Вероятная дальность обнаружения целей

Вероятная дальность обнаружения объектов зависит от многих факторов, поэтому надежный расчет дальности обнаружения для заданной конкретной ситуации в судовых условиях невозможен. Вероятные дальности обнаружения различных объектов для средних условий плавания (т. е. при отсутствии сильного волнения, сильных осадков, помех от мощных кучевых облаков и гидрометеоров) приведены в приложении.

Однако рекомендуется при всяком удобном случае получать фактические данные о дальности обнаружения реальных объектов для своего судна, своей РЛС, своего САРП в различных условиях плавания.

Помехи от морских волн - одна из главных причин, снижающих дальность обнаружения объектов. При сильном волнении сплошная засветка от волн может быть на расстояниях до 6 миль от начала развертки. Эхо-сигналы судов в зоне засветки обычно не обнаруживаются.

Влияние помех от волнения на дальность радиолокационного обнаружения судов следующее: при состоянии моря в баллах от 0до 1 - нормальное; от 2 до 3 - эхо-сигналы от малых (беспалубных) судов могут теряться в засветке и обнаруживаться на очень малых расстояниях; 4 - малые суда теряются в засветке, но эхо-сигналы больших судов, как правило, обнаруживаются; 5 - большая часть рыболовных и небольших транспортных судов теряются в засветке, но океанские траулеры и суда средних и больших размеров обнаруживаются; 6 - океанские траулеры и транспортные суда средних размеров теряются в засветке, большие транспортные суда продолжают обнаруживаться; 7 - большие транспортные суда обнаруживаются только при удачном ракурсе наблюдения, самые большие с развитыми надстройками - независимо от ракурса в пределах обычных для них дальностей обнаружения; 8 - обнаруживаются только самые большие океанские суда с развитыми надстройками.

Эхо-сигналы от полос ливня, сильного снегопада, грозовых туч, мощных кучевых облаков также засвечивают экран, и среди этих пятен могут быть не обнаружены или потеряны эхо-сигналы судов.

Плотный туман уменьшает дальность радиолокационного обнаружения вследствие рассеивания и ослабления сигналов: от 10% при визуальной видимости 100 м до 30% при видимости 25 - 30 м. Песчаная буря сокращает дальность радиолокационного обна­ружения несколько больше, чем туман, при одной и той же дальности визуальной види­мости.

Субрефракция (пониженная рефракция) возникает, когда холодный влажный воз­дух распространяется над относительно более теплой водой (в средних широтах - осенью в пасмурную тихую погоду, в высоких широтах - в районах теплых течений и т. п.). При разности температур воздуха и воды более 20°С дальность обнаружения малых судов сокращается на 20 - 30% (в отдельных случаях до 40 %). При сверхрефракции (теплый сухой воздух над относительно более холодной водой) дальность радиолокационного горизонта выше нормальной, однако могут появляться мощные эхо-сигналы последующего хода развертки. Сильный ветер способствует перемешиванию слоев воздуха и создает условия, близкие к нормальным.

Ложные сигналы от берега, экранирующие объекты, многократные отражения от близкого большого судна (в виде отметок на кратных пеленгах или по одному пеленгу, но на кратных расстояниях) могут маскировать слабые эхо-сигналы небольших судов и затруднить их обнаружение.

Влияние плохих метеоусловий на дальность радиолокационного обнаружения меньше при использовании волны 10 см, поэтому в случае сильных помех лучше переходить на диапазон 10 см. Так, при сильном ливне дальность радиолокационного обнаружения может снижаться в 2 - 4 раза при X = 3 см и лишь на 5 - 10% при X = 10 см.

Влияние помех от волн можно до некоторой степени уменьшить посредством схемы ВАРУ ("Помехи от волн"), которая постепенно увеличивает усиление от самого низкого уровня для ближних целей до установленного значения - для удаленных целей. Однако пользоваться этим регулятором следует с осторожностью и помнить, что уменьшается усиление не только помех, но и эхо-сигналов реальных объектов. Усиление рекомендуется регулировать таким образом, чтобы сохранять небольшую засветку вблизи центра экрана (не допуская появления "слепого" темного кольца, в пределах которого вообще не видно ни эхо-сигналов, ни мерцания экрана).

Следует учитывать, что во многих РЛС характеристика регулятора "Помехи от моря" бывает излишне крутой, что не позволяет плавно "подрезать" помехи на достаточно большом радиусе. Удаленные помехи от волнения приходится гасить уменьшением общего усиления видеосигнала. Это отрицательно сказывается на дальности обнаружения и, естественно, нежелательно.

В инструкциях по использованию САРП указывается, что устойчивость АС и достоверность информации в большой степени зависят от характера видеосигнала, его мощности, соотношения уровней сигнала и помехи. Подчеркивается, что необходимо сохранять минимальную видимость сигналов помех, чтобы вместе с ними не подавить сигналы от слабо различимых целей. Хорошо подобранное соотношение общего усиления видеосигнала с подавлением помех позволяет обнаружить сигнал цели как на максимальных, так и на минимальных дистанциях.

Приемный тракт РЛС "Океан" имеет линейную характеристику усиления, при этом автоматические регулировки в индикаторе "Бриз-Е" зависят от регулировки усиления и ВАРУ РЛС "Океан". Для нормальной работы САРП необходимо правильно установить уровень усиления и ВАРУ РЛС. Шумы приемника и отражения от волн на экране РЛС должны едва просматриваться, а полезные эхо-сигналы должны быть четко видны на их фоне. С помощью ручки "Усиление" на индикаторе "Бриз-Е" следует отрегулировать оптимальный уровень шумов на его экране. Оптимальным считается такой уровень шумов, при котором на экране на дальности 8-16 миль в площадь маркера попадает 2-4 "шумовых засветки" (ярких точки) на каждом обороте антенны.

