雷达避碰

雷达标绘

一、 雷达标绘与作图的用途

通过雷达标绘与作图，可以充分发挥雷达在避碰中的作用，确保船舶在能见度不良时的安全航行。在避碰中雷达标绘与作图有如下作用：

1. 能获得碰撞危险的早期警报；

2. 能准确获得两船的最近会遇距离和会遇时间； 3. 可精确求得来船的航向和航速； 4. 可求出本船有效的避让措施；

5. 可判断来船的行动及双方避让行动是否有效。

Diego Silang 120°,13.5kn 进一， 停、倒车 Vysotsk,14kn,由310°转向至304°及290° Brazilian Faith 125°, 5kn 三艘拖轮拖航

鸣放声号， 显示失控灯， 停车，倒车 右满舵， 发出警告信号 Fotini Carras 312° 16kn Frosta 310°，18kn 舵轮卡在右8° 二、 速度矢量和真运动标绘方法

我们将航速和航向这两个量用一个量表示，称之为速度矢量。它既能表示航速的大小，又能表示航行的方向。真运动标绘方法是在本船的航向线上，根据时间和速度标出不同时间本船的各个位置点。并由此按不同时间观测到来船的方位和距离，标绘出来船相对于本船的各个位置点，连接来船的各个位置点，其方向即为来船的真航向，各位置点间的航程经过换算即为来船的航速。

三、 相对运动标绘方法

如果观察者把本船看成是不动的，那么他看到的就是来船的相对运动。根据相对运动原理，以本船为基本点，标绘出来船的相对运动，它与本船和来船两者的真运动（绝对运动）的关系如下：

相对运动速度矢量VR=本船运动速度矢量V0+来船运动速度矢量VT，即

VR?V0?VT

因此，如果已知其中任意两个矢量，通过矢量三角形图解，即可求得另一个矢量。如图9—1，已知VAB及VAC，即可画出VBC。

四、 雷达避碰作图

使用舰操绘算图作相对运动图，具有标绘迅速、方便等优点。图上印有等距离圈、方位圈、比例尺及对数比例尺等，可以直接使用。

1. 求来船的运动要素（航向与航速）

（1） 作出本船航向线。

（2） 根据两次观测得来的来船的方位和距离，在舰操绘算图上标出第一次的A点和第二次的C点，连接AC并延长，如图9—2所示。如果两次观测的时间间隔为t，则相对运动速度VR?AC?60，相对运动方向为矢量AC。 t（3） 根据我船的航向和航速，过A点作我船航向的反航向线，截取AB?V0?t（V060为我船的航速），连接BC，则矢量BC即为来船的航向和航速。BC的长度为来船在时间间隔t内的航程，来船航速为VT?BC?60。将矢量BC平移至原点O，在方位圈上读t取的度数即为来船的航向。

例题1：设本船真航向010°，航速12节，雷达观测来船回波资料如下： 1030真方位050°，距离8.′0海里 1040真方位049°，距离6.′5海里 求来船的航向和航速。 解：（参见图9—3） （1） 作出本船航向线。 （2） 在舰操图上分别标出A点（050°，8.′0）和C点（049°，6.′5），连接A点和C点得相对运动线AC。

（3） 过A点作本船航向的反航向线AB，AB等于我船在时间（tt=1min）内的航程，即AB?12?10?2海里。 601.4?60?8.4节；将BC平移10（4） 连接BC，量得BC=1.4海里，则来船航速VT?至原点O，得来船航向为321°。

2. 求最近会遇距离与会遇时间（DCPA和TCPA）

由图9—2可知，AC是相对运动线，即AC?AB?BC，它是判断会遇最近距离及到达会遇最近的时间的重要依据。如果相对运动线的延长线通过雷达荧光屏中心O点，说明会遇最近距离为零，存在碰撞危险；如果不通过雷达荧光屏中心O点，则可以通过该线求出两船会遇的最近距离，我们称之为最近会遇距离，用DCPA表示。若DCPA小于1海里，我们也应认为存在碰撞危险。将两船到达最近会遇距离的时间称为最近会遇时间，用TCPA表示。具体的作法如图9—2所示。

（1） 过原点O作AC延长线的垂线，垂足为D，则OD即为与来船会遇的最近距

离DCPA。如果垂足在本船正横前，表明他船将在我船前方通过，如果垂足在本船正横后，则表明他船将从我船尾后通过。

（2） 以AC的长度为一个度量单位，在相对运动线由A点量到D点，则：

TCPA?ADAD?t?TA或TCPA??t?TC ACAC式中：TA和TC分别为A点和C点的时间。

例题2：我船真航向340°，航速12节，从雷达荧光屏上测得来船回波数据如下：

1035右舷28.5°，距离12海里 1041右舷28°，距离10.5海里 1047右舷27°，距离9海里 （1） 求来船的航向和航速。 （2） 求与我船会遇的最近距离DCPA和最近会遇时间TCPA。 解：（参阅图9—4） （1） 标出A点（28°.5，12′）和C点（27°，9′）；

12?12?2.4海里。 60（3） 连接BC，量得BC=1.6海里，则来船的航速为：

1.6Vt??60?8.0节

12（4） 将BC平移至中心O点，在方位圈上读得BC的方向为246° （5） 连接AC并延长，过原点O作AC延长线的垂线，垂足为D，则OD即为来船与我船会遇的最近距离，量得DCPA=0′.9。

AD12（6） 最近会遇时间：TCPA??t?TA??12?1035?1123

AC3（2） 过A点作我船的反航向线AB，AB?

