AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych INSTRUKCJA Zniekształcenia i zakłócenia obrazu radarowego Laboratorium Opracował: Zatwierdził: Marta Shoeneich, Marcin Przywarty, Stefan Jankowski Stefan Jankowski Obowiązuje od: 01.10.2013
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: Zniekształcenia i zakłócenia obrazu radarowego. 1. Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów ze zniekształceniami i zakłóceniami obrazu, ich identyfikacją, wpływem na obraz radarowy oraz sposobami eliminowania ich. 2. Zakres przygotowania teoretycznego. Oznakowanie graficzne, nazewnictwo polskie i angielskie pokręteł regulacyjnych: 17-30, 38-47. 1. Zniekształcenia obrazu: a. ostrość obrazu; b. zniekształcenie wymiarów ech; c. zniekształcenie piły odchylającej; d. zniekształcenie impulsu podświetlającego. 2. Zakłócenia obrazu: a. szumy własne; b. echa od fal morskich; c. echa od opadów. 3. Echa fałszywe: a. echa z poprzedniego cyklu pracy; b. echa pośrednie; c. echa wielokrotne; d. echa niesynchroniczne (interferencyjne) Każde ze zniekształceń, zakłóceń i ech fałszywych powinno być poparte znajomością mechanizmów ich powstawania i wpływem na obraz radarowy. 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: wpływ zakłóceń niesynchronicznych na jakość obrazu radarowego oraz sposoby ich eliminacji. 1. Włączyć radar i przeprowadzić regulację wstępną na zakresie 6 Mm przy nastawie CORR 1. 2. Przełączyć radar na zakres 48 Mm. 3. Ustawić CORR 0. 4. Zaobserwować zmianę obrazu radarowego. 5. Zidentyfikować typ zakłóceń. 6. Wykonać szkic części obrazu (+/- 20 w sektorze dziobowym). 7. Ustawić CORR 1. 8. Zaobserwować i zinterpretować zmiany w obrazie radarowym. 9. Wykonać szkic (+/- 20 w sektorze dziobowym). 10. Przełączyć zakres na 3 Mm. 11. Ustawić CORR 0. 12. Zaobserwować zakłócenia. 13. Wykonać szkic (+/- 20 w sektorze dziobowym). 14. Ustawić CORR 1. 15. Zaobserwować i zinterpretować zmiany w obrazie radarowym. 16. Wykonać szkic (+/- 20 w sektorze dziobowym). Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Strona 3
17. Skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne. 18. Przełączyć radar na pogotowie. 4.2. Stanowisko II - RADAR GEM 1804 R/6. Cel: wpływ długości impulsu na wymiar ech i jakość obrazu radarowego. 1. Włączyć radar i przeprowadzić regulację wstępną na zakresie 8 km; 2. Przełączyć radar na zakres 2 km; 3. Wykonać szkic echa Wyspy Grodzkiej dla impulsu długiego i krótkiego. 4. Skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne. 5. Przełączyć radar na pogotowie. 4.3. Stanowisko III - RADAR SIMRAD 83/93. Cel: wpływ układu eliminującego zakłócenia niesynchroniczne na jakość obrazu radarowego. 1. Włączyć radar i przeprowadzić regulację wstępną na zakresie 6 Mm. 2. Przełączyć zakres na 12 Mm. 3. Zmieniając nastawę układu IR zaobserwować jej wpływ na jakość obrazu radarowego. (MENU DISP ECHO IR) 4. Wykonać szkic wybranego fragmentu (ok. 40 ) dla układu wyłączonego, dla nastawy 2 i 4. 5. Skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne. 6. Przełączyć radar na pogotowie. 4.4. Stanowisko IV RADAR KODEN MDC 1860. Cel: wpływ doboru nastawy ZRW na wymiar ech i jakość obrazu radarowego 1. Włączyć radar i przeprowadzić regulację wstępną na zakresie 6 Mm; 2. Przełączyć radar na zakres 0.25Mm. 3. Wykonać szkice dalb przy Wyspie Grodzkiej dla trzech dowolnych nastaw ZRW. 4. Skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne. 5. Przełączyć radar na pogotowie. 4.5. Stanowisko VI - RADAR JMA-3254. Cel: wpływ sektorów cienia poziomego na wykrywanie. 1. Włączyć radar i przeprowadzić regulację wstępną na zakresie 6 Mm; 2. Określić sektory cienia radaru; 3. W sektorach cienia odnaleźć echa pośrednie; 4. Wykonać szkic sektorów cieni i ech pośrednich. 5. Skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne. 6. Przełączyć radar na pogotowie. 