开题报告航海技术雷达在船舶避碰中的局限性研究一、选题的背景与意义随着世界船舶数量不断增加及船舶向大型化和高速化方向发展，世界重要水域越来越拥挤，海损事故时有发生，给船舶航行安全造成了巨大的威胁。
同时，海上交通环境因此日趋复杂，船舶航行的密度越来越大，航道与港口水域变得相对狭窄，使得船舶操纵问题越来越突出，船舶碰撞、搁浅触礁事故时有发生，这些事故的发生，不仅造成了重大的人员伤亡、巨大的财产损失，而且对海洋坏境构成严重的威胁。
因此，提高船舶航行安全，防止及控制船舶对海洋环境的污染，成为当前IMO（国际海事组织）和各国主管部门的当务之急。
所以IMO和各国主管部门采取制定和实施避碰规则，强制配备必要地助航设备，建立VTS（船舶交管系统）和船舶报告制度等措施管理船舶安全航行，其中助航设备中雷达起着至关重要的作用，其中雷达在船舶避碰中起着很大的作用，如雷达在《1972国际海上避碰规则》中的《瞭望》条款中对碰撞危险作出充分的估计、《安全航速》条款中决定安全航速以及在《碰撞危险》条款中判断碰撞危险时的各种应用。
可见，雷达对航行安全是多么的重要。
但是雷达依然存在一定的局限性。
船用雷达的使用性能主要有：最大探测距离、最大作用距离、最小作用距离、图像距离与方位分辨率、测量距离与方位的精度、抗杂波干扰能力、环境适应性和可靠性等。
这些使用性能是雷达探测能力的标志，是航海使用者所关心的指标。
船用雷达的使用性能除了与雷达本身的各项技术指标（如工作波长、脉冲宽度、发射功率、接收机灵敏度、天线波束宽度等）有关外，还受外在因素（例如大气折射、海面反射及外界干扰波等）等的影响。
只有深刻理解了雷达使用性能与影响影响因素之间的关系，才能真正掌握所使用雷达的探测能力及其局限性，做到心中有数，从而正确判断和使用雷达提供的回波信息，以保证船舶航行安全。
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：.研究的基本内容：（1）本文的选题背景及研究的意义（2）研究产生雷达局限性的原理，包括产生局限性的原因及分类（3）对产生局限性的原因详细的分析和研究（4）通过研究提出雷达在避碰中局限性的一些解决措施（5）得出结论及展望（6）列出相关参考文献拟解决的问题（1）通过研究航海雷达的测量精度，提高精度的措施（2）通过研究雷达在船舶避碰中的局限性，进一步提出有效指导驾驶员的方法（3）提出避免因这些局限性可能造成船舶紧迫局面或碰撞危险的解决方案（4）与其他助航设备结合使用以提高雷达的精度，得出可以避免或减少雷达局限性的相关措施三、研究的方法与技术路线：研究方法：（1）通过导师的指导和同学之间的交流及结合自己所学内容来进行研究（2）通过图书馆文献及资料查询，查阅相关的文献，借鉴并吸收其中与本文有关的内容进行研究（3）通过对一些实例的分析研究进一步得出相关的结论技术路线：通过指导老师的指导、阅读大量与本论文相关的资料后，发现问题并对问题进行阐述，进一步对问题研究并进行系统的理论分析，最后提出有效、合理、符合实际的解决方案。
四、研究的总体安排与进度：2010.11.20-12.24学生撰写文献综述、开题报告，并上交两份开题报告打印稿。
2010.12.25-12.31毕业论文开题论证。
2011.1.1-1.14开题报告修改，并将开题报告、文献综述、任务书终稿上交到系里。
2011.1.15~2011.2.20论文撰写、修改。
2011.2.21-3.22毕业实习，同时调研、进一步收集资料并修改论文。
2011. 4.28确定终稿，连同毕业实习相关材料上交指导教师。
2011.4.29-5.4各答辩小组完成毕业论文评审。
