ELEKTRONIKA NAVIGACIJA RADAR RADAR Rije RADAR je skraenica

ELEKTRONIČKA NAVIGACIJA RADAR

RADAR • Riječ RADAR je skraćenica engleskih riječi RADIO DETECTING AND RANGING (otkrivanje objekata i mjerenje njihove udaljenosti radio-signalom-EM valom) • Princip radara je sljedeći: vrlo kratki impuls elektromagnetske energije emitira se u okolni prostor, odbija se od objekta i vraća do prijemnog dijela uređaja. Povratak jeke je dokaz da se u okolini vlastitog broda nalazi neki objekt, a vrijeme proteklo od trenutka emisije signala do povratka jeke je upravo proporcionalno udaljenosti do tog objekta • Radarska je vrlo složena pojava: udarom EM vala u određeni objekt elektroni u atomskim ljuskama prelaze u viša energetska stanja. Prestankom djelovanja EM impulsa elektroni se vraćaju na svoje normalne staze/orbite emitirajući pritom višak energije koji radar prepoznaje kao povratnu jeku sa objekta • Prelazak elektrona na više orbite je tim izraženiji a time i radarska jeka jača što je objekt bolji vodič električne struje • Pomorski radari su impulsni radari – radar emitira vrlo snažne kratke elektromagnetske impulse koje prijamnik registrira kao jeku s cilja (objekta). • Za posebne namjene npr. praćenje tornada, vertikalno polijetanje letjelica , mjerenje brzine vozila u prometu koriste se radari s neprekinutom emisijom odašiljača ili CW (Continous Wave) radari. Razdvajanje signala kod tih radara temelji se na Dopplerovo-j promjeni frekvencije prijamnog signala.

Određivanje udaljenosti pomoću radara •

Mjerenje vremena putovanja radarskog signala v – brzina gibanja svijetle točke , c = 300000 km/s , d’ – prividna udaljenost objekta na zaslonu radara , t – vrijeme potrebno da radarski signal pređe put od antene do cilja i natrag do antene (2 d)

Određivanje udaljenosti pomoću radara •

Određivanje udaljenosti pomoću radara • Uz v = const. , udaljenost d je mjera udaljenosti objekta u prostoru. • Ako nije ispunjen uvjet da je v = const. tada se radi o nelinearnoj vremenskoj bazi , a posljedica toga je netočno mjerenje prave udaljenosti d do objekta.

Određivanje smjera pomoću radara- otklon svijetle zrake(točke) pomoću otklonskih zavojnica • Svjetla točka se pomiče ekranom radara pod djelovanjem magnetskog polja stvorenog zavojnicama. Struja napajanja otklonskih zavojnica tj. struja koja napaja otklonske zavojnice ima oblik zupca pile koji linearno raste od nule i naglo pada na nula kada svjetla točka dosegne rub ekrana • Ova pilasta struja zove se i vremenska baza (time base) jer se upravo pomoću nje mjeri vrijeme t definirano jednadžbom :

Određivanje smjera pomoću radara - otklon svijetle zrake (točke) pomoću nepomičnih zavojnica

Određivanje smjera pomoću radara – računalom upravljani otklon svijetle zrake (točke)

Prikaz radarske slike • - Pojavom ARPA radara izrađeni su novi tipovi radarskih ekrana. Unutar pravokutnog oblika zaslona ekrana formira se panoramska slika standardnog kružnog oblika, dok je preostali prostor ispunjen podacima o vlastitom brodu, odabranim objektima ili nekim drugim navigacijskim podacima. Slika je u bojama, a sastavljena je od sitnih dijelova PIXEL-a (ćelija). Na slici prikazan je zaslon radara KELVIN HUGHES razlučivosti (rezolucije) radarske panorame 1024 x 1024 pixela , odnosno ukupne razlučivosti 1360 x 1024. Trenutno je prikazan domet od 0, 25 M , a povećani dio je kvadrat 25 x 25 m. Kod navedenih odnosa jedan pixel na radaru predstavlja površinu od 1 x 1 = 1 m kvadratni.