Так как уровень шумов на выходе РЛС "Океан" изменяется при переключении шкалы дальности, следует контролировать уровень шумов на экране индикатора САРП "Бриз-Е" и при необходимости подстраивать уровень до оптимального ручкой "Усиление".

В техническом описании САРП нередко указывается, что благодаря различным техническим приемам дальность радиолокационного обнаружения и надежность обнаружения слабых эхо-сигналов малых целей выше, чем при обычном радиолокационном наблюдении. Так, в САРП "RACAL-DECCA-1269C" запись эхо-сигналов объектов в ОЗУ системы позволяет считывать их при подаче на экран с постоянной скоростью, не зависящей от используемой шкалы дальности, что существенно улучшает контрастность изображения на Д-6 миль. На Д > 6 миль изображение наносится на экран несколько раз в пределах одного периода зондирующего импульса РЛС, что также повышает контрастность. Так как видеосигнал обрабатывается и запоминается на одной скорости, а считывается на другой, то становится возможным сравнивать (коррелировать) один отраженный сигнал с другим, приходящим от той же цели, но от следующего зондирующего импульса, что повышает характеристики АС. По результатам испытаний, система АС (с ручным захватом) надежно работала в условиях волнения до 8 баллов.

Фирма "RAYTHEON" в рекламном материале "PATHFINDER/ST ARPA" указывает, что САРП имеет усовершенствованную технологию обработки сигналов, благодаря которой все обнаруженные эхо-сигналы, какими бы слабыми они ни были, надежно выделяются от помех и ясно индицируются. При этом САРП нередко индицирует эхо-сигналы, которые вообще не обнаруживаются при обычном визуальном наблюдении за экраном РЛС.

Наблюдая за экраном РЛС, часто бывает очень трудно выделить слабые или неотчетливые эхо-сигналы, которые могут появляться на ИКО только периодически, но не наблюдаются постоянно. Источником этих эхо-сигналов бывают нередко пустые бочки или другие плавающие обломки, однако это может оказаться и действительная цель -яхта, навигационный буй или 20-футовый контейнер, смытый за борт во время шторма.

Безусловно, метод цифровой обработки радиолокационной информации, применяемый в САРП, позволяет гораздо эффективнее выделить полезный сигнал на фоне шумов и помех, чем ручная регулировка, которую производит судоводитель на экране обычной РЛС. Однако судоводитель, имеющий опыт радиолокационного наблюдения, обнаружив единичный всплеск на экране, будет внимательно вести наблюдение, пока опасное место обзора не останется позади. Процессор САРП, не получив подтверждения при нескольких оборотах антенны, может в соответствии с заложенными в нем критериями обнаружения прекратить поиск и потерять, таким образом, эхо-сигнал от небольшого объекта.

При организации радиолокационного наблюдения с использованием САРП судоводитель должен учитывать следующие ограничения, накладываемые судовой РЛС.

1. Эффективная дальность обнаружения цели зависит от технических характеристик РЛС: мощности передатчика, чувствительности приемника, используемой частоты длительности импульса, высоты антенны. Характера цели: размеры, материал, форма, ракурс. Характеристик среды: помехи от волн, дождь, снег, туманы, суб- или сверхрефракция, ухудшается при качке судна и может быть неодинаковой в различных направлениях.

2. Если САРП не представляет собой автономную радиолокационную систему (АРЛС), а сопрягается с серийной РЛС, то установленная на РЛС шкала дальности накладывает важные ограничения на работу САРП. Если на РЛС установлена шкала дальности меньше, чем на САРП, то за пределами установленной шкалы РЛС экран САРП будет затемнен. Если на РЛС установлена шкала дальности больше, чем на САРП, то наблюдается некоторое ухудшение изображения на экране САРП вследствие деления частоты запуска развертки. Рекомендуется устанавливать на РЛС и САРП одинаковые шкалы дальности. В САРП "Бриз-Е" устанавливаемая шкала дальности не должна превышать действующую шкалу РЛС более чем в 2 раза.

3. Разрешающая способность РЛС по пеленгу и дальности зависит от установленной шкалы дальности, используемой частоты, ширины горизонтальной диаграммы направленности антенны. Две цели, находящиеся на расстоянии друг от друга меньше разрешающей способности РЛС, будут восприниматься, и обрабатываться САРП как одна цель.

4. При неправильной настройке органов управления РЛС ухудшаются ее эксплуатационные свойства, следовательно, и функционирование САРП. Так, в частности, пониженное усиление приводит к уменьшению дистанции обнаружения и захвата целей, повышает вероятность пропуска слабой цели (особенно на фоне помех). Чрезмерно повышенное усиление приводит к ухудшению разрешающей способности РЛС и способствует перезахвату целей (переходу строба АС с одной цели на другую) при близком расхождении целей.

5. Наличие "мертвой" зоны и "теневых" секторов судовой РЛС ограничивает возможность обнаружения и захвата целей САРП.

6. Ложные эхо-сигналы и помехи (помехи от волн, помехи от осадков и гидрометеоров, ложные эхо-сигналы от крупного объекта на близком расстоянии, от деталей собственного судна, помехи от работы других РЛС) могут восприниматься САРП как точечные эхо-сигналы на экране, приниматься на автосопровождение и вносить дезинформацию.