УЧЕБНИК САРП100
.pdfнескольких БРЛС, с целью получения целостного синтезированного изображения в зоне, охватываемой всеми БРЛС.
11.2. Береговая радиолокационная станция контроля надводной обстановки НАЯДА – 5ПВ
БРЛС НАЯДА – 5ПВ может использоваться в качестве автономного радиолокационного поста и в составе автоматизированной береговой системы контроля надводной обстановки.
БРЛС НАЯДА – 5ПВ рекомендуется устанавливать друг от друга на удалении до 20 миль для обеспечения надежного перекрытия зон ответственности.
БРЛС НАЯДА – 5ПВ сопрягается каналами передачи данных с Центральным постом управления. Центральный пост управления обеспечивает вывод координатных отметок всех сопровождаемых автономными постами целей и их формуляров на систему отображения электронных карт.
БРЛС НАЯДА – 5ПВ может комплектоваться щелевыми антеннами трех разных размеров: 690; 360; 350 см.
Номинальное значение частоты – 9430 МГц. Разрешающая способность по углу – 0,5 ±1о (в зависимости от типа антенны), дальность обнаружения надводных целей – 0,8 радиуса горизонта, разрешающая способность по дальности – 10…100 м в зависимости от установленной шкалы дальности.
Погрешность определения дистанции – 10 м, азимута –
0,3о.
БРЛС имеет многофункциональную защиту от непреднамеренных помех, в том числе поляризационных.
Эффективный диаметр экрана ЭЛТ – 250 мм, изображение
– цветное. Число пикселей по горизонтали – 1280, по вертика-
ли – 1024.
Шкалы дальности: 0,25…64 мили.
Имеется возможность установки охранной зоны, обеспечивается сопряжение с системой отображения электронной карты, автоматическое сопровождение до 50 целей с определе-
301
нием координат и параметров движения целей в относительных и геодезических координатах.
Электропитание БРЛС осуществляется от сети 380 В, 3Ф, 50 Гц. Потребляемая мощность 1…2 кВА.
Приёмопередатчик БРЛС размещён в поворотном устройстве вблизи от антенны.
11.3. Береговая радиолокационная станция БАЛТИКА – Б
Назначение и состав аппаратуры
Береговая РЛС БАЛТИКА – Б работает в диапазоне крайне высоких частот (миллиметровые волны) на длине волны 0,9 см (несущая частота 33,2 (+0,2; –0,5) ГГц) и предназначена для высокоточного управления движением судов на малых акваториях, преимущественно на акваториях порта, подходных каналах и фарватерах.
БРЛС может также размещаться на судах.
Всостав БРЛС входят:
•антенно-приемопередающее устройство (АППУ);
•блок сопряжения и коммутации (БСК);
•технологический компьютерный радиолокационный индикатор (КРИ – Т)
•НЕВА – БТ;
•радиорелейная линия – радиомост AIRONET BR 2040;
•операторный компьютерный радиолокационный индикатор (КРИ– О) НЕВА-Б;
•источник бесперебойного питания UPS.
БРЛС БАЛТИКА – Б может поставляться в двух комплектациях.
Если АППУ размещается на необслуживаемом радиолокационном посту, то используется полный состав аппаратуры, приведенный выше. Структурная схема полного комплекта БРЛС БАЛТИКА – Б приведена на рис. 11.2.
302
К локальной вычислительной сети может быть подключено несколько операторных компьютерных радиолокационных индикаторов.
Управление БРЛС осуществляется дистанционно с центра управления движением судов.
Если БРЛС располагается в центре управления движением судов, то из состава изделия исключаются аппаратура КРИ – Т НЕВА – БТ и радиомост AIRONET BR 2040, так как центр управления и АППУ находятся на небольшом расстоянии друг от друга (до 200 м).
Рис. 11.2
Антенно-приемопередающее устройство со сдвоенным приемопередатчиком.
АППУ может комплектоваться двумя типами антенн:
•антенной с горизонтальным раскрывом 2,5 м;
•антенной с горизонтальным раскрывом 1,5 м.
Обе антенны – рупорно-щелевые с круговой поляризацией электромагнитных волн. Круговая поляризация выбрана с целью борьбы с отражениями от микрометеоров: дождя, тумана, снега, града.
303
Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости на уровне половинной мощности для антенны с
большим раскрывом составляет 0,23о, в вертикальной плоскости – 7о.
Для антенны с раскрывом 1,5 м ширина диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно составляет 0,45о и 20о. Коэффициенты направленного действия равны 7000 и 1850. Скорость вращения антенны регулируется и составляет 10…20 об/мин. Угловое положение антенны относительно направления на север или диаметральной плоскости судна (при установке БРЛС на судне) фиксируется с помощью 9 – разрядного преобразователя угол – код с максимальной погрешностью измерения 0,7о.
