DEPARTAMENTUL NAVIGAŢIE ŞI TRANSPORT NAVAL

CURSUL 1RADARUL ARPA. ELEMENTE ŞI TIPURI DE IMAGINE RADAR

Timp: 2 oreParticipanţi: studenţi militari anul IVData:Locul:

1. Radarul ARPA

Radarul ARPA este radarul specializat destinat descoperirii ţintelor navale (nave de suprafaţă, mijloace plutitoare de semnalizare, coastă etc.) şi măsurării cu foarte mare precizie, a distanţei şi a relevmentului la o ţintă radar.

Caracteristici tehnice generale ale radarului de navigaţie sunt:- bătaia maximă circa 16 % mai mare decât distanţa la orizontul geometric;- distanţa radar se măsoară cu ajutorul formulei: d = 2,22457 h ;- bătaia maximă circa 10 200 km;- distanţa minimă, pentru o înălţime a antenei de 15 m, mare calmă şi cu nava în staţionare,

de detectare a unei geamanduri de navigaţie este de minimum 40 m pe orizontala măsurată din poziţia antenei, până la 1 nM, fără a schimba scala sau a modifica modul de lucru al radarului;

- rezoluţie:- în relevment: R = 1;- în distanţă: d = 30 m sau 1 % din distanţa maximă a scalei;- frecvenţă de lucru:- radar în bandă X: 9.2 GHz...9.5 GHz;- radar în banda S: 2.9 GHz..3.1 GHz;- radarul trebuie să fie capabil să prezinte imaginea a două ţinte aflate la o distanţă de 40 m,

pe acelaşi relevment;- radarul trebuie să fie capabil să prezinte imaginea a două ţinte aflate la o aceeaşi distanţă,

cu o diferenţă de relevment de 2.50;- detectarea ţintelor să se facă cu precizie de +/- 100;- existenţa cercurilor fixe de distanţă de 0.25, 0.5, 0.75, 1.5, 3, 6, 12 şi 24 nM cu indicaţii şi

în metri, pentru distanţe mici, cu o precizie de 10 din distanţa maximă a scalei utilizate sau de 30 m, pentru scalele mici;

- în absenţa clutterului, pentru o ţintă la distanţă mare sau pentru linia coastei, în condiţii normale de propagare, detectarea să se facă pentru o înălţime a antenei radar de 15 m deasupra nivelului mării, după 8…10 scanări, cu o probabilitate de detectare a ţintelor false de 10-4;

- detectarea atât a ţintelor cu viteze de până la 30 nd cât şi a ţintelor rapide cu viteze mai mari de 30 nd, situaţii care dau viteze relative de la 100 nd la 140 nd;

- radarele în banda X trebuie să fie capabile să detecteze geamandurile radar şi echipamentele SART;

- trebuie să existe două markere mobile în distanţă, două linii care să măsoare relevmentele electronice, scala relevmentelor marcată de la 00 la 3600 , linia prova care să prezinte imaginea aliniată cu informaţia giro la o precizie de 0.10, minimum 4 paralele indicatoare;

1

- informaţiile privind drumul navei provin de la un girocompas sau un alt echipament similar cu standarde de funcţionare aprobate de IMO;

- prezentarea imaginilor relative North Up, Couse Up, Head Up şi imaginii adevărate, posibilitatea de deplasare manual a centrului imaginii cu cel puţin 50% din valoarea razei ecranului radar;

- prezentarea imaginii stabilizate deasupra fundului;- prezentarea de vectori relativi şi adevăraţi care să se distingă de ţintele lor;- informaţiile referitoare la ţintele navale să fie prezentate in conformitate cu prevederile

IMO.