Jednadžba radara • - opisuje teorijske odnose parametara radara , cilja i dometa na kojem je moguća detekcija cilja. Pretpostavka : Radar emitira najveću snagu Pt pomoću izotropne antene (antena koja jednako emitira u svim smjerovima – u praksi neizvodivo). Gustoća snage D , značajna za detekciju cilja na udaljenosti R od odašiljača dobije se po jednadžbi: Radarske antene su izrazito usmjerene. Povećanje emitirane snage u smjeru cilja u odnosu na snagu emitiranu izotropnom antenom zove se dobitak antene Gt. U tom slučaju gustoća snage D u smjeru cilja raste na vrijednost Dd : . Ako se refleksijska površina cilja označi sa σ , reflektirana snaga s cilja je : • • Gustoća reflektirane snage na udaljenosti R od cilja (antena radara na prijamu) jednaka je : Snaga na stezaljkama antene jednaka je , A – “efektivna površina antene” odnosno elektronički pojam koji opisuje učinkovitost antene u procesu odašiljanja i prijama signala. Teorijski je poznato da su dobitak antene i njezin otvor povezani jednadžbom : , G – dobitak antene , λ – vala dužina EM vala. U navedenoj jednadžbi za A , G i A nemaju indekse , jer ista antena služi kao odašiljačka i prijamna antena , pa su indeksi isti u oba načina rada.

Jednadžba radara • - Ako je primljena snaga signala određena jednadžbom ujedno i najmanja detektabilna- snaga koju prijamnik može izdvojiti iz šuma i kao korisni signal pojačati i prikazati na zaslonu radara, snaga prijamnika Smin tada se uvrštavanjem jednadžbe u jednadžbu može izračunati najveći domet koji radar može postići : • Rmax- maximalni domet radara, Pt – najveća emitirana snaga signala, G – dobitak antene , λ – valna dužina emitiranog signala, σ – refleksijska površina cilja , Smin – detektabilna snaga prijamnika radara • Stvarno ostvarivi domet radara biti će manji od teorijskog izračunatog pomoću jednadžbe za Rmax , jer pri izvođenju te jednadžbe nije uzet u obzir niz značajnih faktora ( utjecaj atmosfere, zakrivljenost Zemlje, …). Ponekad će neki od faktora povećati domet iznad Rmax , a ponekad smanjiti.

Jednadžba radara • Na osnovu dobivene jednadžbe za maximalni domet radara zaključiti sljedeće : može se • - povećanje dometa radara povećanjem snage nije ekonomično , jer bi za dvostruko povećanje dometa , snagu trebalo povećati čak šesnaest puta (četvrti korijen iz snage). To je razlog što se snage radara već desetljećima zadržavaju na razini od tridesetak kilovata. - radari većih valni dužina imaju i veći domet. Drugačijim izvođenjem jednadžbe za Rmax valna dužina λ može se pojaviti u nazivniku što bi upućivalo na suprotan zaključak. No dileme nema , jer bi se kod takvog izvođenja jednadžbe u brojniku pojavio dobitak antene G , koji uvijek raste smanjivanjem valne dužine. - domet radara raste smanjivanjem praga detektabilnog signala Smin. To objašnjava pojavu da dometi radara rastu , a snage se odašiljača smanjuju. Pritom smanjivanje detektabilnog praga ne uvjetuje samo veće pojačanje prijamnika već i njegovu sposobnost da prepozna signal u uvjetima kada je on potpuno maskiran šumom. - domet radara ovisi i o svojstvima cilja koja su u jednadžbi za Rmax opisana kao “ σ-refleksijska površina”. Valja naglasiti da su u pojmu “refleksijska površina” uračunate i ostale značajke cilja poput vrste materijala, položaja cilja, oblik cilja , itd…Navigacijski ciljevi koji imaju mali σ (plutače, …) opremaju dodacima poput pasivnih radarskih reflektora – pojačala radarskog signala.

Jednadžba radara

Radarske frekvencije • Radarske frekvencije pomorskih radara kreću se okvirno u frekvencijskim granicama od približno 1 GHz do 70 GHz.

