Radar Må ikke forveksles med en simulator radar som ikke viser et virkelig radarbilde, med radarens innstillinger og sjø- og atmosfæriske forstyrrelser

Hovedbestandeler 1 Sender 2 Mottager 3 Desplayet 4 antennedelen

Hovedbestanddele Sender Generator P.R.F (Trigger) Modulator Transformator Magnetron T/R Celle ( veksler mellom sending og mottaging)

Mottager T/R Celle (veksler mellom sending og mottaging) Mixer Local Oscillator Automatic Frekvens kontroll For forsterker Mellom forsterker Begrenser (Limitter) Video forsterker

Katodestrålerøret Katoden (minus ladet) Gitter Focus spole (plater) Avbøyningsspole (positiv ladet) Avbøyningsspolen roterer synkront med antenna Katodestrålerøret sitter i desplayet der også alle kontroll knappene sitter

Radarbølgenes utbredelse Rekke vidden er avhengig av bl.a.: Antennens høyde over havflaten Ekkoets høyde over havflaten Ekkoets utforming og størrelse Atmosfæriske forhold Når varm og tørr luft ligger over et overflatelag med kaldere og fuktig luft vil radarstrålen bøyes nedover. Under slike forhold økes rekkevidden og det kan detekteres ekko som ligger bak horisonten. Dette fenomen kalles ”SUPERREFFRAKSJON”. Det motsatte skjer når et lag kald luft ligger over et lag med varm luft ved havoverflaten. Radarstrålen bøyes da oppover og rekkevidden minskes. Dette kalles ”SUBREFRAKSJON”.

Radarhorisont under normale atmosfæriske forhold er maksimum rekkevidden (R maks) lik radarhorisonten eller litt korteer. Distansen til radarhorisonten er litt lengere enn den optiske horisonten, ca. 6% på grunn av radarstrålens (radarpulsens) avbøyning Eks.Et skip har en antennehøyde på 9 meter og ekkoets høyde er 25 meter Rmax = 2,2 x (V9 + V25) = 2,2 x (3 + 5) = 17,6 n. mil

Måleegenskaper (ekko) og radarbølgenes refleksjon Målets størrelse Generelt så vil store mål kunne detekteres på lengere avstand når det er fri radarsikt mellom antenne og mål Målets form Runde og koniske mål gir svakere ekko enn flater som står vinkelrett på radarstrålen. Et fyrtårn skulle man tro var et godt radarmål på grunn av dets størrelse, men ekkoet er ofte svakt fordi den runde og koniske form sprer mye av den utstrålte energi. Målets konsistens Et skipsskrog av stål vil returnere relativt kraftige ekko. På den andre side vil skroget som er laget av tre eller glassfiber gi svakere ekko Vertikale flater, så som klipper og bergvegger er gode radarmål. Derimot gir horisontale flater og områder med myk overflate, så som sandstrender og svakt skrånede landskap ikke så krafige ekko fordi de demper og sprer energien slik at en mindre del returneres til antennen

Radarbølgenes frekvens Foruten målets egenskaper har også radarens frekvens innvirkning på refleksjonen fra et mål. S og X-band radar S-bandet er frekvensområdet 3 GHz (bølgelengde 10cm.) X-bandet er frekvensområdet 10GHz (bølgelengde 3 cm.)

Avstandsoppløsning (diskriminasjon) Avstandsoppløsning er evnen til å skille to ekko som ligger i samme retning og tett ved hverandre. Dette er bestemt av pulslengden. Den vanlige skilleavstande ligger på ca. 22m. Ved o.o8 mikrosekund puls. Lengere puls gir dårligere skilleevne. En vanlig radar sender 3 forskjellige pulser avhengig av hvilken avstand radaren er satt til. Disse pulsene er: Kort puls ca. 15 m. lengde (skilleevnen ca. 7.5 meter) Mellom puls ca. 150 m. lengde (skilleevnen ca. 75 meter) Lang puls ca. 300 m. lengde (skilleevne ca. 150 meter) Radaren sender: Korte pulser på radaren normalt fra 0 – 6 n.mil (kan variere) Mellom pulser ” ” fra 6 – 12 n. mil (kan variere) Lange pulser ” ” fra 12 – og over (kan variere)

Kursoppløsning Kursoppløsning er evnen til å skille ekko som har samme avstand og ligger tett ved hverandre. Den faktor som påvirker sideseperasjonsevnen er den horisontale strålebredde. Den er proposjonal med antennelengden og motsatt proporsjonal med bølgelengden. Vanlig kursoppløsning er 1 til 3 grader. To mål som har samme avstand må ligge mer enn en gang strålebredden fra hverandre for at de skal vises på radarskjermen som to separerte ekko.

