Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное агентство морского и речного транспорта
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского»
Радиолокационный ответчик
SAR-9
Методические указания к выполнению
лабораторной работы
для курсантов и студентов заочного обучения
специальности 180402.65 «Судовождение»
Составили: Н.В. Лоскутов
В.Н. Пописташ
Э.В. Щаев
Владивосток
2011
Позиция №
в плане издания
учебной литературы
МГУ на 2011 г.
Рецензент Г.Н. Шарлай, канд. техн. наук, Мор. гос. ун-т
Составили: Николай Викторович Лоскутов, Валентин Николаевич Пописташ,
Эдуард Владимирович Щаев
Радиолокационный ответчик
SAR-9
Методические указания
Печатается в авторской редакции
1 уч.-изд. л.
Формат 60 × 84 1/16
Тираж 100 экз.
Заказ №
Отпечатано в типографии РПК МГУ им. адм. Г.И. Невельского
690059, Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а
2
Радиолокационны й ответчик
(общие сведения)
Рис. 1. Радиолокационный ответчик
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Радиолокационный ответчик (РЛО, Search And Rescue Transponder,
SART) обеспечивает определение местопололсения судов, терпящих бедствие, посредством передачи сигналов, которые на экране радиолокационной
станции представлены серией точек, расположенных на равном расстоянии
друг от друга в радиальном направлении. РЛО работает в диапазоне 9,2 - 9,5
ГГц.
На каждом борту любого пассажирского судна и грузового судна валовой вместимостью 500 per. тонн и более должны быть, по крайней мере, два
РЛО. На судах валовой вместимости от 300 до 500 per. тонн должен быть, по
крайней мере, один РЛО.
Рис. 2. Обнаружение терпящих бедствие с помощью РЛО
РЛО должны быть установлены в таких местах, откуда они могут быть
быстро перенесены в спасательную шлюпку или плот. Высота установленной
3
антенны ответчика должна быть, по крайней мере, на 1 метр выше уровня
моря. При этом он обеспечивает нормальную работу на расстоянии не менее
5 морских миль при запросе судового радара, антенна которого установлена
на высоте 15 метров и не менее ВО морских миль при запросе авиационного
радара с мощностью импульса не менее 10 кВт, установленного на
борт)'летательного аппарата, находящегося на высоте 1000м.
Получение 12 характерных отметок на индикаторе судовой РЛС достигается формированием ответчиком ответного сигнала с пилообразным изменением частоты 12 раз (рис. 5). Всякий раз, когда сигнал попадает в полосу
пропускания приемника РЛС, на экране возникает отметка. Строго говоря,
всего должно быть 24 отметки - 12 отметок, соответствующих медленному
изменению частоты и 12 отметок, соответствующих быстрому измсн6нию
частоты.
Рис. 3.Формирование ответного сигнала РЛО
При приближений судна к ответчику отметки размываются в дуги и на
очень близком расстоянии сливаются в концентрические окружности как это
проиллюстрировано рис. 4. Это объясняется тем, что ответный сигнал ответчика на близком расстоянии принимается судовой РЛС при любом направлении антенны. Диаграмма направленности радиолокационной антенны имеет
кроме главного лепестка также боковые и обратный лепесток. На близком
расстоянии отраженный сигнал принимается всеми лепестками при любом
направлении антенны.
4
Рис. 4. Изменение формы отметок на экране РЛС
На рис. 5 показано реальное изображение на индикаторе кругового обзора при приеме ответного сигнала от радиолокационного ответчика. Характерные 12 отметок расположены в радиальном направлении, причем на положение ответчика указывает ближ айшая к центру индикатора отметка.
Рис. 5. Реальное отображение отметок РЛО на индикаторе кругового обзора
В некоторых случаях ближайшие к центру отметки SART трудно различить на фоне ближних отражений от волнения моря. Ближние к центру индикатора отметки становятся неразличимыми на фоне засветки. Определение
расстояния до ответчика в такой ситуации затруднительно. Последние отметки, как правило, просматриваются четко. В этом случае можно экстраполировать положение первой отметки и таким образом определить местоположение ответчика. Эта отметка отстоит от наиболее удаленной на расстоянии, соответствующем примерно 8,1 морской мили.