4.6. Stanowisko VII - RADAR Furuno FR - 2115. Cel: wpływ sztucznego zwiększania rozmiaru ech na jakość obrazu radarowego. 1. Włączyć radar i przeprowadzić regulację wstępną na zakresie 6 Mm;, 2. Wejść do funkcji RADAR MENU; 3. Wcisnąć 0, aby uruchomić FUNCTIONS 2, 4. Zmieniać kolejno ustawienia funkcji ECHO STRECH (OFF / 1 / 2 / 3); (zmiana ustawienia następuje po zatwierdzeniu jej ENTER em); 5. Zaobserwować zmiany wyglądu ech; 6. Wykonać szkice wybranego echa radarowego o niewielkich rozmiarach dla wszystkich ustawień funkcji ECHO STRETCH. 7. Skręcić maksymalnie w lewo pokrętła regulacyjne. 8. Przełączyć radar na pogotowie. 4.7. Stanowisko XI Stanowisko symulacji komputerowej. Cel: wpływ zakłóceń, zniekształceń oraz ech fałszywych na jakość obrazu radarowego. Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Strona 4
1. Uruchomić program. 2. Po pojawieniu się strony tytułowej rozpocząć pracę używając dowolnego klawisza. Pojawia się strona z propozycjami wyboru trybu pracy. 3. Kursorem [Up] lub [Down] wybieramy tryb pracy o nazwie :"DEMONSTACJA ZJAWISK" i zatwierdzamy "ENTER'em". Pojawia się strona z listą zjawisk: "WYBÓR ZJAWISK". 4. Wyboru demonstrowanych zjawisk dokonujemy poprzez wybranie danej nazwy zjawiska kursorem [Up] lub [Down] i zatwierdzenie wyboru klawiszem [Enter] lub [Left] lub[right]. 5. Zniekształcenia "PROMIENIOWE ECHA" i "KĄTOWE ECHA" są wybrane automatycznie. 6. Wybieramy następujące nazwy zakłóceń i zniekształceń (nazwy mają być podświetlone na czerwono): a. podstawy czasu; b. od fal; c. od listków bocznych; d. z poprzedniego cyklu pracy; e. interferencyjne; 7. Kursorem [Up] lub[down] wybieramy opcję: "ZATWIERDZENIE WYBORU" i potwierdzamy [ENTER'em]. 8. Radar uruchamia się na zakresie 6 Mm. Wszelkich zmian związanych z regulacją radaru dokonujemy poprzez wybranie kursorem [Up] lub [Down] wybranego graficznego znaku danej funkcji i przy pomocy kursora [Left] lub [Right] dokonujemy zmiany jej ustawienia. Aktywacji i wyłączenia demonstrowanego zjawiska dokonujemy także przy użyciu kursora [Up] lub [Down], którym wybieramy nazwę danego zniekształcenia lub zakłócenia (z listy znajdującej się w prawym dolnym rogu ekranu), a przyciskami [Left] lub [Right] dokonujemy włączenia (nazwa podświetlona na czerwono) lub wyłączenia demonstracji danego zjawiska. 9. Wyłączyć demonstracje wszystkich zjawisk oprócz zniekształcenia "PROMIENIOWEGO ECHA" i "KĄTOWEGO ECHA". 1. zmienić zakres na 0.75 Mm, i. załączyć zakłócenia od listków bocznych, ii. wykonać szkic obrazu z włączoną i wyłączoną demonstracją zakłóceń, iii. wyłączyć demonstrację zakłóceń od listków bocznych. 2. przełączyć zakres na 1.5 Mm, i. załączyć demonstrację zniekształcenia podstawy czasu, ii. wykonać szkic obrazu z włączoną i wyłączoną demonstracją zniekształcenia, iii. wyłączyć demonstrację zniekształcenia podstawy czasu. 3. przełączyć zakres na 6 Mm, i. załączyć demonstrację zakłóceń od fal, ii. wykonać szkic obrazu z włączoną i wyłączoną demonstracją zakłóceń, iii. wyłączyć demonstrację zakłóceń od fal. 4. załączyć demonstrację zakłóceń z poprzedniego cyklu pracy, i. wykonać szkic obrazu z włączoną i wyłączoną demonstracją zakłóceń, ii. wyłączyć demonstrację zakłóceń z poprzedniego cyklu pracy. 5. załączyć demonstrację zakłóceń interferencyjnych, i. wykonać szkic obrazu z włączoną i wyłączoną demonstracją zakłóceń, ii. wyłączyć demonstrację zakłóceń interferencyjnych. Zakończyć pracę wciskając przycisk "Esc". 5. Wymagania dotyczące sprawozdania. Jako podstawę sprawozdania należy wykorzystać Kartę Pomiarowa do Ćwiczenia 3. 5.1. Część wstępna. 1. cel ćwiczenia ogólny; 2. cele ćwiczenia szczegółowe, dla każdego stanowiska. 5.2. 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 5
6. Efekty kształcenia. Akademia Morska w Szczecinie. Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Strona 6
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 7