCW και τα στερεάς κατάστασης δείχνουν ηχώ, με διαφορετικά πλεονεκτήματα κοντά και μακριά.
- 3
Ορίζοντας ραντάρ ≈ 2,21 × √h NM. Ένας ψηλός στόχος φαίνεται μακρύτερα από έναν χαμηλό.
- 4
Ψηλότερο έδαφος στην ενδοχώρα μπορεί να δώσει την πρώτη ηχώ, ενώ η χαμηλή ακτογραμμή παραμένει αόρατη.
4Συχνά λάθη
Λάθος: Το ραντάρ βλέπει τα πάντα μέσα στην επιλεγμένη εμβέλεια.
Σωστό: Η επιλεγμένη κλίμακα δεν εγγυάται ανίχνευση. Ύψος, εμπόδια, ανάκλαση και ατμοσφαιρικές συνθήκες περιορίζουν όσα βλέπεις.
Λάθος: Οι διοπτεύσεις ραντάρ είναι εξίσου ακριβείς με τις αποστάσεις του.
Σωστό: Η δέσμη διευρύνει πλευρικά κάθε ηχώ. Για καλύτερο στίγμα, συνδύαζε αποστάσεις ραντάρ με οπτικές διοπτεύσεις.
Λάθος: Η πρώτη ηχώ ξηράς είναι η ακτογραμμή του χάρτη.
Σωστό: Η πρώτη ηχώ συχνά προέρχεται από ψηλότερο έδαφος στην ενδοχώρα. Έλεγξε τα ύψη στον χάρτη πριν χρησιμοποιήσεις μια απόσταση.
5Πρακτικό σενάριο και κλειδιά εξετάσεων
Νύχτα, ο χάρτης σου δείχνει χαμηλή παραλία στα 9 NM και λόφο 25 m, 2 NM πιο μέσα στην ξηρά, στην ίδια διόπτευση. Εμφανίζεται ηχώ ξηράς στα 11 NM. Ο σαρωτής σου είναι 4 m πάνω από τη θάλασσα. Μπορείς να θεωρήσεις ότι η ηχώ είναι η ακτογραμμή;
Δες την απάντηση
Όχι. Η ηχώ συμφωνεί με τον λόφο, μέσα στον συνδυασμένο ορίζοντα ραντάρ των περίπου 15,5 NM. Η χαμηλή παραλία μπορεί να δίνει ελάχιστη ή καθόλου ηχώ. Επιβεβαίωσε διόπτευση και σχήμα πριν αναγνωρίσεις το χαρακτηριστικό. Μη θεωρήσεις τα 11 NM απόσταση από την παραλία. Χρησιμοποίησε απόσταση ραντάρ για ναυσιπλοΐα μόνο αφού αναγνωρίσεις το χαρτογραφημένο χαρακτηριστικό που την έδωσε.
Κλειδιά εξετάσεων
- Απόσταση από τον χρόνο επιστροφής· διόπτευση από την κατεύθυνση του σαρωτή· ζώνη X περίπου 9 GHz.
- Ορίζοντας ραντάρ ≈ 2,21 × √h NM, h σε μέτρα. Πρόσθεσε τον όρο του στόχου για την απόσταση ανίχνευσης.
- Το οριζόντιο εύρος δέσμης διευρύνει τις διοπτεύσεις. Η πλατιά κατακόρυφη δέσμη καλύπτει τον διατοιχισμό.
- Η πρώτη ηχώ ξηράς μπορεί να είναι ψηλό έδαφος πίσω από χαμηλή ακτή.
Ολοκλήρωσε αυτή την υποενότητα
Όταν τη διαβάσεις, αντιστοίχισε τους όρους και μετά απάντησε σε τρεις ερωτήσεις. Με όλες σωστές ολοκληρώνεις την υποενότητα. Δεν αρκεί να ανοίξεις μόνο τη σελίδα.
Οι σημειώσεις μου για αυτή την υποενότητα
Καμία σημείωση