五、主要参考文献：[1] 王世远.航海雷达与ARPA.大连海事出版社[C],1998.08[2] 吴兆麟.船舶避碰与值班.大连海事出版社[C],2008.08[3] 郑佳春.船舶自动避碰系统中雷达数据的采集与处理. 中国雷达[M],2002.02[4] 杨军.海船雷达的应用—学习避碰规则第六条体会.天津海航,1994[5] 严志文.海上动态船舶雷达回波信号研究.中国人民解放军驻上海某军事代表室.2009[6] 曹祥村.海洋环境对导航雷达的影响.海军大连舰艇学院.航海技术.2007[7] 冯爱国.基于雷达、AIS的船舶避碰若干问题的思考.南通航运职业技术学院.航海技术.2009.01[8] 张志新、李佳初、高善民.雷达避碰中误差理论的应用.海军大连舰艇学院.中国航海1991.01[9] 王晨熙、王晓博等.雷达与AIS信息融合综述.海军装备研究院.2009.04[10] 刘志刚.浅谈用雷达避碰时船舶操纵应注意的问题.九江长江港航监督局.2001.03.[11] F. Paganelli, M.A. Janssen. Titan’s surface from Cassini RADAR SAR and high resolution radiometry data of the first five flybys.ICARUS.2007[12] Steven J. Ostro , Richard D. West. Cassini RADAR observations of Enceladus , Tethys, Dione, Rhea, Iapetus, Hyperion, and Phoebe.ICARUS.2006毕业论文文献综述航海技术雷达在船舶避碰中的局限性研究一、资料来源简介：（1）宁大图书馆、中文数据库（2）主要来自网络中，如百度、CNKI、Google等。
（3）所学的教材，如《航海雷达与ARPA》、《船舶值班与避碰》等（4）一些专业期刊二、研究历史及现状：（1）雷达在船舶避碰中的局限性研究现状。
王国正在《雷达相对运动线在船舶避碰中的应用》中说道：雷达不但是航行定位的重要仪器，而且是保证正规瞭望、避免碰撞的一种有效手段，尤其是在通航密度较大的近海水域，或在能见度不良的情况下，更显示出其极大的优越性。
就避碰而言，雷达通常具有以下功能：能及早地发现来船并获得碰撞危险的早期警报；通过系统观察与雷达标绘, 能准确地获得两船通过时的DCPA与TCPA从而确定是否存在碰撞危险; 通过作图,可精确地求得来船的航向与航速; 通过作图, 可求得本船的避让措施; 通过进一步的观察, 可及时地判断来船的行动, 并能迅速地查核双方所采取的避让行动的有效性; 通过作图, 可以确定本船恢复原航向或原航速的时机, 以确保两船在安全的距离上驶过。
在本卷中主要阐述了雷达在船舶避碰中的重要作用，以及使用雷达在船舶避碰中的注意事项。
杨军在《海船雷达的应用》中提出了雷达设备的特性、效率和局限性。
任何一种设备，均有其特性、效率与局限性，即使是具有尖端水平的计算机导航与自动标绘系统的雷达也亦然。
要想最大程度地发挥雷达在航行与避让中的作用，首先就要求雷达操纵的人员必须十分熟悉雷达的特性与效率，尤其是对雷达的局限性，应予以足够的认识。
例如：雷达虽然在远距离上发现目标船，然而近距离之内也有探测不到小物标的可能；雷达虽然能较早地获得碰撞危险的早期警报，然而却要花费一定的时间去进行雷达标绘或与之相当系统的观察才能达到此目的；此外，雷达存在各种误差，更可能导致对碰撞危险作出错误的估计与判断。
凡此种种，不管是雷达所具有的优越性，还是所存在的局限性，无一不是船舶操纵者应予以考虑的因素，只有这样，才能扬长避短，使雷达成为一种名副其实的助航设施、有效地避让手段。
当然，驾驶员本身也应具备相应地知识结构与技能水平。
同时，王世远在《航海雷达与ARPA》提出了船用雷达的使用性能及其影响因素。
其中包括最大探测距离、最大作用距离、最小作用距离、距离分辨力、方位分辨率、测距精度、测方位精度等以及他们的影响因素，同时也提到了影响雷达回波正常观测的诸因素：扇形阴影区、假回波（间接反射回波、多次反射回波、旁瓣回波、二次扫描回波）干扰杂波（海浪干扰、雨雪干扰、同频雷达干扰、电火花干扰、明暗扇形干扰等）等因素。
作为驾驶员，必须要充分了解雷达的这些使用性能，以及要掌握影响雷达的因素。
进一步能减少和避免产生不必要的过失。
综上所述的种种局限性，使普通船用雷达越来越不适应现代船舶朝着大吨位、高速度、高密度及危险货物装载量不断增加方向的航运发展新形势。
为有效地减免发生船舶碰撞事故及其所造成的人命伤亡、经济损失、环境污染与海上资源破坏，客观上强烈要求船用雷达的性能有较大的提高。
对于雷达的这些局限性，郑佳春在《船舶自动避碰系统中雷达数据的采集与处理》中队雷达信号的数据采集与处理设计方案进行分析与讨论，并深入讨论了雷达杂波干扰处理、信号检测的方法和实现，以及系统设计时必须考虑的实时问题。
