Влияние метеорологических условий.
Опыт работы с РЛС показал, что в туман, дождь и при чрезмерно влажном воздухе наблюдается некоторое уменьшение дальности обнаружения объектов. Это объясняется сильным рассеянием и поглощением радиоволн сантиметрового диапазона водой, находящейся в воздухе. Степень ослабления сигналов увеличивается с уменьшением длины волны, на которой работает РЛС.
При некоторых условиях может наблюдаться аномальное распространение радиоволн сантиметрового диапазона, связанное с изменением коэффициента рефракции. При нормальном состоянии атмосферы радиолокационные лучи слегка изгибаются в сторону земной поверхности (рис. 17.10,а). Если коэффициент атмосферной рефракции убывает с высотой со скоростью меньше нормальной, или увеличивается, то изгиб у радиолокационных лучей будет меньшим и они в меньшей степени будут следовать кривизне земной поверхности. При этом лепесток диаграммы направленности РЛС будет стремиться подняться выше над 
поверхностью моря, что приведет к уменьшению дальности радиолокационного горизонта
(рис. 17.10,b). Такое явление называется пониженной рефракцией (субрефракцией). Оно возникает, когда холодный влажный воздух распространяется над теплой водой. При субрефракции объекты, имеющие небольшую высоту над уровнем моря, будут обнаруживаться на несколько меньших расстояниях, чем при нормальных условиях. Известны случаи, когда дальность обнаружения небольших судов и островов сокращалась на 30...40% и более.
|
|
|
Субрефракцию обычно замечают, когда температура воздуха не менее чем на 20°С ниже температуры воды. Наиболее часто это случается в полярных районах зимой и вблизи сильно охлажденных береговых массивов Поэтому если температура поверхности моря на 20°С превышает температуру воздуха, следует ожидать, что очень близкие объекты, находящиеся на расстоянии 2...3 миль, не будут обнаружены РЛС. (Во время арктических плаваний, когда разница между температурами воды и воздуха была особенно большой, судоводители с трудом обнаруживали айсберги и громадные плавучие льдины на расстоянии менее 1 мили.)
Если коэффициент атмосферной рефракции убывает с высотой со скоростью больше нормальной, то радиолокационный луч изгибается сильнее и в большей степени следует кривизне земной поверхности. В этом случае лепесток диаграммы направленности радиолокатора будет стремиться прижаться к земной поверхности, что вызовет увеличение дальности радиолокационного горизонта (рис. 17.10, в). Это явление называется повышенной рефракцией (сверхрефракцией). При сверхрефракции дальность радиолокационного горизонта может достигать нескольких сотен миль.
|
|
|
Исключительным случаем сверхрефракции является волноводное распространение, при котором радиоволны распространяются внутри высотного атмосферного волновода на большие расстояния, следуя кривизне земной поверхности.
Сверхрефракция обычно возникает при тихой погоде антициклонического типа, когда над относительно холодной поверхностью моря находится теплый сухой воздух. Наиболее часто такие условия встречаются в прибрежных водах умеренного (летом) или тропического пояса, а также в области пассатов и в Красном море.
Явление сверхрефракция не слишком опасно. Единственные помехи, которые могут появиться на экране, это эхо-сигналы последующего хода развертки. Они появляются в случае распространения радиоволн на большие расстояния по атмосферному волноводу, когда отраженный сигнал возвращается к антенне спустя несколько циклов развертки.
Для того чтобы убедиться, является ли принятый сигнал действительным или ложным, необходимо переключить РЛС на другую шкалу дальности, частота посылки импульсов на которой отлична от предыдущей. Если расстояние до объекта изменится, то это ложный сигнал последующего хода развертки.
|
|
|
Опыт использования РЛС показывает, что на экранах может появиться метеорологическое эхо, т. е. эхо-сигналы от облаков, полос ливня, границ районов с резко отличающейся влажностью. Неопытный наблюдатель может принять их за изображение препятствий (остров, берег и т. п.). Кроме того, такие эхо-сигналы затрудняют наблюдение за другими объектами, так как грозовые и дождевые тучи и сильный снегопад очень сильно засвечивают экран и среди этих пятен невозможно обнаружить нужные объекты.
Недооценка судоводителями этой особенности судового радиолокатора приводила к серьезным авариям. В районах, где одиночные острова являются единственными ориентирами, легко спутать с ними отдельные ливневые образования. В районах с изрезанными берегами во время сильных ливней конфигурация берега может быть сильно искажена, причем границу ливня можно принять за сушу.