2. Elemente de imagine radar

Imaginea radar se compune din următoarele elemente:- ecran radar: aria vizuală descrisă de un indicator radar;- scală (range scale): distanţa maximă pe indicatorul radarului cu valori de jumătate de

multiplu de 6 (sau 5); la radarele fluviale distanţele sunt date în km;- linia prova-pupa (Lpv): materializată printr-o linie electronică luminoasă orientată pe

direcţia drumului giro;- spotul navei proprii (Spp): materializat printr-un punct luminos în centrul ecranului;- desfăşurarea ( df ): linia luminoasă ce se roteşte pe ecranul radarului şi care materializează

mişcarea antenei radarului;- ţinta (spotul ţintei T): punctul luminos care apare pe ecranul radarului, reprezentând

imaginea radar a unei ţinte;- coasta (co): este materializată prin puncte, linii, curbe luminoase (este asemănătoare

conturului coastei de pe harta marină);- cerc mobil (cmo): cercul luminos ce apare în desfăşurare de la centrul ecranului (prin

manevra operatorului) până la margine, folosit la măsurarea distanţelor;- cursor mecanic (cme): este un dispozitiv simplu manevrat de operator pentru măsurarea

relevmentelor la ţintă prin suprapunerea liniei de credinţă pe ţintă;- rază mobilă (cursor electronic, rm): materializată de o linie (rază) luminoasă în mişcare

circulară folosită pentru măsurarea relevmentelor radar.

3. Tipuri de imagine radar

Imaginea radar defineşte modul în care sunt prezentate elementele de imagine radar funcţie de sistemul de referinţă (este realizată legătura electronică sau nu, cu girocompasul).

Imaginea radar poate fi de tip:- imagine relativă;- imagine adevărată.

3.1 Imaginea radar “relativă”

2

Tipul de imagine relativă defineşte acea situaţie când spotul navei proprii este fix, în centrul ecranului radar, iar mişcarea ţintelor pe ecran este o mişcare relativă, obţinută prin compunerea mişcărilor reale ale celor două mobile, nava proprie şi ţinta.

Acest tip de imagine poate fi:- imagine relativă stabilizată (este realizată legătura electronică cu girocompasul) şi poate fi

de tipul:- imagine “Nordul sus” (“North Up”);- imagine “Drumul sus” (“Course Up”);- imagine “Prova sus – scala secundă” (“Head Up – Second Scale”);- imagine relativă nestabilizată (când nu există legătură electronică cu girocompasul) şi

poate fi de tipul:- imagine “Prova sus” (“ Head Up”).

3.2 Imaginea relativă “Nordul sus” (Relative Motion - “North Up” Stabilised Display)

Aceste tip de imagine radar se caracterizează prin (fig. 17.11):- radarul este cuplat cu girocompasul şi cu lochul, imaginea este stabilizată adică nordul

imaginii rămâne în poziţia 0 a scalei, realizându-se similitudinea cu imaginea hărţii de navigaţie;- Spp este în centrul imaginii radar;- se măsoară relevmente giro;- Lpv indică drumul navei;- relevmentele giro măsurate se consideră relevmente adevărate dacă girocompasul are g <

;- imaginea nu se roteşte la schimbarea de drum şi numai linia prova se roteşte către noul

drum al navei;- similitudine cu modul de orientare pe harta marină;- variantă “Sudul sus”.

3.3 Imaginea relativă “Drumul sus” (Relative Motion “Course Up – Stabilised Display”)

Acest tip de imagine radar se caracterizează prin (fig.17.12):- drumul navei este în poziţia 000 a scalei;- deviaţiile de la drum sunt indicate de linia prova;- imaginea fiind stabilizată pe timpul schimbărilor de drum nu aparneclarităţi ale acesteia;- la schimbarea de drum imaginea se roteşte, iar după schimbare linia prova va arăta tot

poziţia 0 a scalei;- se măsoară relevmente giro (adevărate);- la unele radare nordul imaginii este indicat de un marker electronic pe marginea ecranului

radar.

3.4 Imaginea relativă “Prova-sus” stabilizată (Relative Motion “Head Up – Second Scale”)

Acest tip de imagine radar se caracterizează prin:

3

- radarul are două scale, una fixă pe care apare linia prova în poziţia zero si o a doua scală rotativă,

3.5 Imaginea relativă “Prova sus” (Relative Motion “Head Up” Unstabilised Display)Acest tip de imagine radar se caracterizează astfel:- radarul nu este cuplat cu girocompasul;- Spp este în centrul imaginii radar;- se măsoară numai relevmente prova;- Lpv este fixă în poziţia zero a imaginii radar;- la schimbarea de drum linia prova rămâne în poziţia zero, dar imaginea radar se roteşte în direcţia opusă schimbării de drum, fenomen ce poate deveni periculos pe timpul schimbărilor dese de drum sau de scală (imaginea- devine neclară sau poate să dispară);- se foloseşte de regulă, pe timpul navigaţiei fluviale.stabilizată giro.