于安红和陆文兴在《对雷达精度实用性的探讨》对雷达定位误差产生的原因进行了分析并进行了探讨。
严志文在《海上动态雷达回波信号研究》中队船舶导航雷达的回波信号及产生的原因进行了系统的分析，并对提高导航雷达性能的实用性给出了一些建议。
冯爱国也在《基于雷达、AIS的船舶避碰中若干问题的思考》中通过运用雷达与AIS协助船舶避碰的比较，得出雷达与AIS良好的结合使用可以实现避让与导航的完美结合。
三、观点与主张通过查阅以上相关资料，进一步说明了雷达对航海来说是及其重要的。
对驾驶员来说，应熟练的掌握雷达的各种使用性能，在不同环境、不同时刻能灵活的应用，更好的发挥雷达在航海中的优势是作为一个驾驶员来说是极为重要的。
但在使用雷达的同时，特别注意雷达的局限性，特别是在避碰中估计紧迫局面或碰撞危险时雷达的局限性，以免发生碰撞，造成人员伤亡、财物损失和环境污染。
影响雷达的因素很多，如海洋环境、海浪雨雪、及脉冲宽度等。
因此我们在使用雷达时应考虑：①必须深入研究雷达受本身性能和外部环境影响原理，以引进先进技术来改进、提高雷达性能。
②使用雷达时还应考虑到大气环境（衰减、折射、干扰等）对雷达作用距离和探测性能的影响，合理使用雷达，正确判断目标。
③注意总结海洋环境对雷达的影响规律，最大限度发挥雷达的使用性能。
④通过了解雷达的局限性，进一步与其他助航设备结合使用，如AIS、GPS 从而提高航行安全。
参考文献：[1] 王世远.航海雷达与ARPA.大连海事出版社[C],1998.08[2] 吴兆麟.船舶避碰与值班.大连海事出版社[C],2008.08[3] 郑佳春.船舶自动避碰系统中雷达数据的采集与处理. 中国雷达[M],2002.02[4] 杨军.海船雷达的应用—学习避碰规则第六条体会.天津海航,1994[5] 严志文.海上动态船舶雷达回波信号研究.中国人民解放军驻上海某军事代表室.2009[6] 曹祥村.海洋环境对导航雷达的影响.海军大连舰艇学院.航海技术.2007[7] 冯爱国.基于雷达、AIS的船舶避碰若干问题的思考.南通航运职业技术学院.航海技术.2009.01[8] 张志新、李佳初、高善民.雷达避碰中误差理论的应用.海军大连舰艇学院.中国航海1991.01[9] 王晨熙、王晓博等.雷达与AIS信息融合综述.海军装备研究院.2009.04[10] 刘志刚.浅谈用雷达避碰时船舶操纵应注意的问题.九江长江港航监督局.2001.03.[11] F. Paganelli, M.A. Janssen. Titan’s surface from Cassini RADAR SAR and high resolution radiometry data of the first five flybys.ICARUS.2007[12] Steven J. Ostro , Richard D. West. Cassini RADAR observations of Enceladus , Tethys, Dione, Rhea, Iapetus, Hyperion, and Phoebe.ICARUS.2006本科毕业论文（20 届）雷达在船舶避碰中的局限性研究目录0引言 (1)1雷达概述 (1)1.1雷达的工作原理 (1)1.2目前雷达在避碰中的应用状况 (1)2雷达在避碰中的局限性 (3)2.1雷达系统因素导致雷达在避碰中的局限性 (3)2.1.1雷达观测较视觉观测上的不足 (3)2.1.2雷达对反射弱、小物标的缺陷 (4)2.1.3雷达在近距离上的观测不足 (4)2.1.4雷达对运动船舶动态反应迟钝 (5)2.2环境因素导致雷达在避碰中的局限性 (5)2.2.1大气衰减对雷达的影响 (5)2.2.2杂波干扰对导航雷达的影响 (5)2.3人为因素导致雷达在避碰中的局限性 (6)2.3.1雷达的使用 (6)2.3.2人员值班 (7)3 改善雷达在船舶避碰中局限性的措施 (7)3.1 雷达与AIS的结合使用 (7)3.2如何提高导航雷达在避碰中的使用效能 (8)3.3 雷达避碰时应注意的几个问题 (9)3.4配合雷达避碰的措施 (9)4结束语 (10)致谢摘要：本人在前人研究的基础上，对雷达在船舶避碰中的局限性进行了更深一步的研究。