• Određivanje smjera pomoću radara – veza između vremenske i prostorne osi • Smjer prema objektu (pramčani kut-nestabilizirani radar ili azimut-stabilizirani radar) radar određuje sinkronom vrtnjom radarske antene i otklonskih zavojnica koje se nalaze na grlu katodne cijevi • Mjera sinkronizacije vrtnje je položaj pramčanice na ekranu radara (kod nestabiliziranog radara pramčanica je paralelna s uzdužnicom broda i 0° je u uzdužnici broda, a kod stabiliziranog radara 0° na ekranu radara je određeno pomoću ponavljača žiro-kompasa i poklapa se s 0˚ geografskog sjevera) • Veza između vremenske i prostorne osi je brzina svjetlosti (c=const. ). Kod izračunavanja puta signala do objekta i natrag vrijedi temeljna relacija :

Vremenski ciklusi radara • Primjerice predajni impulsi se emitiraju svakih 500µs=0, 0005 s pa je frekvencija ponavljanja impulsa PRF=2000 imp/sec (jer je 0, 0005*2000=1 sec) • Između dva emisiona impulsa odašiljač (predajnik) radara miruje • Prijemnik je za vrijeme rada predajnika zaštićen od snažnog emisionog impulsa vlastitog predajnika • Vrijeme za koje je prijemnik blokiran uvijek je duže od emisionog impulsa za toliko koliko je potrebno sustavu da iz stanja emitiranja pređe u stanje prijema • Vremenska baza pokreće se sinkrono s emisionim impulsom i traje ovisno o odabranom dometu radara (RANGE)

Vremenski odnosi u radaru

Vremenski odnosi u radaru impuls 30 k. W (36 W), emitiranje + mirovanje = 625 μs

Vremenski odnosi u radaru – svođenje na 1 sekundu impuls 30 k. W (36 W) ; emitiranje + mirovanje = 625 μs

Blok shema RADARA • Karakteristični tijek signala u radaru prati se pomoću tzv. blok sheme radara. • Radar se sastoji od četiri osnovne jedinice : • • Odašiljač (transmitter) Pokazivač (display) Antena (scanner) Motor generator (MG) • Istovremeno Radar kao cjeloviti sustav ima pet temeljnih funkcionalnih cjelina : • • • Odašiljački sklop (transmitting system) Prijemni sklop (receiving system) Sustav vremenske baze (time base system) Antenski sklop (scanning system) Sustav napajanja (power unit) • Treba istaknuti da se dio prijemnog sustava nalazi u odašiljačkoj jedinici

Blok shema radara Osnovne jedinice: Odašiljač (transmitter) Pokazivač (display) Antena (scanner) Motor generator (MG) Funkcionalne cjeline: Odašiljački sklop (transmitting system) Prijemni sklop (receiving system) Sustav vremenske baze (time base system) Antenski sklop (scanning system) Sustav napajanja (power unit)

Prvi sinhronizacijski krug radara • U okidnom sklopu (trigger unit) nastaju sinkronizacijski impulsi (lock pulses=LP) koji sinkroniziraju rad svih sklopova radara • Jedna grana LP-a preko modulatora pokreće magnetron koji istosmjernu energiju prikupljenu u modulatoru u vremenu između dva emisijska impulsa pretvara u VF energiju. Ta energija kreće se valovodom prema anteni i prema TR ćeliji (transmit/receive cell) koja se aktivira i tako zapriječi prolaz signala ka prijemniku • Povratni impuls (jeka s objekta) vraća se sa antene istim valovodom i prolazi preko TR ćelije koja se je u međuvremenu deaktivirala. Da bi se slab signal prijema mogao pojačati snizuje mu se frekvencija. To se radi tako da se signal miješa sa signalom lokalnog oscilatora (klystron) na poluvodičkoj diodi (mikser). Frekvencija lokalnog oscilatora može biti viša ili niža od prijemne frekvencije za 60 MHz tako da njihovim miješanjem nastaje novi signal čija je frekvencija jednaka razlici prijemnog signala i signala lokalnog oscilatora ( razlika 60 MHz).

