眼睛” 是驾驶员的“眼睛”！
4
航海雷达与ARPA
绪
论
六、雷达的发展概况
年代： 30 年代：
By 1934 R.M.Page had photographed their first radar echo at NRL and by 1938 the US SCR-268 radar was operational as an Anti Aircraft AA radar. The US first naval radar XAF was at sea in 1938 aboard the USS New York.
8
航海雷达与ARPA
2、测向原理
绪
论
过程分析： 过程分析：
天线高度定向性——θh很小 a、天线高度定向性 θ 该目标接收电波——反射 b、只有当主波束对准目标——该目标接收电波 只有当主波束对准目标 该目标接收电波 反射 当偏离目标——主波束不对准 c、当偏离目标 主波束不对准 该目标——不能被探测 不能被探测——无反射 该目标 不能被探测 无反射 ∴ 主波束轴方向——代表O—T之间的方向；[理解：→第1 主波束轴方向 代表O T 之间的方向； 理解： 代表 要点] 要点] d、由于显示器扫描线与天线同步旋转 当主波束扫到某一方向——扫描线相应扫在这一 即 ： 当主波束扫到某一方向 扫描线相应扫在这一 方位上。 方位上。 [理解：→第2要点] 理解： 要点] 该目标回波——就会立即在该方向上显示出来。 就会立即在该方向上显示出来。 ∴ 该目标回波 就会立即在该方向上显示出来
绪
论
CH1 雷达基本工作原理（ Radar basic principle of operation） operation） ξ1.1 雷达测距测方位基本原理 T2 T1 测距原理( 一. 测距原理( Ranging Principle)
说明： 未知） 说明：1）O----T 之间的距离为 S（未知） ----T 2）电磁波往返时间为Δt 电磁波往返时间为Δ △t = t2 - t1 该电波反射回到天线时刻； [ t2：该电波反射回到天线时刻； t1：电波从天线发射时刻 ] 2 S = C △t ∴ S =
航海雷达与ARPA
第一篇 船用雷达
绪
论
雷达名称： 一、 雷达名称：(Name)
“Radio Detection and Ranging Radio Ranging” 无线电探测与测距） （无线电探测与测距） (英文缩写 英文缩写) Radar (英文缩写) 雷达( ]音译) 雷达( [′reid ∂ 音译)
条件：电磁波传播满足： 条件：电磁波传播满足：
1）直线 2）等速 3）反射 注意：时间单位： 注意：时间单位：1S = 103 ms = 106 us
7
航海雷达与ARPA
绪
论
二.
1.
测方位原理( 测方位原理( Bearing, Azimuth )
雷达天线方向性： 雷达天线方向性：辐射功率与方位的关系 ----具有高度的定向性！ 具有高度 ----具有高度的定向性！ ----扇形 ----扇形
垂直方向
θv
轴线
θh
水平方向
旁瓣
半功率点
主瓣 重要参数： 重要参数： ——天线垂直波束宽度 天线垂直波束宽度： θv——天线垂直波束宽度： 在垂直方向，半功率是之间的夹角（ 30° 在垂直方向，半功率是之间的夹角（15 ～ 30°） θn——天线水平波束宽度： ——天线水平波束宽度： 天线水平波束宽度 在水平方向，半功率是之间的夹角（ 在水平方向，半功率是之间的夹角（1 ～ 2°） 强调：在水平方向上， 很小—— ——具有高度定向性 强调：在水平方向上，θh很小——具有高度定向性
二战中发展 航海上。 二战后 → 民用 → 航海上。 结构上——电 子管 → 晶体管 → IC → LIC 结构上 电 功能
一维： 一维：距离 二维：距离、 二维：距离、方位 三维：距离、方位、 三维：距离、方位、高度 多维：距离、方位、高度、速度、 多维：距离、方位、高度、速度、航向等
5ห้องสมุดไป่ตู้
航海雷达与ARPA
反射特性 是一种利用物标对电磁波的反射特性， 探测与测量物标的 是一种利用物标对电磁波的反射特性，来探测与测量物标的 一种无线电设备。 一种无线电设备。
目标 雷达
2
航海雷达与ARPA
四、航海上为什么要用雷达？ 航海上为什么要用雷达？
(Why to use radar in navigation?) 当在雾天、 当在雾天、夜间航行等能见度不良时 如何判断周围有目标？是否会相撞？ 如何判断周围有目标？是否会相撞？ 或者在海图上进行定位呢？ 或者在海图上进行定位呢？ 就必须用雷达→ 就必须用雷达→ 探测目标 ——判别本船周围是否有目标存在 判别本船周围是否有目标存在？ ——判别本船周围是否有目标存在？ ——以亮点形式显示出来。 ——以亮点形式显示出来。 显示出来 测量目标 测量出（水面以上）目标的： —测量出（水面以上）目标的： 方位（Azimuth） 方位（Azimuth） 距离（Range） 距离（Range）
二、雷达起源
问题（ 如何尽早发现飞机？ 问题（在第一次世界大战中）：---如何尽早发现飞机？ 启发：仿生学---------------蝙蝠 启发：仿生学--------蝙蝠 方法：利用电磁波来发现目标? 方法：利用电磁波来发现目标? 1
航海雷达与ARPA
绪
论
雷达定义： 三、 雷达定义：(Definication)
C △t 2
S2
S1 Δt O
发射（ 发射（往） 接收（ 接收（还）
（1 - 1 - 1 ）
Δt
6
C：电磁波传播速度，常数 C = 3×108 米/秒 电磁波传播速度，
航海雷达与ARPA
绪
论
原理：通过测量本船与目标之间电磁波的往返时间 原理：
（Δt）， 就可以测量出本船与目标之间的距离（S）。 Δt）， 就可以测量出本船与目标之间的距离（ [实际上]：在雷达上直接把时间△t→转换成距离（海里表 实际上] 在雷达上直接把时间△t→转换成距离（ 转换成距离 示）。
绪
论
T1 T2 O
3
航海雷达与ARPA
绪
论
五 、雷达在航海上的应用
(Application in navigation) navigation) 1）定位 (Positioning ) 2）导航 (Navigation ) 3）避碰 (Avoidance Collision )
雷达------雷达------是船舶航行不可缺少的、重要的导航仪器！ 是船舶航行不可缺少的、重要的导航仪器！