Передатчики построены на основе импульсных магнетро-
нов.
АППУ излучает периодическую последовательность импульсов с частотами 3500 и 3000 Гц и двумя длительностями импульсов 0,05 и 0,2 мкс.
Излучаемая импульсная мощность составляет 8…10 кВт. Малая длительность зондирующих импульсов и почти игольчатая диаграмма направленности антенны позволяют получить высокоинформативное радиолокационное изображение целей с возможностью наблюдения ракурса судов и линейных
размеров судов.
Разрешение по дальности при разных длительностях импульсов составляет 7 и 30 м.
Минимальная дальность действия – 25 м.
Максимальная дальность действия БРЛС существенно зависит от состояния атмосферы и вида цели так, например, дальность обнаружения крупнотоннажного судна составляет:
21…24 морских мили при ясной погоде; 19…20 морских мили при тумане, сухом снеге;
6…10 морских мили при наличии дождя, мокрого снега, града.
Приёмное устройство супергетеродинного типа, высокочастотный тракт выполнен на бескорпусных микросборках с использованием гибридной технологии, микрополосковой техники и фильтров на поверхностных акустических волнах
304
(ПАВ). Резонансная частота УПЧ равна 80 МГц, полоса пропускания УПЧ составляет 33 и 7 МГц. Гетеродин выполнен на диоде Ганна.
Приёмник имеет автоматическую подстройку частоты гетеродина, АРУ и ВАРУ (временную АРУ).
Внутриимпульсная обработка сигналов производится в тракте ПЧ приёмника путём выбора оптимальной полосы пропускания, которая равна 36 МГц.
Чувствительность приёмника – 10-13 Вт. Коэффициент шума приемника – 8,5 дБ.
Внешний вид АППУ со сдвоенным приёмопередатчиком представлен на рисунке 11.3.
Рис. 11.3
Применение двух приёмопередатчиков позволяет получить 100% резервирование (горячий резерв) и обеспечивать высокую надежность.
Масса контейнера с двумя блоками приёмопередатчиков 8 кГ. АППУ имеет водозащитное исполнение, тепловыделение блоков не превышает 200 Вт (принудительная вентиляция не требуется).
АППУ размещается на антенной стойке или специальной площадке с обеспечением максимально свободного кругового обзора для антенны.
Размещение приёмопередатчиков в непосредственной близости от антенны позволяет исключить потери электромагнитной
305
энергии сигналов в волновом тракте, которые обычно составляют
50%.
В случае размещения АППУ на судне высота установки антенны над ватерлинией должна быть максимальной и составлять не менее 7…15 м. При размещении АППУ на берегу высота установки антенны над уровнем моря должна быть не менее 15 м.
Блок сопряжения и коммутации (БСК)
БСК обеспечивает подачу питания на один из сдвоенных комплектов АППУ, формирование сигналов управления из компьютерного радиолокационного индикатора, передачу сигналов контроля исправности блоков АППУ в индикатор.
Компьютерные радиолокационные индикаторы НЕВА-БТ и НЕВА-Б
Технологический компьютерный радиолокационный индикатор НЕВА–БТ обеспечивает первичную и вторичную обработку информации, получаемую с выхода АППУ.
Всостав первичной обработки входят задачи:
•квантование сигналов по амплитуде с помощью 8- разрядного преобразователя напряжение – код;
•квантование дистанции (выраженной во времени) с дискретом 0,05 мкс;
•съем углового положения антенны относительно заданного направления;
•обнаружение целей со стабилизацией уровня ложных тревог по дальности путем изменения уровня порога обнаружения;
•сжатие информации для передачи в центр управления движением судов (в случае размещения аппаратуры на выносном посту).
Задачами вторичной обработки являются:
• хранение радиолокационной информации в виде формуляров обнаруженных целей за несколько обзоров;
306
•межобзорная обработка с накоплением и подавлением дискретных помех, в том числе и несинхронных, а также разделение неподвижных целей от подвижных;
•вычисление координат и других навигационных параметров целей, слежение за целями в соответствии с требованиями на средства автоматической радиолокационной прокладки;
•формирование синтезированного изображения и отображение видеокарт на мониторе согласно техникоэксплуатационным требованиям Росморфлота;
•формирование синтезированного изображения электронной карты и отображение карты на мониторе;
•управление режимами работы и контроль работоспособности АППУ при проведении ремонтных и профилактических работ;
•выполнение функций временного поста управления движением судов в случае выхода из строя центрального монитора или канала линии связи.
Технологический радиолокационный индикатор выполнен на базе персонального компьютера с цветным монитором высокого разрешения.
Управление, контроль, обмен информацией между оператором и КРИ–Т осуществляется с помощью трекбола.