Prvi sinhronizacijski krug radara • Novostvoreni signal se pojačava prvi put u predpojačalu koje se nalazi uz mikser. Sljedeće pojačanje nastaje u međufrekventnom pojačalu, zatim nakon demodulacije u video pojačalu. Tako pojačani signal vodi se do katodne cijevi (CRT) gdje pojačava intenzitet svjetle točke i tako označava postojanje objekta u prostoru (target) • Druga grana (LP-lock pulse) preko sklopa za brisanje smetnji (clutter) blokira prijemnik štiteći tako predpojačalo od smetnji nastalih djelovanjem dijela emisione energije ukoliko se uspjela probiti preko TR ćelije • Treća grana LP-lock pulse preko impulsnog sklopa pokreće vremensku bazu i kalibracijske prstenove i daljinar

Drugi sinkronizacijski krug radara • Drugi sinhronizacijski krug radara- neovisan je o prvom krugu. To je antenski sustav sa svojim generatorom, PPI motorom, pogonskim mehanizmom i otklonskim zavojnicama. Na shemi je taj sustav označen oznakom ROTACIJA. Generator koji je mehanički spojen s antenskim motorom i pogonski mehanizam otklonskih zavojnica čine SELSINSKI SINKRONIZACIJSKI SUSTAV koji omogućuje mjerenje pramčanog kuta ili azimuta. Kod takvih sustava osovina prijemnika odnosno PPI motora sinkrono prati zaokret osovine predajnika-generatora na anteni. Iz tog razloga su smjer isijavanja EM valova u prostoru i smjer otklona svijetle točke odnosno zrake na ekranu radara potpuno jednaki tako da se slike otkrivenih objekata pojavljuju na pravim pramčanim kutovima/azimutima. • Ovaj sustav nije osjetljiv na početni raskorak između položaja antene i položaja otklonskih zavojnica (to je u slučaju kada pramčanica po uključivanju radara nije u položaju obilježenom nulom). Zbog toga se ugrađuje dodatni elektronički sklop koji automatski ili poluautomatski postavlja pramčanicu u položaj označen nulom (isti položaj antene i otklonskih zavojnica).

Magnetron - dioda koja ima katodu K s grijanjem i anodu A- stvara VF energiju

Klistron – na VF upravlja se brzinom kretanja elektrona koji predaju svoju energiju VF polju – elektronska cijev – pojačivač frekvencija

Elementi radarskog prikaza • U skladu sa IMO Rezolucijom na ekranu radara trebaju neprekidno biti definirana četiri osnovna elementa radarskog prikaza: • Prikaz vrste kretanja: razlikuju se dva prikaza vrste kretanja. To su True motion (pravo kretanje, svi objekti i vlastiti brod kreću se kao u stvarnosti) i Relative motion (relativno kretanje, kod njega se kreće samo vlastiti brod dok su svi ostali objekti nepokretni) • Orijentacija radarske slike: • COURSE UP • HEAD UP • NORTH UP • Stabilizacija radarske slike: • SEA STABILIZATION (stabilizacija kroz vodu) • GROUND STABILIZATION (stabilizacija preko dna) • Vrste vektora: • TRUE VECTORS (pravi vektor) • RELATIVE VECTORS (relativni vektori, za procjenu sudarne opasnosti)

Osnovne karakteristike radarskih valova • Emitirani impuls radara opisuje se sa četiri temeljna parametara: valna duljina (ʎ), ili frekvencija (f), jer je (c = f x λ) , vrijeme trajanja impulsa (širina impulsaτi), frekvencija ponavljanja impulsa odnosno broj impulsa u jedinici vremena (PRF- pulse repetition frequency) i amplituda (A) :

Karakteristike radarskih valova • Radarske frekvencije nalaze se u rasponu od 30 MHz do 100 GHz. Navigacijski radari trgovačkih brodova na moru rade na frekvencijama 9 GHz- ʎ=3 cm (X-band), 3 GHz- ʎ=10 cm (S-band), te na riječnim brodovima ʎ=8 mm (Q-band). • Prednosti radara viših frekvencija (X-band) su: radarska slika s više detalja, manje dimenzije antene uz iste karakteristike isijavanja, više energije u impulsu iste širine • Prikazan je polarni dijagram snage isijavanja radarske antene koji se još naziva „lepeza isijavanja radara” ili “radarska latica”. Kut α se definira na polovici maksimalne snage isijavanja antene.