3. 求本船的避让措施 见图9—5所示。

（1） 假如当来船回波在H点时，本船采取避让措施。过H点作2海里距离圈的切线TT′，此线为新设定的相对运动线。

（2） 过C点作TT′平行线，该平行线与我船的速度矢量BA交于E点，则BE即为本船航向不变时应采取的新航速。

（3） 如我船保持航速不变，采取转向的措施避让来船的作图方法是：以B点为圆心以BA为半径向右画弧与相对运动线的平行线交于G点，则矢量BG的方向即为我船的新航向，角ABG即为我船转向的角度。

（4） 本船用改向结合变速的方法避让来船时，只需在线段EG上任取一点F，连接BF，则矢量BF即为我船的新航向和新航速。

例题3：我船航向150°航速12节。 1440时来船回波在右舷30°，距离9.5海里。 1446时来船回波在右舷30°，距离8.0海里。 1452时来船回波在右舷30°，距离7.0海里。

如我船在1458时以2海里安全距离会让，求应改变的航向和航速。 解：如图9—5所示： （1） 标出A点（右舷30°，9′.5）和C点（右舷30°，7′.0），反航AB，AB等于我船12分钟的航程，即2.4海里。得三角形ABC。

（2） 延长AC，在AC延长线上标出H点（右舷30°，5′.0），过H点作2海里距离圈的切线TT′。

（3） 过C点作TT′的平行线，该平行线与BA相交于E点，则BE即为我船在12

BE0.9?60??60?4.5节 1212（4） 以B点为圆心，以BA为半径画弧。与TT′的平行线相交于G点，连接BG，则BG的方向即为我船的新航向，从图上量得我船新航向为006°。

4. 核查避让效果

我船采取避让措施后，应继续观测来船方位和距离的变化，以便判定我船的避让行动是否有效，或者来船的航向、航速是否有变化，具体作法见下例：

例题4：我船真航向010°航速12节，雷达观测资料如下： 1030时来船真方位050°距离8.0海里。 1040时来船真方位049°距离6.5海里。 求：（1）10分钟后我船采取右转的避让措施，使来船在我船2海里外通过，问应转向多少度？

（2）转向后继续观测来船回波： 1055时来船真方位040°距离4.0海里； 1105时来船真方位025°距离3.0海里。

试判断来船采取了什么措施？（改向和变速）。 解：如图9—6所示：

（1）作矢量三角形ABC，过H点作2海里距离圈的切线TT′，过C点作TT′的平行线。

（2）以B为圆心，以BA为半径画弧，与TT′的平行线交于G点，连接BG，量得角ABG=19°，即我船右转19°。

分钟内的航程，换算成航速为：V?（3）根据我船转向后又观测的雷达资料，再作新的矢量三角形，A1B1C1，则B1C1

即为来船此时的航向和航速，量得来船右转28°，航速未变。

5. 何时恢复原航向

船舶避让过程中，一船或两船采取避让措施后，两船会遇的最近距离DCPA和最近会遇时间TCPA都发生了变化，当两船已经实现安全距离通过时，我船应尽快恢复原航向和航速，具体作法如下例：

例题5：我船航向010o，航速12节，观测资料如下： 1030时回波相对方位029o，距离8海里。 1036时回波相对方位032o，距离6海里。 求：（1）来船航向、航速和最近会遇距离？

（2）我船于1036时以2海里会让应改变的航向？ （3）我船何时恢复原航向？ 解：如图9—7所示。

（1）作矢量三角形ABC，延长AC，过原点O作AC延长线的垂线，垂足为D，则：

BC9.3?60??60?9.3节 66从图9—7上量得来船航向TC=235o，DCPA（OD）=1.2海里。

来船航速为：VT?（2）过C点作2海里距离圈的平行线TT′，以B为圆心，以BA为半径画弧交TT′于G点，量得角ABG=50o，即我船右转40o。

（3）作AC延长线的平行线，并使之与2海里距离圈相切，该平行线交与TT′交于M点，则

CM6.3?6??6?18，即改向18分钟GC2.1后，可恢复原航向。

例题6：我船真航向170o，航速12节，雷达测得来船回波数据如下：

1400时真方位198.5o,距离12海里； 1406时真方位198o,距离10.5海里； 1412时真方位197o,距离9海里。

求(1)来船的运动要素(航向、航速、DCPA、TCPA)

（2）我船在距来船8.5海里处改驶真航向200o,假定他船保向、保速，当我船见来船回波为真方位170o时恢复原航向续航。问两船会遇时的DCPA和TCPA各为多少？

解：如图9—8所示。

（1）作矢量三角形ABC，延长AC，过原点O作AC延长线的垂线，垂足为D，则： TCPA?

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