[科普中国]-雷达试验船

雷达试验船是用于测试航行避让、船舶定位、狭水道引航的雷达船只。雷达在能见度不良时为航海人员提供了必需的观察手段。它的出现是航海技术发展的重大里程碑。

发展简况1904年德国工程师胡尔斯迈耶制成能发射和接收电磁波以探测船舶的装置，但因作用距离不到1英里，未引起重视。

1935年法国班轮“诺曼底”号最先安装航海雷达，其天线不能旋转，用以探测前方冰山。

30年代末，英国和美国制成船用米波对空搜索雷达。第二次世界大战期间，研制了厘米波对海雷达。

1940年英国人兰德尔和布特制成空腔磁控管，解决了微波源问题。

1941年美国首先制成带有平面位置显示器的脉冲微波海面搜索雷达。这种雷达在第二次世界大战的反潜艇作战中发挥了重大作用，战后用作商船航海雷达，以保证航海安全。

60年代末到70年代初出现了自动雷达标绘仪，进一步发挥了雷达在避碰上的作用，得到广泛应用。

《1972年国际海上避碰规则》规定了正确使用雷达和进行标绘的要求。

《1974年国际海上人命安全公约1981年修正案》规定了不同吨位船舶安装雷达和自动雷达标绘仪的台数和日期。国际海事组织也先后通过航海雷达和自动雷达标绘仪的性能标准。1

结构通常由天线、发射机、接收机、显示器和电源5部分组成。

①天线：

早期用抛物面反射天线，现已为波导隙缝天线取代。天线辐射以水平线性极化为主；为提高雷达在雨雪中的探测能力，有的天线装有圆极化装置。发射和接收一般合用一个天线，由双工器（收发开关）转换。天线由马达驱动，作360°连续环扫。为保证方位测量精度和方位分辨力，天线波束水平宽度要窄，很多3厘米航海雷达在1°以内。为防止船舶摇摆时丢失目标，波束垂直宽度较宽，约为25°。

②发射机：

采用脉冲体制。脉冲宽度约为 0.05～2微秒。近距离档用较短脉冲，以提高距离分辨力；远距离档用较长脉冲，以增大作用距离。工作波段以X波段（9320～9500兆赫）和S波段（3000～3246兆赫）为主，这两种波段的雷达通常分别称为 3厘米雷达和10厘米雷达。在天线尺寸相同的情况下，前者有较高的方位分辨力，有利于近距离探测；后者受雨雪杂波和海浪杂波的干扰较小，电磁波经过雨区的衰减也小，如果发射功率相同，远距离灵敏度较高，有利于远距离探测。雷达同时安装这两种波段，可取长补短。

③接收机：

采用直接混频超外差式，设有海浪干扰抑制电路和雨雪干扰抑制电路。为防止相同波段的雷达干扰，有的雷达设有抗同频异步干扰电路。发射机和接收机组装在同一机柜内，合称收发机。

④显示器：

采用距离方位极坐标的平面位置显示，扫描线和天线同步旋转，有若干档距离量程可供选用。测距可用活动距标或固定距标；测方位可用电子方位线或机械方位圈。70年代出现的高亮度显示器，可不用遮光罩，白天在驾驶台正常光线下供数人同时观察。有的采用彩色显示器，用不同颜色表示不同内容，使屏幕画面更醒目。

⑤电源：

早期航海雷达用变流机，现已普遍采用逆变器，也有直接用船电的。2

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学