3.5 Imaginea radar “adevărată“ (True Motion, True Track, Chart Plan Prezentation)Tipul de imagine “adevărată” prezintă ţintele inclusiv nava proprie în mişcarea lor reală (adevărată) iar ţintele fixe ca fiind fixe.Caracteristica acestui tip de imagine radar este:- radarul este cuplat cu giro şi cu lochul;- imaginea este stabilizată giro;- ţintele mobile apar în mişcarea lor reală;- ţintele fixe apar ca fixe.

Când distanţa dintre nava proprie şi marginea ecranului devine prea mică(aproximativ o treime din diametrul ecranului), imaginea radar trebuie resetată într- o poziţie iniţială înapoi pe drumul propriu, la o distanţă de o şesime din diametru, faţă de marginea ecranului, în aşa fel încât linia prova să treacă prin centrul ecranului.Momentul resetării este anunţat acustic şi vizual. Dacă imaginea nu este resetată, imaginea navei proprii va fi stopată în această poziţie sau înainte de marginea ecranului, caz în care prezentarea imaginii radar va fi de tip relativ şi va fi anunţată vizual şi acustic. Imaginea adevărată poate fi:a.stabilizată prin apă;b.stabilizată deasupra fundului.

3.6 Imaginea adevărată stabilizată prin apă (True Motion – Sea Stabilised)Acest tip de imagine radar se caracterizează prin:- spotul navei proprii se deplasează pe ecranul radarului pe drumul prin apă şi cu viteza prin apă (DA, VA) preluate de la girocompas şi de loch (viteza poate fi introdusă şi manual);- imaginile coastei şi a ţintelor fixe nu se mişcă cu excepţia deplasărilor provocate de curenţii de maree şi de curentul navei proprii, materializate prin traiectele acestora (trails), direct proporţionale cu direcţia şi viteza curenţilor marini;- mişcarea ţintelor mobile este materializată prin traiectorii (vectori)reprezentând parametrii de mişcare, drumul prin apă şi viteza prin apă corectaţi funcţie de efectul curenţilor de maree şi al deriva navei proprii.

Variantă: Imaginea adevărată stabilizată prin apă-origine fixă – traiecte adevărate(Fixed Origin – True Trails – Sea Stabilised) Acest tip de imagine radar se caracterizează prin:

4

- spotul navei proprii este menţinut într-un punct stabilit pe ecranul radarului, iar traiectoriile adevărate ale ţintelor (corectate funcţie de efectul curenţilor de maree şi de deriva navei proprii) sunt memorate;- avantajul acestei prezentări este existenţa unei distanţe constante în prova navei proprii nemai fiind nevoie de resetarea imaginii.

3.7 Imaginea adevărată stabilizată deasupra fundului (True Motion – Ground Stabilised)Acest tip de imagine radar se caracterizează prin:- spotul navei proprii se deplasează pe ecranul radarului cu parametrii de mişcare deasupra fundului (Df, Vf) funcţie de ţinte fixe deasupra fundului sau primite de la receptorul GPS ;- spoturile ţintelor se deplasează pe ecranul radarului cu parametrii de mişcare deasupra fundului generând traiectorii adevărate;- imaginile coastei şi ale ţintelor staţionare sunt fixe pe ecranul radarului.

Variantă: Imaginea adevărată stabilizată deasupra fundului - origine fixă – traiecte adevărate (Fixed Origin – True Trails – Ground Stabilised)Acest tip de imagine radar se caracterizează prin:- spotul navei proprii este menţinut într-un punct stabilit pe ecranul radarului, iar spoturile ţintelor mobile se deplasează pe traiectoriile adevărate cu parametrii de mişcare deasupra fundului;- spoturile ţintelor fixe se deplasează în mişcare relativă fără să genereze traiecte (trails) pe ecranul radarului.

5