5
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Эксплуат ационные требования к РЛО изложены в Резолюции
А.802(19). В соответствии с этой Резолюцией РЛО должен:
*обеспечивать ручное включение и выключение, индикацию в режиме
готовности, иметь плавучий линь;
* выдерживать сбрасывание в воду с высоты 20 метров;
* быть водонепроницаемым на глубине 10 метров не менее 5 минут;
* быть оборудован визуальными или звуковыми средствами для определения нормальной работы и предупреждения терпящих бедствие о том,
что РЛО приведен в действие радаром;
* иметь достаточную емкость батареи для работы в режиме ож идания
96 часов и 8 часов при непрерывном облучении импульсами радара частотой 1
кГц.
* сохранять работоспособность в диапазоне температур от - 20° до +
55°С;
* высота установки РЛО должна быть, по крайней мере, 1 метр над поверхностью моря;
* срабатывать на расстоянии до 5 миль при облучении РЛС с высотой
антенны 15 метров и при облучении самолетной РЛС мощностью 10 кВт на
расстоянии до 30 миль с высоты 1000 метров.
Радиолокационный ответчик SAR – 9
Предупрежденue:
1. SAR -9 SART - экстренное устройство, используемое только в случае
смертельной опасности и надвигающейся опасности.
2. Ошибочные тревоги стоят жизней и денег. Помогите предотвратить
их; научитесь включать и выключать ваше оборудование.
3. Прочитайте полностью инструкцию до установки, тестирования и
использования SART.
4. SART содержащий не исправные части верните вашему поставщику.
5. Размещайте прибор бережно. Содержимое включает литиевые батареи. Не поджигайте, не прокалывайте, не деформируйте и не замыкайте их накоротко.
6. SAR-9 SART испускает волны радиации при включении. Но т. к.
сигнал слаб, такая радиация не признается опасной. Однако не рекомендуется держать прибор в руках пока он активен.
7. Если защитный зажим сломан, SART не удовлетворяет требованиям
ИМО и должен быть заменен.
6
Использование в чрезвычайной ситуации
1. Выньте SAR-9 SART из установочного кожуха.
2. Выньте защитный зажим для того чтобы индикатор ON.
3. При облучении SART, он светится постоянным синим огнем
(вспышки соответствуют ждущему режиму) и подает звуковой сигнал. Если импульс от радара вновь не поступит в течении 15 с, то
SART перейдет в ждущий режим STANDBY.
4. Используйте прут, кольцо в спас шлюпке для установки SART в 1 м
над водной поверхностью.
1. Введение
Модель SAR-9 SART сконструирована в соответствии со стандартами
ГМССБ, как небольшого размера светящий радио ответчик для поиска и спасения на море; он обеспечивает точное обнаружение любого спасательного
плота, шлюпки и самого судна в случае катастрофы.
При принятии радио сигнала с частотой 9 ГГц, он информирует людей
потерпевших бедствие о приближении помощи - загорается синяя лампа; одновременно с этим ретранслируя сигнал на суда^анимающиеся поиском. Отраженный сигнал появляется на дисплее радара с данными о месте расположения SART, что облегчает поиск и спасение. *
В
соответствии с требованиями ИМО любое судно более 300 per т,
но менее 500 per т должно быть снабжено как минимум одним SART. Суда
более 500 per т должны быть оборудованы не менее, чем 2 SART. Для установки внутри спасательного средства и на переборках судов состав комплекта включает специальные приспособления.