Компьютерный радиолокационный индикатор оператора НЕВА – Б выполнен на базе персонального компьютера с цветным монитором ультра-высокого разрешения.
Все функции, выполняемые КРИ–О НЕВА–Б, аналогичны функциям КРИ–Т НЕВА–БТ.
С помощью меню – пользователя и трекбола дистанционно осуществляются следующие функции управления:
•включение и выключение питания выбранного полукомплекта АППУ;
•включение и выключение подогрева;
•включение и выключение излучения;
•включение и выключение режима «контроль»;
•включение и выключение режима «вобуляция», при котором меняется частота следования зондирующих импульсов;
307
•автоматическое переключение полукомплекта с рабочего на резервный;
•переключение режимов работы с автоматической подстройки частоты гетеродина на ручную подстройку;
•переключение длительности зондирующих импульсов;
•регулировка усиления приемника;
•регулировка амплитуды ВАРУ;
•регулировка длительности ВАРУ;
•ручная настройка частоты гетеродина.
Источник бесперебойного питания UPS
Электропитание аппаратуры осуществляется от источника бесперебойного питания UPS однофазной системы электроснабжения с выходными параметрами 220 В±3%, 50 Гц ±3 Гц.
Размещение аппаратуры
Вся аппаратура (АППУ) размещается в закрытом, отапливаемом помещении.
11.4. Автоматическая информационная система (АИС)
Назначение и сроки установки автоматической информационной системы
Автоматическая информационная система (АИС) предназначена:
•для обмена навигационными данными между судами при их расхождении в море;
•для передачи данных о судне и его грузе в береговые службы при плавании в районах с обязательными сообщениями;
•для передачи с судна навигационных данных в береговую систему УДС и обеспечения более точной и надежной его проводки в зоне действия системы.
Эксплуатационные требования к судовым транспондерам комитет по безопасности на море определил в рекомендации
MCS – 74 (69), а в рекомендации МСЭ – Р ITU – R M.1371 оп308
ределены основные принципы построения АИС и стандарт на АИС № 61993 – 2, в котором содержатся технические параметры универсальных транспондеров и методы их испытания. Всемирная радиоконференция выделила для работы АИС две частоты: 161,975 МГц (AIS – I) и 162,025 МГц (AIS – II).
Всоответствии с правилом 19 главы 5 Конвенции СОЛАС-74 универсальная АИС является обязательной для установки на морских судах валовой вместимостью 300 рег. т. и более, начиная с 01.07.2002 г. (новые суда) и до 01.07.2008 г. (эксплуатируемые суда).
Вдекабре 2002 г. на конференции договаривающихся правительств стран-участниц Конвенции СОЛАС-74 в ИМО было принято решение о сокращении сроков оснащения до 01.07.2004 г. или до первого освидетельствования после этого срока, но непозднее31.12.2004 г.
Состав универсального транспондера судовой АИС
Рис. 11.5
Типовой универсальный транспондер состоит из УКВ приемопередатчика (один передатчик и два приемника), процессора, приемника GPS и через интерфейсы обеспечивает возможность подключения внешних датчиков и устройств вывода информации.
309
УКВ приемопередатчик использует FM GMSK метод модуляции, скорость передачи данных – 9600 бит/с. Передатчик может переключаться на частоты работающих приемников и может менять частоту в течение одного временного слота.
Процессор взаимодействует с УКВ приемопередатчиком, с приемником GPS и обеспечивает интерфейс для подключения внешних датчиков. Процессор использует сигнал синхронизации, формируемый дифференциальным DGPS приемником транспондера, для осуществления общей синхронизации передачи собственных данных другим транспондерам по алгоритму SOTDMA (самоорганизующийся многостанционный доступ к радиоканалам с разделением во времени).
Кроме встроенного GPS приемника, как источника информации о координатах и параметрах движения судна, может использоваться внешний GPS приемник путем подключения через соответствующий порт. Могут использоваться другие датчики навигационной информации: текущая позиция, скорость, курс, угол поворота.
Транспондер передает через УКВ антенну следующие виды информации:
•статическую информацию (MMSI, позывной сигнал, название судна, статус системы: DGPS, GPS);
•динамические данные о судне (текущее местоположение, путевой угол, скорость и пр);
•рейсовую информацию (осадка судна, тип судна, порт назначения, время прибытия в порт назначения).
Кроме того, транспондер АИС может принимать и передавать короткие адресные сообщения.
Транспондер синхронизируется с другими транспондерами по сигналам времени, принятыми от GPS приемника.
Передача информации в эфир ведется циклически с различными периодами, зависящими от типа информации, скорости судна, маневра. Транспондер принимает аналогичную информацию от других судов с транспондерами, находящимися в зоне УКВ радиовидимости.
Принятая информация о всех судах может отображаться на экране персонального компьютера.
Применение АИС в системах УДС имеет ряд достоинств:
310