AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych INSTRUKCJA Pomiary radarowe Laboratorium 5 Opracował: Zatwierdził: Marta Shoeneich, Marcin Przywarty, Kinga Drwięga, Renata Boć Stefan Jankowski Stefan Jankowski Obowiązuje od: 10.02.2016
RAMOWY SPIS TREŚCI 1. CEL I ZAKRES ĆWICZENIA 2. ZAKRES PRZYGOTOWANIA TEORETYCZNEGO 3. OPIS STANOWISK POMIAROWYCH 4. WYKONANIE ĆWICZENIA 5. OPRACOWANIE SPRAWOZDANIA 6. WARUNKI ZALICZENIA 7. EFEKTY KSZTAŁCENIA 8. LITERATURA Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Strona 2
TEMAT: Pomiary radarowe. 1. Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z rodzajami i obsługą znaczników pomiarowych stosowanych w morskich radarach nawigacyjnych oraz wykorzystaniem ich do określania parametrów nawigacyjnych obiektów. 2. Zakres przygotowania teoretycznego: 1. Oznakowanie graficzne, nazewnictwo polskie i angielskie znaczników pomiarowych oraz ich elementów regulacyjnych. 2. Rodzaje zobrazowań i zorientowań stosowane w morskich radarach nawigacyjnych. 3. Wpływ zmiany zorientowania na pomiar kątów kursowych i namiarów na echa. 4. Rodzaje znaczników pomiarowych w radarach. 5. Procedury regulacji oraz obsługi poszczególnych znaczników. 6. Metodyka pomiarów radarowych. 7. Dokładności kalibracyjne znaczników - założenia rezolucji IMO 1983. 8. Definicje: kąt kursowy, namiar rzeczywisty. 3. Opis układów pomiarowych. Układami pomiarowymi wykorzystywanymi w ćwiczeniu są radary różnych typów oraz stanowisko symulacji komputerowej. Szczegółowy opis stanowisk pomiarowych zamieszczony jest w instrukcji nr 00. 4. Wykonanie ćwiczenia. 4.1 Stanowisko I Radar Nucleus 5000. Cel: badanie możliwości pomiaru odległości i kierunku przy użyciu markera, na przykładzie radaru Raster Scan z możliwością decentrowania. 1. przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 6 Mm, przy pracy z impulsem długim; 2. zmierzyć za pomocą markera (zgodnie z metodyką pomiarów) odległość i kąt kursowy do Wyspy Bystrzańska Kępa (obiekt nr 11); 3. zmierzyć za pomocą markera (zgodnie z metodyką pomiarów) odległość i kąt kursowy do elewatora Ewa (szacunkowa pozycja na mapie elewatora zostaje wskazana przez prowadzącego); 4. dokonać wymaganych obliczeń i pomiarów na mapie; 5. wyniki zapisać w tabeli; 6. skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne; 7. przełączyć radar na pogotowie. Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Strona 3
4.2 Stanowisko II - Radar GEM 1804 R/6. Cel: badanie możliwości pomiarowych elektronicznej linii namiarowej. 1. przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 8 km, przy pracy z impulsem długim; 2. włączyć elektroniczną linię namiarową (EBL) i ruchomy krąg odległości (VRM); 3. w razie potrzeby zdecentrować radar; 4. zmierzyć przy pomocy EBL i VRM odległość i kąt kursowy do Wyspy Bystrzańska Kępa (obiekt 11); 5. zmienić zakres pracy radaru na 4 km; 6. zmierzyć przy pomocy EBL i VRM odległość i kąt kursowy do Przesmyku Orlego (obiekt 6); 7. obliczyć namiary rzeczywiste na Wyspę Bystrzańska Kępa i Przesmyk Orli; 8. wyniki zapisać w tabeli; 9. skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne; 10. przełączyć radar na pogotowie. 4.3 Stanowisko III - Radar SIMRAD 83/93. Cel: Badanie możliwości pomiaru kierunku przy użyciu elektronicznej linii namiarowej i odległości za pomocą ruchomego kręgu odległości. 1. przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 6 Mm, praca z impulsem długim, (najdłuższym z dostępnych); 2. przeprowadzić regulację dodatkową (ZRW, rozróżnialnik), jeśli jest konieczna; 3. zidentyfikować na ekranie Wyspę Bystrzańska Kępa na jeziorze Dąbie (obiekt nr 11); 4. zmienić zakres na 3 Mm; 5. zdecentrować obraz radarowy tak, aby widoczna była Wyspa Bystrzańska Kępa; 6. zmierzyć przy pomocy EBL i VRM odległość i kąt kursowy do Wyspy Bystrzańska Kępa; 7. obliczyć namiar rzeczywisty; 8. wyniki zapisać w tabeli; 9. wycentrować obraz radarowy; 10. skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne; 11. przełączyć radar na pogotowie. 4.4 Stanowisko VI - Radar KODEN MDC 1860. Cel: Badanie możliwości pomiarowych odległości przy pomocy kręgów stałych 1. przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 6 Mm, praca z impulsem długim; 2. przeprowadzić regulację dodatkową (ZRW, rozróżnialnik), jeśli jest konieczna; 3. włączyć kręgi stałe; 4. przełączyć na zakres pracy 12 Mm; 5. za pomocą kręgów stałych zmierzyć odległość do Wyspy Bystrzańska Kępa (obiekt 11); 6. przełączyć na zakres pracy 6 Mm; 7. ponownie zmierzyć z pomocą kręgów stałych odległość do Wyspy Bystrzańska Kępa; 8. zmienić zakres na 3 Mm i decentrować obraz tak, aby widoczna była Wyspa Bystrzańska Kępa; 9. zmierzyć za pomocą kręgów stałych i VRM odległość do Wyspy Bystrzańska Kępa; 10. wszystkie wyniki zanotować w karcie pomiarowej; 11. dokonać wymaganych obliczeń odpowiedzieć na zawarte w karcie pomiarowej pytania; 12. wycentrować obraz skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne; 13. przełączyć radar na pogotowie. Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Strona 4
4.5 Stanowisko III - Radar JMA-3254. Cel: badanie możliwości pomiarowych kierunku przy użyciu elektronicznej linii namiarowej (EBL) i odległości za pomocą ruchomego kręgu odległości (VRM). 1. przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 6 Mm z impulsem długim; 2. przeprowadzić regulację dodatkową (ZRW, rozróżnialnik), jeśli jest niezbędna; 3. zmienić zakres na 0.75 Mm i zdecentrować obraz maksymalnie w kierunku ok. 120 na skali kątowej radaru; 4. przeprowadzić korektę ustawienia ZRW i rozróżnialnika, jeśli jest konieczna; 5. przy pomocy VRM i EBL zmierzyć odległość i kąt kursowy do elewatora Ewa (obiekt nr 3); 6. wycentrować obraz radarowy; 7. zmienić zakres na 0.125 Mm i zdecentrować obraz w kierunku ok. 180 na skali kątowej radaru; 8. przeprowadzić korektę ustawienia ZRW i rozróżnialnika, jeśli jest konieczna; 9. przy pomocy VRM i EBL zmierzyć odległość i kąt kursowy do Wyspy Bielawa (obiekt nr 2); 10. wycentrować obraz radarowy; 11. obliczyć namiar rzeczywisty z radaru na elewator Ewa; 12. obliczyć namiar rzeczywisty z radaru na Wyspę Bielawę; 13. wyniki zapisać w tabeli; 14. skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne; 15. przełączyć radar na pogotowie. 4.6. Stanowisko IV - Radar FURUNO FR 2115. Cel: badanie możliwości pomiaru kierunku przy użyciu elektronicznej linii namiarowej (EBL) oraz odległości za pomocą ruchomego kręgu odległości (VRM). 1. przeprowadzić regulację wstępną radaru na zakresie 6Mm, przy pracy z impulsem długim; 2. przeprowadzić regulację dodatkową (ZRW, rozróżnialnik), jeżeli jest konieczna; 3. zmienić zakres na 3 Mm; 4. zdecentrować obraz radarowy tak, aby widoczna była Wyspa Bystrzańska Kępa (obiekt nr 11); 5. zmierzyć odległość i kąt kursowy do Wyspy Bystrzańska Kępa; 6. zmierzyć odległość i kąt kursowy do Sadlińskiego Przylądku (obiekt nr 10); 7. obliczyć namiary rzeczywiste; 8. wyniki zapisać w tabeli; 9. wycentrować obraz radarowy; 10. skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne; 11. przełączyć radar na pogotowie. 