Karakteristike radarskih valova – okomite latice radara • U stvarnosti radar umjesto jedne lepeze u prostoru formira čitav niz lepeza : • Navedeno znači da manja valna dužina s većim brojem užih lepeza bolje pokriva prostor odnosno slika je bogatija detaljima. Druga važna prednost radara manje valne duljine je potreba kraće antene radara • Radarske antene rade s tzv. valovodom s porezima (sloted waveguide)

Radarski valovod s prorezima • VALOVOD s prorezima (SWG – Slotted Wave Guide) – je šuplja , metalna (bakrena) , najčešće pravokutna cijev kroz koju se energija širi odbijajući se od njezinih stijenki. Veličina jedne od stijenki u mjerilu je valne dužine signala tako da se po debljini valovoda može prepoznati radi li se o X ili S band radaru. Prorezi različitih nagiba su na međusobnoj udaljenosti λ/2. • Vertikalnim valovodom energija se iz magnetrona dovodi do antene što završava na horizontalno postavljenom dijelu na kojem se nalaze prorezi pod određenim kutom i razmakom. EM val koji izlazi kroz proreze faznim zbrajanjem formira na taj način glavnu lepezu i bočne lepeze:

Vodiči i valovodi

Razne vrste radarskih antena • Lećasta antena (a)– izrađena je od homogenog dielektrika (polietilen, . . ) usmjerava EM val po zakonu geometrijske optike za koveksne leće. Lećasta antena s valovodima bez bočnih stranica (b )u ovom slučaju metalna leća je konkavnog oblika. Antena s usmjeravajućim površinama (c) – razmak između površina (d) je veći od λ/2 , a električno polje E je okomito na ploče- fokusiranje EM vala se postiže usmjeravanjem EM vala tako da on prelazi različite putove ali na izlazu antene imamo istofaznost svih signala. Luneburgova antena (d) – je dielektrična kugla nejednolikog indeksa loma. Ona fokusira upadnu zraku u jednu točku na suprotnoj strani kugle. Slog antena (e) – je nekoliko pojedinačnih antena razmještenih u prostoru na točno određenom međusobnom razmaku. Smjer isijavanja i kut usmjerenja postiže se podešavanjem amplitude i faze signala koji napajaju antene. Na slici je prikazan slog od sedam antena , a napajanje je prikazano za samo tri antene.

Karakteristike radarskih valova • Prvi značajni parametar radarskog impulsa je njegova valna dužina. Prednosti radara većih valnih dužina (S-band -10 cm) su: veći domet radara, bolji rad u lošim vremenskim uvjetima iz razloga što je manje gušenje (slabljenje) signala i povećani domet radarskog horizonta zbog veće valne duljine. Šireći se prostorom EM valovi slabe zbog gubitka energije izazvanog gušenjem signala. Gušenje (slabljenje) EM signala ovisi o atmosferskim prilikama (prvenstveno vlaga u zraku) i o valnoj duljini odnosno frekvenciji radara : ( λ= 10 cm- 3 GHz , λ= 3 cm – 9 GHz ) • Na sljedećem dijagramu prikazano je slabljenje-gušenje EM signala u magli i oblacima ovisno o frekvenciji :

Izbor dužine radarskog impulsa • Drugi značajan parametar radarskog impulsa je njegovo vrijeme trajanja. Općenito dužine impulsa mogu biti od 0, 25µs (75 m) do 2µs (600 m), ovisno o tipu radara i uvjetima korištenja. Općenito duži impulsi imaju više energije i veća je vjerojatnost da će do objekta stići signal dovoljne jačine za povrat jeke. • Nedostatak : dugi impuls povećava minimalni domet radara i pogoršava razdvajanje objekata po udaljenosti. • Općenito pravilo za korištenje radara: dugački impulsi koriste se za veće domete i u lošim vremenskim uvjetima, kraći impulsi za manje domete i u dobrim vremenskim uvjetima.

