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            港口水域使用雷達的局限性及對策

              來源:www.casetabarkine.com

              針對部分駕引人員的雷達使用習慣,結合IMO雷達設備性能標準和港口水域船用雷達使用的實際情況,探討在港口水域使用雷達時的注意事項。分析表明,在船舶密度極高的港口水域,雷達的避碰功能并不適用,雷達圖像應進行適應性調節以應對特殊的航行環境。
              在港口水域使用雷達設備的局限性
              港口水域內船舶通航密度大,船舶間距離近且機動頻繁。這些會導致雷達難以穩定跟蹤目標,降低目標數據精度。
              (一)雷達的目標分辨能力有限制
              根據IMO雷達設備性能標準MSC.192(79)的規定,在平靜的海面使用1.5海里或更小的量程,在量程的50%~100%范圍內,兩個點物標的距離分辨力應不低于40米,方位分辨力應不低于2.5度。當目標間距離小于40米或方位差小于2.5度時,雷達可能無法分辨目標,也無法穩定跟蹤目標。這種超出雷達分辨能力的情況,在通航密度大的港口水域較為常見。
              圖1是上海港南槽航道進口高峰時拍攝的雷達圖像。圖中出現了嚴重的回波粘連現象。其原因就是船舶密度過大,目標間距離太近,超出了雷達的目標分辨能力。雷達無法分辨這些粘連在一起的目標回波,也無法準確捕獲并穩定跟蹤這些目標。對那些尚可分辨的目標,即使雷達能夠捕獲,在跟蹤的過程中也極易發生目標丟失或交換,難以獲取目標的準確運動數據。

             

            圖一

              (二)雷達跟蹤處理目標信息存在延時
              雷達捕獲目標后,需要對目標信息進行濾波處理,才能穩定地跟蹤目標。在濾波過程中,雷達需要累積目標的過往數據,濾除各種傳感器誤差,平滑目標及本船的運動和氣象海況等的不利影響。在完成這些過程后,雷達才能預測目標未來的航向和航速,計算并輸出目標的運動數據。從濾波的過程可以看出,雷達捕獲目標后要延遲一段時間才能輸出目標的運動數據。當目標發生機動航行時,由于濾波過程的耗時,導致雷達不能及時反饋目標的機動變化,對目標運動的預測存在延時。濾波過程造成了雷達對目標機動處理的延時,因而影響了雷達對近距離、高機動目標的跟蹤精度[2]。
              圖2中的3號目標(箭頭位置)是在上海港北槽航道作業的測量船,在作業過程中多次穿越航道,其機動尤為頻繁。圖2是在其掉頭時所拍攝。通過圖中3號目標的真尾跡,可以看出測量船已經完成了掉頭,并開始向東北方向航行,但其真矢量卻依然指向西南方向,存在明顯錯誤。在面對高機動的目標時,雷達提供的目標運動數據并不可靠,甚至會給出錯誤的數據。

             

             

             

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