4.7. Stanowisko XII - Stanowisko symulacji komputerowej. 1. na podstawie położenia kreski kursowej określić rodzaj zastosowanego zorientowania, 2. zmienić zakres przyciskami < >< > na 1.5 Mm; 3. przyciskiem <F1> włączyć krąg ruchomy; 4. zwiększając przy pomocy myszy jego odległość do 1 Mm spróbować określić minimalną wartość zmiany wskazywanej odległości, przy przesunięciu kręgu na ekranie o 1 piksel; 5. powtórzyć powyższy punkt po zmianie zakresu na 12 Mm; 6. dla promienia wydzielonej lampy radaroskopowej równego 219 pikseli określić czy symulowany radar spełnia kryteria IMO dokładności pomiaru odległości (przeprowadzić niezbędne obliczenia); 7. przyciskiem <F3> włączyć marker i porównać odległość wskazywaną przez oba znaczniki; 8. wyłączyć marker ponownie wciskając <F3>; Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Strona 5
9. zmniejszając kolejno zakres określić ewentualną zmianę odległości wskazywanej przez krąg (stwierdzić czy nastąpiła zmiana ekranowego promienia kręgu); 10. przyciskiem <F2> włączyć elektroniczną linię namiarową; 11. zmieniając kierunek elektronicznej linii namiarowej przy pomocy myszy określić jaka wartość kąta odpowiada jej przesunięciu na ekranie i czy symulowany radar spełnia kryteria IMO dotyczące dokładności pomiaru kąta; 12. wyłączyć wszystkie znaczniki. 5. Opracowanie sprawozdania. Jako podstawę sprawozdania należy wykorzystać Kartę Pomiarowa do Ćwiczenia 5. 5.1. Dane do analiz i obliczeń. Układ dalb przy Wyspie Grodzkiej: 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 DALBA ODLEGŁOŚĆ DO DALBY [ m ] KĄT POZIOMY POMIĘDZY DANĄ DALBĄ A DALBĄ 1 [ ] 1 301.28 0 16 870.45 41.6322 5.2. Część wstępna. 1. cel ćwiczenia ogólny; 2. cele ćwiczenia szczegółowe, dla każdego stanowiska. 5.3. Po wykonaniu ćwiczenia. Sprawozdanie powinno być indywidualną relacją z przebiegu ćwiczenia. Dla każdego stanowiska należy przedstawić: 1. wykonane szkice obrazów radarowych; 2. zalecane pomiary; 3. szczegółową interpretację wykonanych obserwacji; 4. wnioski i spostrzeżenia. Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Strona 6
6. Efekty kształcenia. Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Strona 7
7. Warunki zaliczenia. 8. Literatura. Literatura podstawowa 2. Bole A. G., Radar and ARPA Manual, Butterworth-Heinmann Elsevier, Great Britain 2007. 9. Juszkiewicz W., ARPA radar z automatycznym śledzeniem echa, WSM Szczecin, 1995. 10. Kabaciński J., Trojanowski J., Wykorzystanie radaru w warunkach ograniczonej widoczności, WSM, Szczecin 1995. 13. Łucznik M., Witkowski J., Morskie radary nawigacyjne, WM, Gdańsk 1983. 16. Wawruch R., ARPA zasada działania i wykorzystania, WSM, Gdynia 1998. Literatura uzupełniająca 1. Kon W., Wykorzystanie radaru do zapobiegania zderzeniom, WM Gdańsk, 1983. 2. Międzynarodowy lotniczy i morski poradnik poszukiwania i ratowania (IAMSAR), TRADEMAR, Gdynia 2001. 3. Poinc W., Duda D., Ratownictwo morskie, Wyd. Morskie, Gdańsk 1978. 4. Puścian J., Podstawy ratownictwa na morzu, ODERRARUM, Szczecin 1993. Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Strona 8