Duljine emisijskog impulsa radara (S band 3 GHz, X band 9 GHz)

Duljine emisijskog impulsa radara (prikaz Oslo fjord) Slika S radara ( 3 GHz) ( loše uočavanje detalja) Slika X radara ( 9 GHz) (dobro uočavanje detalja – pramčani kut 150°)

Frekvencija ponavljanja impulsa (PRF) • Broj impulsa u jedinici vremena kod pomorskih radara kreće se u rasponu od 500 do 2000 imp/sec • Manjim dometima pripada veći PRF, a većim dometima manji PRF • PRF se automatski mijenja promjenom dometa radara (range)

Temeljne kontrole radara • - to su kontrole čijim se uključivanjem na ekranu pojavljuje osnovna radarska slika : - START-STOP ili ON-OFF – glavni prekidač kojim se uključuje motor-generator ili statički konverter. Nakon 1 do 2 min uređaj je spreman za rad. -SCANNER ON-OFF – prekidač za uključivanje i isključivanje antene. Kod većine uređaja antena se automatski uključuje prelaskom na TRANSMIT. - STAND BY-RUN ili STAND BY-TRANSMIT- u položaju STAND BY cijevi i termički prekidač radara zagrijani su i radar je spreman za rad, ali nema kolektorskih odnosno anodnih napona pa nema ni emisije radarskog signala. Utrošak energije je vrlo mali , a uređaj je svakog trenutka spreman za rad. Kad se radar ne koristi preporuča se držati na STAND BY – tako se smanjuju radarske interference sa susjednim radarima. - STAND BY – znači da su svi dijelovi radara čije se katode griju (elektroničke cijevi, magnetron, katoda, …) priključeni na napon grijanja i spremni za rad. U tim uvjetima sustav troši manje energije , ne emitira i ne pravi smetnje ostalim radarima u okolini. Današnji tranzistorizirani radari mogu biti u STAND BY položaju danima, jer se poluvodički elementi ne troše.

Grafičke oznake kontrola radara – IMO preporuke

Druge kontrole radara • - drugim kontrolama radara podešava se radarska slika, bira odgovarajući domet(range) i brišu se smetnje. - BRILIANCE ili VIDEO CONTROL – ovom kontrolom podešava se osvjetljenje slike. Preporuka: zakrenuti kontrolno dugme udesno dok rotirajuća svjetla crta ne postane vidljiva. Nakon toga dugme vratiti malo ulijevo dok svjetla crta ne nestane , a ostane vidljiva granica između svjetlijeg i tamnijeg dijela zaslona. Primjer pravilno podešenog BRILLIANC-a prikazan je na desnoj slici.

Druge kontrole radara • - FOCUS CONTROL – većina modernih radara automatski fokusira sliku. Ako tonije slučaj koristiti kalibracijske prstenove uz pojačan BRILLIANCE. • - GAIN (Pojačanje prijamnika)- zakretanjem dugmeta udesno raste pojačanje prijamnika i kontrast slike. Slike objekata postaju svjetlije ali se pojačava i šum. Kad je pojačanje preveliko na zaslonu radara počinju se pojavljivati smetnje u obliku sitnih zrnaca tzv. “snijeg”. Ova pojava je izrazitija na većim dometima. Zato se preporučuje GAIN podešavati na većim dometima tako da se dugme zakreće udesno do pojave šuma (“snijega”) , a zatim se dugme malo vrati ulijevo. Primjer pravilno podešenog GAIN-a prikazan je na desnoj slici. • - Neki radari imaju mogućnost izbora između logaritamskog (LOG) i linearnog (LIN) svojstva prijamnika. U slučaju LOG jačina signala je proporcionalna snazi jeke , dok će uz LIN karakteristiku slika biti iste jačine zbog djelovanja limitera jeke iznad određene veličine. LOG je bolje koristiti ako se koriste sustavi za brisanje smetnji (CLUTTER).

Druge kontrole radara • - SHIFT ili CENTERING – ovim podešavanjem se geometrijsko i elektroničko središte slike dovodi u istu točku. Geometrijsko središte zaslona je točka kroz koju prolazi mehanički kursor , a elektroničko središte je točka u kojoj se nalazi vlastiti brod. Ako ta dva središta nisu u istoj točki mjerenje kutova je pogrešno. Slika se najjednostavnije postavlja u središte zaslona tako da se smjeralo najprije postavi u 0° ili 90° i komandom HORIZONTAL SHIFT ili SHIFT središte slike dovede u pokriće sa središtem kursora. • - Ako uređaj ima elektroničko smjeralo (EBL) manji pomak središta slike iz središta zaslona neće značajno utjecati na točnost mjerenja kuta jer EBL počinje uvijek u točki vlastitog broda).