Falske ekko Av og til vil ekko vises på radarskjermen i posisjoner der det ikke finnes noe objekt i det hele tatt. Det er mulig å se hvilke ekko som er falske og hvilke som er ekte hvis man forstår grunnen til at de oppterer på radarskjermen. Faremomenter ved falske ekko er at de kan: Skjule virkelige ekko Gi inntrykk av en annen trafikksituasjon enn den virkelige. Føre til feil posisjonsbestemmelse

Multi refleksjoner (dobbel – ekko) Når et langt og plant mål som for eksempel siden på et skip, hus på en pir eller molo kommer nær fartøyet blir radarpulsene sendt fram og tlbake mellom fartøyet og målet. Dette resulterer i at vi får avstanden mellom hverandre etter det sanne ekkoet. Multi-ekko har samme peiling (retning). Avstanden til nærmeste ekko er korrekt. De øvrige ekko ligger på dobbelt, tredobbel eventuelt firdobbel avstand. De kan reduseres eller fjernes ved å redusere følsomheten (gain) eller ved bruk av AC/ SEA.

Side-ekko (side-lobe) Når radarpulsen blir sendt ut fra antennen vil noe av den utstrålte energi stråle ut på sidene av hovedstrålen (sidelobes). Dette fordi antennen ikke er ideell og at man tillater en viss ”lekasje” i andre retninger enn hovedstrålen. Hvis målet er på et slikt sted at det blir truffet både av hovedstrålen og sidestrålen, kan sideekkoene bli presentert på begge sider av hovedekkoet. Side-ekko kan reduseres eller fjernes ved bruk av (gain) og ”A/C SEA”.

Skygge og blindsektorer En skorstein, mast eller lastebom nær radarantennen kan svekke eller blokkere den utstrålte energi fra antennen. Hvis disse hindringene har en størrelse som utgjør mer enn noen få graders vinkel i forhold til antennen kan det oppstå en blindsektor (dødvinkel). I blindsektoren vil små mål på korte områder ikke bli detektert. Store mål på lengere avstand kan bli detektert, men ofte svakere enn normalt (skyggeeffekt). Et stort objekt nær eget fartøy kan forårsake lignende resultat.

Indirekte ekko Et relativt stort objekt nær eget fartøy, kan bli presentert på to steder på radarskjermen. Et er det sanne ekkoet reflektert direkte fra objektet, og det andre er det falske ekkoet. Det falske oppstår på grunn av såkalt speileffekt fra enreflekterende konstruksjon, etc. nær eget fartøy ( antenne). Indirekte ekko kan oppstå når et fartøy passerer nær eget skip, eller når eget skip kommer nær for eks. en metallbru, etc. Konstruksjoner om bord på eget skip, så som master, kraner, skorstein,etc. kan reflekterer ekko fra andre objekt. Indirekte ekko oppterer på samme peiling som den reflekterende flate mens avstanden er nærmest korrekt. Indirekte ekko kan gjenkjennes etter følgende punkter: De opptrer vanligvis i blindsektorer. De har falsk peiling (retning), mens avstanden er tilnærmet korrekt Når de plottes er deres bevegelser unormale. Deres form indikerer at de ikke er direkte (sanne) EKKO.

Måling av avstand Avstanden fra eget skip til et mål kan normalt finnes på tre måter: Med avstandsringer Med markør Med VRM Med avstandsringer: Slå på avstandsringene og juster dem til passende lysstyrke. Beregn avstanden ved å telle antall ringer mellom senter og ekko. Kontroller distansen mellom ringene (ringintervall). Vurder avstanden mellom ekkoet og den indre kant på nærmeste avstandsring. Med markør: Med markør kan distansen måles med større nøyaktighet. Plasser markøren på den innerste kant av ekko (målet). Avstanden fra eget skip til målet vises på radarskjermen. Med VRM (variabel ring): Med VRM kan avstanden måles med stor nøyaktighet. Juster VRM slik at den ligger inntil indre kant av ekko. Distansen til målet utleses ved VRM indikeringen på skjermen.|

Måling av peiling (retning) Relativ peiling fra eget skip til et ekko kan måles med radarens peileskive, markør eller EBL (elektronisk peilelinjal). Dersom gyro er tilkoblet radaren kan sann peiling utleses direkte. Med peileskive: Ved hjelp av peileskiven finnes peilingen til ekko i forhold til radarens styrestrek (skipets baug), relativ peiling. Med markør: Plasser markøren på ekkoets senter. Peilingen fra eget skip til ekko vises på radarskjermen. Med EBL (elektronisk peilelinjal): Slå på den elektroniske peilelinjal (EBL) og legg den over ekko-senter. Peiling til målet vises på radarens EBL utlesning. Sann peiling: Peiling (retning) relativ til baug (styrestrek) er relativ peiling. Peiling relativt til nord er sann peiling. Når gyro ikke er tilkoblet radar Finn sann peiling ved å addere relativ peiling til rettvisende kurs Sann peiling= Relativ peiling + rettvisende kurs Dersom summen er større enn 360grader, trekk fra 360grader. Når gyro er tilkoblet radar Velg Nord opp (sant radarbilde). Plasser EBL på ekkoet og les av EBL, (T). På Radarerer utstyrt med kursgyro (peileskala som følger gyro) kan sann peiling utleses fra peileskala når gyrokursen er rettet for gyrofeil.