2. ТТХ
• Рабочий диапозон частот: 9,2-9,5 ГГц
• Антенна
Горизонтальная, всенаправленая Вертикальная ширина луча: ±12,5°
• Передатчик Мощность: более 400 мВт
Ответный сигнал: 12 пилообразных изгибов Время испускания импульса: менее 100
мкс Время возврата: менее 10 мкс Задержка
ответа: менее 0,5 мкс
• Приемник
Чувствительность: менее 50 мВт
• Батарея
Емкость: режим ожидания: min 96 ч ;
передачи: 8 ч
срок службы: 5 лет
7
• Температура
Рабочая: -20°С - +55 °С Хранения: -30°С - +65 °С
• Размеры: 317*103*92 мм (вместе с кожухом)
• Вес: 632 г (с кожухом)
• Плавучий
3. Принцип работы SART
SART дает возможность спасающемуся судну быть легко опознанным
на экране РЛС, как серия точек.
Радар - прибор, имеющийся на борту почти каждого судна, используемый для определения места положения объекта путем замера времени прохождения сигнала до объекта и обратно и направления с которого он вернулся.
Типичный судовой радар излучает мощный пучок импульсов на . установленной частоте около 9,2-9,5 ГГц. Отраженный сигнал принимается на
той же частоте и отображается на экране (PPI), причем судно расположено в
центре, а поверхность облученного объекта в виде точек вокруг. Удаление
объектов от центра экрана соответствует удалению объектов от судна и прямой и обратный пеленг могут быть легко найдены.
SART принимая сигнал от РЛС посылает обратно серию импульсов в
ответ, которые радар затем отображает на дисплее, если сила сигнала достаточна. Первый возвратившийся импульс, если он был послан незамедлительно, соответствует на экране РР1 месту SART. Последующие импульсы, будучи слегка задержанными, появляются на экране как более удаленные объекты. Серия точек поэтому показывается, направленной от места положения
SART. Эту характерную модель на много легче опознать, чем одиночный
эхосигнал отраженный от препятствия.
Сложность в использовании SART заключается в том, что ему необходимо отвечать на сигнал РЛС, работающих только в 9 ГГц полосе частот.
Метод решения этой проблемы, выбранный для SART – использование широкополосного приемника (который собирает любой импульс от радара в полосы), совместно с «чистящим» частоту передатчиком. Каждый импульс
принятый от радара преобразуется в передачу состоящую из 12 передних и
вернувшихся импульсов на частоте 9,2 – 9,5 ГГц. Радар отвечает только на
импульсы вернувшиеся на частоте близкой к его рабочей, поэтому «импульс» произведенный в радаре включает каждый раз пучок приходящий на
нужной частоте.
Медленный импульс представляет для радара более сильный сигнал, т.
к. он будет дольше находиться внутри рабочего диапазона частот. Задержка
импульса в достижении необходимой частоты может привести к недопустимой ошибке в определении расстояния, т. к. появление задержанного сигнала
соответствует объекту на более далеком расстоянии.
8
Чтобы уменьшить эту проблему в SART используется «пилообразный»
ответ, посылаемый быстро, затем медленно для каждого из 12 передних и
вернувшихся импульсов. На значительном расстоянии принимаются только
короткие импульсы, т. к. они дают наиболее сильное возвращение сигнала.
На близком расстоянии, где ошибка наиболее важна, появляются быстрые
посылки. Если первый пучок быстрый, то ошибка в расстоянии минимизируется (не более 150 м).
Промежуток времени около которого происходят данные процессы
очень мал. Каждый быстрый импульс занимает около 0,4 мкс, медленный 7,5 мкс. Полная серия из 12 передних и отражённых импульсов поэтому составляет примерно 100 мкс. Отображаемое на PPI пространство между каждой парой точек должно быть 0,6 мили.
При установке на типичном радаре крупного масштаба SART будет запускаться каждую миллисекунду, но только в течении времени, когда вращающийся сканер радара расположен в верном направлении. Большинство
современных радаров использует сложные технологии подавления шумов,
которые препятствуют отображению эхо сигналов не синхронизированных с
собственными передачами радара, поэтому один радар не будет сбиваться
ответом SART на соседний радар.
