雷达与ARPA手册(第3版)

本书特色

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本书从理论学习和工程应用角度，全面系统地阐述了船舶导航雷达的理论与技术，较好体现了当前船舶导航雷达技术状况和新发展。主要内容包括船舶导航雷达工作原理、杂波条件下的目标检测技术、目标捕获和跟踪技术、标绘和避碰技术、操作和控制方法、ARPA精度和误差分析、使用雷达和ARPA的导航技术、船舶自动识别系统，详细介绍了雷达天线、雷达发射机和雷达接收机等分系统技术，以及全球导航卫星系统、电子海图等辅助设备，IMO关于导航雷达的性能标准等。本书可作为雷达、目标检测、目标跟踪、导航避碰等相关专业研究生的参考教材，也可作为雷达专业工程技术人员和雷达使用人员的参考书。

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内容简介

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本书从理论学习和工程应用角度，全面系统地阐述了船舶导航雷达的理论与技术，较好体现了当前船舶导航雷达技术状况和新发展。主要内容包括船舶导航雷达工作原理、杂波条件下的目标检测技术、目标捕获和跟踪技术、标绘和避碰技术、操作和控制方法、ARPA精度和误差分析、使用雷达和ARPA的导航技术、船舶自动识别系统，详细介绍了雷达天线、雷达发射机和雷达接收机等分系统技术，以及优选导航卫星系统、电子海图等辅助设备，IMO关于导航雷达的性能标准等。本书可作为雷达、目标检测、目标跟踪、导航避碰等相关专业研究生的参考教材，也可作为雷达专业工程技术人员和雷达使用人员的参考书。

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作者简介

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艾伦.博尔是英国利物浦约翰摩尔大学的雷达顾问、ARPA航海顾问，前首席讲师。是一名雷达技术科研人员，从事雷达科研、雷达工程的设计开发等工作。
张杨，解放军海军某研究机构科研人员，从事海上雷达技术的科研工作，承担军队相关科研项目多项，具有科学研究、工程应用等多方面的工作经验积累。