Druge kontrole radara • - TUNING CONTROL – ovom kontrolom se frekvencija klistrona prilagođava emisijskoj frekvenciji magnetrona tako da njihova razlika bude uvijek jednaka frekvenciji na koju su podešena pojačala radara. TUNING kontrola može se podešavati prema nekom indikatoru (magično oko) udaljenom cilju, šumu ili svjetlom krugu , kada se koristi RX MONITOR. Pravilno podešena TUNING kontrola prikazana je na desnoj slici. Radari s AFC-Automatic Frequency Control – nemaju ručne TUNING kontrole jer se frekvencija klistrona podešava automatski. Osim precizne TUNING kontrole smještene na radarskom pokazivaču , postoji i manje precizna TUNING kontrola na odašiljaču i najmanje precizna (mehanička) na samom klistronu. MAGNETRON – je visokofrekvencijska cijev(dioda) za vrlo visoke frekvencije koja djelovanje električnog polja između katode i anode , te snažnog magnetskog polja permanentnog magneta , pretvara istosmjernu energiju izvorau visokofrekvencijski impuls velike snage. KLISTRON – je specijalna elektronska cijev koja se koristi kao lokalni oscilator (električno kolo koje stvara izlazni signal određene frekvencije – jednosmjernu el. struju pretvaraju u naizmjeničnu) , ili kao pojačalo (povećava jačinu el. signala) ili kao umnoživač frekvencija.

Druge kontrole radara • - CLUTTER , ANTI CLUTTER SEA , SENSITIVITY TIME CONTROL(STC), SWEPT GAINovom kontrolom se smanjuju smetnje stvorene odjecima s valova. To se postiže smanjivanjem pojačanja prijamnika u prvim trenucima njegovog rada nakon prestanka rada odašiljača. Prikaz pravilnog podešavanja CLUTTER-a za brisanje smetnji od valova prikazan je na desnoj slici. CLUTTER treba koristiti pažljivo jer se pretjeranim smanjivanjem smetnji može poništiti jeka nekog manjeg objekta u okolini broda. Ne preporuča se brisati smetnje do njihovog potpunog nestanka , nego samo do granice na kojoj se mogu jasno razaznati ciljevi unatoč postajanja smetnji. Ne držati CLUTTER u istom položaju duže vrijeme , već povremeno mijenjati nivo prigušenja smetnji. CLUTTER kontrola ne djeluje na smetnje na većim udaljenostima.

Druge kontrole radara • - RAIN SWITCH , DIFF, ANTI RAIN CLUTTER , FAST -TIME CONTROL(FTC) – sustav za brisanje smetnji od padalina. a) Kad se uključi sustav DIFF umjesto cilja pune širine radar pokazuje samo njegovu prvu brid , a slika postaje zrnata. Pojačanje impulsa se ne smanjuje , ali se smanjuje površina ekrana koju prekriva pojedini cilj. Masa kiše , snijega ili tuče razbija se na impulse unutar kojih je moguće otkriti cilj prekriven padalinama. b) Drugi način brisanja smetnji stvorenih kišom je kružna polarizacija. Polarizacija EM vala označava položaj njegove električke komponente. Pri kružnoj polarizaciji vektor električke komponente rotira. Kružno polarizirani EM val mijenja svoju polarizaciju odbijajući se od simetričnih objekata kao što su kapljice kiše. Antena radara vrlo slabo prima EM valove promijenjene polarizacije tako da jeka uslijed kiše bude snažno potisnuta.

Dvije vrste relativnih slika na radarskom zaslonu

Relativna slika na zaslonu radara

Relativna slika na zaslonu radara

Prava slika na zaslonu radara – True motion • Algoritam za izračunavanje brzine i kursa broda : • Vbv – brzina broda kroz vodu Vs – brzina morske struje Vb – brzina broda preko dna α – kut vektora broda kroz vodu β- kut vektora morske struje