Для того чтобы отличить ливень от острова, необходимо вести тщательное наблюдение за изменением формы эхо-сигналов на экране. Отличие становится особенно заметным, если у островов имеются характерные по очертаниям мысы. Эхо-сигналы от туч и грозовых фронтов имеют мелкие очертания с постоянно меняющейся формой. Можно также рекомендовать работу РЛС в режиме ИД, при котором будет видно движение облаков.
|
|
|
Наблюдение за пеленгами эхо-сигналов дает возможность во многих случаях уверенно опознать остров среди ливневых образований, так как последние имеют собственное движение.
Наблюдения за эхо-сигналами от метеорологических явлений могут дать ценные сведения о метеорологической обстановке. Созданы специальные береговые РЛС для обнаружения и определения положения штормов на расстоянии нескольких сотен километров для наблюдения за их дальнейшим движением и развитием. Такие сведения имеют большое значение для кратковременного предсказания о выпадения осадков, прохождения гроз и для указания вероятных путей движения ураганов.
Обнаружение льдов.
Выше отмечалось, что РЛС в условиях субрефракции плохо обнаруживают большие ледяные поля и айсберги. Однако льды не всегда обнаруживаются также и потому, что лед обладает малой эффективной площадью отражения, которая определяет возможность видимости объектов РЛС.
При плавании во льдах (или вдоль берегов, покрытых снегом) возникает значительное зеркальное отражение радиоволн и резко уменьшается рассеянное (диффузное) отражение, часть которого как эхо воспринимается радиолокационным приемником. По этой причине плохо обнаруживаются гладкие ледяные поля и айсберги с пологими склонами. Известен случай, когда айсберг длиной 230 и высотой 65 м не был обнаружен РЛС на расстоянии всего 3 мили. Причиной этого явилась большая (порядка 60° от нормали) пологость склона, обращенного к судну. Когда судно миновало айсберг, то этот же айсберг наблюдался на расстоянии до 12 миль, так как другая его сторона была крутой.
Ровный, гладкий лед почти не виден на экране РЛС. То же самое можно сказать и об отдельно плавающих крупных обломках льдов (несяки).
Наиболее сильные эхо-сигналы дает смерзшийся торосистый лед, изображение которого на экране во многом сходно с эхо-сигналом от сильного волнения.
Снеговое покрытие и льды (припай) вблизи низменных берегов могут исказить очертание береговой линии на экране РЛС и вызвать затруднения в опознавании берега и определении места судна.
Все сказанное выше не означает, что РЛС бесполезна при плавании во льдах. Действительно, РЛС не всегда надежно обнаруживает отдельные ледовые образования, и это следует учитывать, но тем не менее она может дать ценную информацию, особенно при плавании в сплошных льдах, когда РЛС позволяет отыскивать разводья и полыньи, даже закрытые выпавшим снегом. При навыке можно по яркости изображения на ИКО различать состояние льда на различных участках видимой на экране поверхности моря и определять направления, где лед разрежен или более тонок. Радиолокатор позволяет более точно вести счисление, так как с его помощью можно измерять расстояния, проходимые судном на каждом курсе (по льдине-ориентиру, расположенной прямо по курсу судна).
Теневые секторы.
При установке РЛС на судне стремятся поместить антенну в таком месте и на такой высоте, чтобы различные предметы судовой аппаратуры не мешали обзору всего горизонта. Однако так установить антенну можно не на всех судах. В некоторых направлениях на пути распространения радиоволн могут встретиться препятствия: мачты, труба и т. п., которые затеняют всю вертикальную полезную ширину луча антенны. Так как металлические предметы непроницаемы для радиоволн сантиметрового диапазона, то пространство, находящееся непосредственно позади препятствия, окажется в тени. Влияние теневого сектора на обнаружение объектов, расположенных в створе с препятствием, зависит от их размеров по отношению к ширине сектора, а следовательно, от их удаления. На грузовом судне обычного типа с антенной, установленной над рубкой мостика, теневой сектор от фок-мачты составляет 1...3°, а секторы от ближайших грузовых полумачт — 5... 10°.
Фок-мачта может и не создать теневого сектора, а только уменьшить интенсивность луча и снизить дальность обнаружения объектов. Наиболее широкий теневой сектор (10...45°) создает труба
Секторы, образованные мачтами, грузовыми полумачтами и трубами, нетрудно обнаружить: они хорошо видны на фоне засветки от волн. В штилевую погоду теневые секторы определяют с помощью небольшого катера или шлюпки. Катер обходит вокруг судна с поднятым уголковым отражателем. Схему расположения теневых секторов вывешивают в штурманской рубке.
Чтобы обнаружить суда и другие объекты, оказавшиеся в теневых секторах, нужно периодически на короткое время изменять курс на угол, равный наибольшему теневому сектору, расположенному в носовых курсовых углах. Невыполнение этого требования может привести к аварии.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 40; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!