Nautiske kart og radarbilde Under normale forhold vil bildet som vises på radarskjermen være nokså likt det tilsvarende nautiske kart. Vær likevel klar over følgende. En radar kan ikke: Se mål som ligger under horisonten (radarhorisonten). Se mål som er skjult av et større. Se rundt hjørner, for eks. en bergvegg. Skille mellom to mål som ligger nær hverandre, enten sideveis (peiling) eller i avstand. For eks. et skip som tauer et annet kan vises som ett ekko, fordi begge blir dekket av radarstrålen på samme tid, (radarpulsen).

Posisjonsbestemmelse ved hjelp av radar Når det finnes godt identifiserbare faste objekter innen radarens rekkevidde, kan man utlede sin egen posisjon ved å sammenligne radarbildet med kartet. I åpen sjø forteller radaren intet om egen posisjon. Grunnet skyggevirkning og jordkrummning viser ikke radaren alle mål slik de ser ut på kartet. Radaren er godt egnet til posisjonsbestemmelse ved nærpssering av land og i trange farvann. I dette kapittel skal vi se på metodene for å finne sin egen posisjon ved hjelp av radar. Mål (ekko) som benyttes for å beregne posisjonen må oppfylle følgende krav: Målet bør ha kort distanse til eget skip. Målet må gi sterke og tydlige ekko (for eksempel en liten holme,et nes,etc.) Når flere mål benyttes bør de danne vinkler så nær 90 grader som mulig med hverandre.

Posisjonsbestemmelse ved hjelp av radar-distanse Prosedyre Velg minst to mål, helst tre som du kan finne på et nautisk kart. Kall dem for eks. ”A”, ”B” og ”C”. Mål distansen til målene (ekkoene) med VRM eller markør. Med en passer settes distansen ut fra hvert mål på kartet. Sirkelbuenes skjæringspunkt er skipets tilnærmede posisjon (P). Objekter på lengere distanse gir dårligere nøyaktighet fordi de kan ligge under radarhorisonten og fordi radarstrålens bredde øker med distansen.

Posisjonsbestemmelse ved hjelp av peiling og distanse til et fast punkt Posisjonen bestemmes ved å beregne distanse og radarpeiling til et fast punkt på land etc. Punktet som benyttes må finnes på et nautisk kart og vises tydelig og definerbart på radarskjermen. PROSEDYRE Velg et mål som kan identifiseres på et nautisk kart. Kall målet for eks. ”A”. Mål distansen og relativ peiling til målet med VRM og EBL, eller markører og peileskive. Kalkuler sann peiling til målet ved å addere rettvisende kurs med relativ peiling. ( Dette er ikke nødvendig når gyro er tilkoblet radaren). Med en passer settes distansen ut fra målet på kartet. Dra linjen for målets sanne peiling (gjennom punkt ”A”). Skjæringspunktet mellom sann peiling og avstanden er skipets tilnærmede posisjon (P).

Posisjonsbestemmelse ved hjelp av to peilinger Posisjonsbestemmelse med denne metode er vanligvis ikke så nøyaktig som metoder hvor distansemåling inngår. Nøyaktigheten forbedres når man kan benytte små og tydlige radarmål. PROSEDYRE Velg to (eller flere) mål som kan identifiseres på et nautisk kart. Kall dem for eks. ”A” og ”B”. Mål den relative peiling til hvert mål med EBL eller peileskive. Kalkuler sann peiling til begge mål ved å addere kompasskurs til relativ peiling. (dette er ikke nødvendig når gyro er tilkoblet radaren. På kartet settes linjene for sann peiling til begge mål, (Gjennom punkt ”A” og ”B”). Skjæringspunktet mellom peilelinjene er skipets tilnærmede posistion (P).

Radarstrålens påvirkning av atmosfæriske forhold Skal her ta med ter forhold: Sub-refraction: Varm, fuktig luft stagnere over kald sjø. Lufta blir avkjølt nedenfra, og dette fører ofte til tåke. Tmeperatur og vanndampinnhold vil øke med høyden, og følgelig vil radarbølgenes hastighet være størst ved havflaten og høyden.radarstrålen vil bøye oppover. Radar-blackout: Hvis varm luft ligger i ro over kald sjø, blir den avkjølte nedenfra. Temperatur og fuktighet vil øke med ……. Det dannes tåke ved havflaten, og hvis det er stille, vil tåkesjiktet bli grunt. Hvis radarantennen stikker opp av sjiktet, vil radarbølgen mer eller mindre bli reflektert av tåken. Radaren vil ikke registere objekter i tåka, og det vil bli fullstendig Radar-balck-out. 4. Duct-utbredelse: Varm, fuktig luft over kald sjø. Det dannes lavt tåkeskylag hvis det er svak vind langs havflaten. …… radarstrålen reflekteres mellom tåkeskylaget og havflaten. Radarens rekkevidde kan bli betydelig lenger enn vanlig.