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目录

第1章 雷达基本工作原理 1
1.1 引言 1
1.2 目标距离和方位测量原理 1
1.2.1 回波原理 1
1.2.2 距离与时间的关系 2
1.2.3 定向发射和接收 4
1.2.4 雷达信息显示 4
1.3 方位测量 8
1.3.1 船首标志 8
1.3.2 方位测量 9
1.4 显示模式 9
1.4.1 定向模式 9
1.5 运动和稳定模式 14
1.5.1 相对运动显示 14
1.5.2 真运动显示 16
1.5.3 显示模式选择 19
第2章 雷达系统—技术原理 21
2.1 引言 21
2.2 基本功能 21
2.2.1 发射机 21
2.2.2 天线 22
2.2.3 接收机 23
2.2.4 雷达处理器 23
2.2.5 显示器和用户接口 24
2.3 雷达信号 24
2.3.1 基本注意事项 24
2.3.2 频率选择 25
2.3.3 脉冲雷达的基本概念 26
2.4 雷达发射机 31
2.4.1 基于磁控管的发射机 32
2.4.2 磁控管应用 32
2.5 天线原理 34
2.5.1 天线概念 34
2.5.2 阵列天线 37
2.5.3 天线旋转单元 46
2.6 雷达信号接收和处理 47
2.6.1 雷达方程 47
2.6.2 接收机和处理器的作用 48
2.6.3 雷达接收机 49
2.6.4 接收机技术 52
2.6.5 雷达干扰 57
2.7 雷达信号处理原理 59
2.7.1 信号数字化 59
2.7.2 数字信号处理 61
2.7.3 距离和方位采样 62
2.7.4 杂波抑制 65
2.7.5 目标跟踪 67
2.8 雷达显示器与用户控制器 68
2.8.1 径向扫描平面位置显示器 69
2.8.2 数字显示器 71
2.8.3 平板显示器技术—液晶显示器 73
2.8.4 显示器格式 74
2.8.5 雷达回波显示 78
2.8.6 用户接口 81
2.9 固态雷达原理 83
2.9.1 相参雷达概念 84
2.9.2 相关处理 87
2.9.3 相关处理示例 89
2.9.4 距离旁瓣 91
2.9.5 脉冲压缩 95
2.10 雷达各单元在船上的安装位置 97
2.10.1 天线的安装位置 97
2.10.2 收发机单元 100
2.10.3 显示器单元 101
2.10.4 磁安全距离 101
2.10.5 暴露和防护的单元 101
2.10.6 电源 101
2.10.7 高压危险 102
2.10.8 双雷达转换 102
第3章 目标检测 104
3.1 引言 104
3.2 雷达特性 104
3.2.1 发射机特性 105
3.2.2 天线特性 105
3.2.3 接收机特性 105
3.2.4 *小探测距离 106
3.2.5 探测性能标准 107
3.3 目标特性 108
3.3.1 倾斜角 108
3.3.2 表面质地 108
3.3.3 材料 109
3.3.4 形状 110
3.3.5 大小 110
3.3.6 来自特殊目标的响应 115
3.4 目标增强——无源 116
3.4.1 角反射体 117
3.4.2 反射体阵列 118
3.4.3 路尼伯格透镜 121
3.5 目标增强——有源 122
3.5.1 雷达信标的原理 122
3.5.2 雷达信标在显示器上的形状 122
3.5.3 频率和极化 124
3.5.4 雷达信标的信息源 128
3.5.5 雷达信号弹 128
3.5.6 搜救应答器 130
3.5.7 有源雷达反射体 130
3.6 海杂波中的目标检测 131
3.6.1 海杂波响应的特征 131
3.6.2 杂波问题综述 135
3.6.3 显示的海杂波信号的抑制 136
3.7 降水杂波中的目标检测 141
3.7.1 降水响应的特性 141
3.7.2 在降水中的衰减 142
3.7.3 降水类型的影响 142
3.7.4 雨杂波的抑制 144
3.7.5 克服由降水引起的衰减 147
3.7.6 利用雷达检测降水的能力 147
3.8 雷达视距 148
3.8.1 标准大气条件的影响 148
3.8.2 亚折射 151
3.8.3 超折射 152
3.8.4 过超折射或大气波导 153
3.9 假回波和干扰回波 154
3.9.1 引言 154
3.9.2 间接回波（再次反射回波） 154
3.9.3 多重回波 158
3.9.4 旁瓣回波 158
3.9.5 雷达对雷达的干扰 159
3.9.6 第二次扫描回波 161
3.9.7 由电力电缆引起的“假”回波 166
第4章 自动雷达目标跟踪—规定的装置 168
4.1 引言 168
4.1.1 一体化和独立显示器 168
4.1.2 运输的要求、标准和操作者培训 169
4.1.3 遵守IMO性能标准 170
4.2 目标的捕获 170
4.2.1 捕获的技术规范 170
4.2.2 手动捕获 171
4.2.3 全自动捕获 171
4.2.4 区域自动捕获 171
4.2.5 警戒区 172
4.2.6 警戒环和区域抑制边界 172
4.3 目标的跟踪 173
4.3.1 跟踪的规范 173
4.3.2 变化率辅助 173
4.3.3 被跟踪的目标数 174
4.3.4 目标丢失 175
4.3.5 目标交换 175
4.3.6 轨迹分析和数据显示 176
4.3.7 目标尾迹和过去位置 182
4.4 矢量 183
4.4.1 相对矢量 184
4.4.2 真矢量 184
4.4.3 试操船 185
4.5 自动雷达标绘仪显示器 187
4.5.1 操作显示器的尺寸 187
4.5.2 ARPA装置应具有的距离量程 187
4.5.3 显示模式 187
4.5.4 ARPA数据的亮度控制 187
4.5.5 使用屏幕标识测量距离和方位 188