SART position from a long Range
(отображение SART на ближней и дальней дистанции)
9
4. Состав комплекта
 Прибор SAR-9 SART
 Кронштейн для крепления к переборке
 Держатель (fixed bracket)
 Установочная жердь (mounting pole)
 Установочное кольцо (mounting ring)
 Обтягивающий ремень
5. Установка
Предпочтительное место установки внутри судна, т. к. здесь прибор защищен. В основном он устанавливается на левом и правом борту или в месте, где он находится в постоянной готовности около эвакуационного выхода.
Третий способ - закрепите установочный подвес на переборку в подходящем месте. Для крепления рекомендуется использовать болты и гайки из
нержавеющей стали морского класса М5. Длина зависит от конструкции.
Установите SAR-9 батареей вниз на держателе расположив установочную жердь в свой зажим, и затем совместите пазы. Надавите на прибор, чтобы поставить его на место.
10
6.
Правила эксплуатации
*
В случае чрезвычайного происшествия выньте SAR-9 из держателя.
Для включения:
a) Поднимите предохранительный зажим на самом приборе.
b) SART автоматически повернет вращающееся кольцо по часовой
стрелке до положения ON.
c) При облучении SART радаром его индикатор светится постоянным
синим цветом (вспышки в случае режима ожидания) и подает звуковой сигнал свистком. Если не один импульс от радара не придет в течении 15 с,
SART переключится в режим ожидания.
Figure 4 SAR-9 Operation
Чтобы отдать установочную жердь:
a) Возьмитесь за нижнюю покрытую резиной (EVA) часть жерди и проверните ее, чтобы освободить из зажима. Тяните жердь вниз и поверните ее
до упора в зажиме.
11
b) Отделите резиновую часть от днища жерди, позволяя ему выпасть.
Скрепите части вместе навинтив одну на другую.
Чтобы использовать в спасательном средстве:
a) Отдайте поддерживающую жердь как описывается выше.
b) Привяжите SART к подходящей точке, используя талреп.
c) Выньте SART через отверстие в навесе.
d) Установите днище поддерживающего шеста в специальном кармане
прибора. Закрепите шест в отверстии.
Некоторые спасательные средства содержат SART уже в комплекте. В
основном данная модель SART не оснащена поддерживающим шестом. Прибор следует включить, затем используя кольцо закрепить на наивысшей точке спасательного средства.
7. Возможность самотестирования
Рекомендуется постоянно проводить тестирование SAR-9 SART. Длительность тестирования должна быть как можно меньше, т. к. ответ SART
может быть получен другими судами.
Никакого отличия между режимами TEST и ON нет, при прекращении
тестирования положение TEST должно быть переведено в положения OFF.
1. 1.Удостоверьтесь в соответствии всех пригодных инструкций по охране жизни и безопасности, при работе в непосредственной близости
от передатчика радара.
2. 2.Облучайте SART в зоне видимости радара.
3. 3.Поверните вращающееся кольцо против часовой стрелки до положения TEST и удерживайте в данной позиции.
Если прибор отвечает на радар, то синий огонь в основании будет постоянно светить, а свисток будет подавать сигнал каждые 2 с.Если SART не
12
отвечает на радар, то синий огонь будет проблесковый (вспышка раз в 2 с),
сигнала свистком не будет.
SART должен ответить на импульс от радара, чтобы пройти тест.
4. Отключите SART поворачивая вращающийся ремень; проверьте, что
он полностью вернулся в положение OFF.
5. В течении годового осмотра выполните тест и проконтролируйте работоспособность прибора наблюдая ответ на импульс радара.
8. Замена батареи
Батарея в SAR-9 SART должна быть заменена через 5 лет после производства, дата указана на ярлыке или после использования.
Замену батареи рекомендуется производить только в сервисном центре
Samyung.
Предупреждение:
Зарядка, уменьшение в размерах пожелтение. Нагревание (около 100°С),
открытый огонь и воздействие влаги могут стать причиной возгорания или
взрыва.
9. Техническое обслуживание
SAR-9 SART содержащий неисправные части должен быть возвращен
на сервисный центр на ремонт, удостоверьтесь в соответствии с необходимыми правилами для транспортировки литиевых материалов, указанных в
транспортировочном разделе на покрытии.
13