4.5.6 距离量程改变的影响 188
4.6 字母数字数据的显示 188
4.7 报警和警告 189
4.7.1 警戒区 189
4.7.2 超出*小会遇距离（CPA）/*小会遇时间（TCPA） 190
4.7.3 目标丢失 191
4.7.4 机动时间 191
4.7.5 轨迹变化 191
4.7.6 锚位监视 191
4.7.7 跟踪饱和 191
4.7.8 错误和无效的要求 192
4.7.9 安全极限矢量抑制 192
4.7.10 试操船报警 192
4.7.11 自检和报警 192
4.8 自动对地稳定 192
4.9 导航线和地图（也见8.4.6.3节） 194
4.10 目标模拟装置 195
4.11 预测的碰撞点 195
4.11.1 碰撞点的概念 195
4.11.2 如果观察船保持速度时碰撞点的情况 197
4.11.3 当目标船速度变化时碰撞点的情况 198
4.11.4 当目标船航向变化时碰撞点的情况 198
4.12 预测的危险区（PAD） 199
4.12.1 实际中预测的危险区 201
4.12.2 预测的危险区形状的改变 201
4.12.3 预测的危险区的移动 201
4.12.4 预测危险区（PAD）的未来发展 202
第5章 自动识别系统 203
5.1 AIS的发射体制 204
5.1.1 自主和连续模式 204
5.1.2 指配模式 205
5.1.3 轮询模式 205
5.1.4 B类发射——载波敏感时分多址（CSTDMA） 205
5.2 A类船舶发射的自动识别系统信息 207
5.3 自动识别系统信息及类型 208
5.3.1 A类信息发送 208
5.3.2 B类信息发送 209
5.3.3 搜救飞机 209
5.3.4 自动识别系统搜救应答器 209
5.3.5 导航设备 210
5.3.6 自动识别系统二进制信息 210
5.4 自动识别系统单元和船桥显示器 211
5.4.1 独立的简易键盘显示器 211
5.4.2 独立的图形显示器 211
5.4.3 AIS与ARPA或ECDIS的组合 211
5.4.4 引航员接头与显示器 212
5.4.5 B类设备 213
5.4.6 自动识别系统接收机 213
5.5 自动识别系统的可用性 213
5.5.1 目标交换 213
5.5.2 大块陆地特征周围自动识别系统信号的发送 214
5.5.3 自动识别系统的容量 215
5.5.4 自动识别系统对GNSS的依赖 215
5.5.5 自动识别系统的船舶参与 215
5.5.6 自动识别系统对于虚假报告、欺骗、干扰的脆弱性 216
5.6 自动识别系统对岸上监测站的益处 216
5.7 雷达/自动雷达标绘仪和自动识别系统的避碰对比 217
5.8 AIS其他应用以及与AIS有关的应用 219
5.8.1 自动识别系统互联网 219
5.8.2 卫星自动识别系统 219
5.8.3 船舶远程识别和跟踪 220
第6章 操作控制 222
6.1 控制器的使用和*佳性能 222
6.2 雷达显示器的设置 222
6.2.1 初始检查 223
6.2.2 开机 223
6.2.3 设置屏幕亮度 223
6.2.4 默认状态与启动 225
6.2.5 画面定向设置 226
6.2.6 雷达画面显示设置 226
6.2.7 获得*佳画面（磁控管雷达） 227
6.2.8 相参雷达系统的*佳画面 230
6.3 性能监视 230
6.3.1 回波箱的原理 230
6.3.2 回波箱的安装位置 232
6.3.3 功率监视器 233
6.3.4 应答型性能监视器 233
6.3.5 校正电平 234
6.3.6 性能检查的步骤 234
6.3.7 现代趋势 234
6.4 改变距离量程或脉冲宽度 235
6.5 等待状态 235
6.6 距离和方位测量控制器 236
6.6.1 固定距标环 236
6.6.2 活动距标环 237
6.6.3 平行指示线 237
6.6.4 电子方位线 237
6.6.5 自由电子距离方位线 238
6.6.6 操纵杆/轨迹球和光标 238
6.6.7 距离精度 239
6.6.8 方位精度 239
6.7 杂波和干扰抑制控制器 240
6.7.1 海杂波抑制 240
6.7.2 雨杂波抑制 242
6.7.3 干扰抑制 243
6.8 回波展宽 243
6.9 自动雷达标绘显示器 244
6.9.1 雷达数据的输入 244
6.9.2 启动处理器 244
6.9.3 航向和航速数据的输入 244
6.9.4 矢量时间控制 246
6.9.5 相对矢量或真矢量 246
6.9.6 对地或对海稳定的真矢量 246
6.9.7 安全极限 248
6.9.8 跟踪准备 248
6.10 AIS操作控制器 249
6.10.1 独立的AIS设备 249
6.10.2 AIS与ARPA的结合 251
第7章 含避碰的雷达标绘 253
7.1 引言 253
7.2 相对标绘 253
7.2.1 矢量三角形 254
7.2.2 标绘三角形 255
7.2.3 标绘作图 255
7.2.4 标绘的实用性 256
7.2.5 提取数值数据的必要性 258
7.2.6 特殊情况下的标绘 258
7.3 真标绘 258
7.4 仅有目标机动时的标绘 260
7.4.1 标绘作图 260
7.4.2 试图估计目标机动情况的危险性 261
7.5 本船机动时的标绘 261
7.5.1 本船仅改变航向时的标绘 26

封面

书名:雷达与ARPA手册(第3版)

作者:（英）Alan Bole（艾伦 . 博尔

页数:438

定价:¥118.0

出版社:电子工业出版社

出版日期:2018-03-01

ISBN:9787121370977

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