船舶雷达不可视区域的测定分析扆泽江

船舶雷达不可视区域的测定分析扆泽江

扆泽江

（武警工程大学陕西西安710086）

摘要：船舶雷达是航海过程中最为关键的设备之一，主要用于周围环境的探测。但在使用过程中，仍然存在一定的不足之处，比如不可视区域的问题，严重威胁着航行的安全。本文就船舶雷达不可视区域的问题展开分析，并提出相应的解决策略，希望为船舶的安全航行提供一定帮助。

关键词：船舶雷达；不可视区域；测定

船舶雷达，是船舶航行过程中最为重要的探测工具，经过多年来的发展，已形成了较为完备的理论体系。随着科学技术的飞速发展，许多高精尖的探测设备被应用于船舶航行中，但都无法真正代替雷达所起到的作用。但是，尽管船舶雷达已经取得了一定的创新发展，仍然无法从根本上解决不可视区域问题，这对船舶的航行来说是非常大的安全隐患，本文就此问题展开探讨，并提出几种应对策略，希望为船舶的安全航行提供一定参考。

一、船舶雷达的不可视区域

（1）扇形阴影区

现代的船舶构成存在着很多较为高大的建筑，比如吊杆、烟囱等等，因为功能需要常常都会建的比较高。而船舶雷达由于自身重量、安全等方面的考量，安装达不到那么高，所以，较高的建筑就会对雷达的扫射区域造成一定干扰。雷达在探测过程中，当某一角度的电磁波遭受遮挡后，其后就会生成一个扇形的阴影区，该区域内的事物难以准确探测。除了自身的影响，船舶在抵近较为高大的障碍物时，同样会受到影响，这种情况常常是发生在受到山体遮蔽的河流转弯处。扇形阴影区的范围并不是恒定不变的，一般是与两者之间的间距、相对高度等有所关联。高度超过了天线的建筑，其遮蔽范围越大、距离越靠近，所导致的阴影区就越严重。处在阴影区内，船舶驾驶人员就难以准确判断来船，特别是后面的来船，易于造成危险的发生。

（2）船舶首尾阴影区

该区域指的是因船首或船尾阻挡而形成的雷达难以探测的区域。其大小与船舶首尾的大小有关，而且也与船舶的总体长度、天线的装设方位等有所关联。一般来说，船的总体长度越长、天线的高度装的越低，船首的阴影范围越大；船尾与此同理。它造成的安全隐患在于难以准确判断突然驶来的小船或渔舟，易于导致碰撞的发生。

（3）雷达探测盲区

该区域指的是处在雷达的最短探测距离以内的区域，也就是雷达波难以触及到的范围。盲区的范围主要是由天线的高度、雷达的功能性所决定的，当天线越高、最短探测距离越大时，盲区范围就越广,造成的后果越严重。该区域造成的安全隐患主要是难以发现近处的物体，容易导致触碰。

（4）物标假回波

这种情况的发生，主要包括如下几个方面：天气恶劣时雨雪造成的回波、风浪环境下造成的海浪回波、信号传播途中造成的噪声回波等。假回波本身的产生并没有危险，但会干扰到驾驶人员的判断，使其选择错误的避让，有可能引发真正的危险。其中，对驾驶人员影响最大的要数间接假回波，它是由船舶自身或外界环境对雷达波的反射而形成的，在其产生过程中，会造成驾驶人员对前方的错误判断，而忽视了真正的危险。总的来说，不可视区域的危险在于两个方面：一是，会对正常电磁波造成阻挡，使其不能探测到可能遭遇的危险；二是，间接假回波的产生，造成驾驶人员对前方形势的错误估计，进而引发危险或是难以挽回的局面。

二、应对策略

针对船舶雷达的不可视区域问题，人们已进行了多个方面的研究，希望有效的解决这一问题。本文经过深入的物理学分析，提出以下几种应对策略：

（1）对于较为大型的货船或游轮来说，它们的驾驶台都比较高，为了有效的避免电磁波辐射给人们带来的伤害，雷达都会被装设在驾驶台的上部，所以雷达的高程相对较高。大型货船的驾驶台多数处在船的中后部，再加上自身装载货物的影响，对信号的阻挡范围非常大，这就在一定程度上扩大了阴影区的范围；游轮的驾驶台多数处在船首，所以在船首方位的探测盲区相对更大。经过以上分析，可以发现两类船舶的不可视区域都位于船首，所以，我们可以在船首装上某些小型雷达，以探测船首范围内的区域，并经传送装置将探测到的信息发送给驾驶台，以为安全行驶提供依据。当前来说，已经有船舶应用这一措施，其探测区域只需要达到船首的不可见区域就可以，要求功率较小，成本较低。

（2）对于较为大型的油船来说，其驾驶台多数处在船尾，甲板上也不会装什么货物，所以其不可视区域相对更加固定，位于船首。针对这一问题，可以从船舶的结构上来考虑，在保证船体牢固的前提下，在舷板上可以多开一些小孔，使得电磁波能够经过这些小孔到达阴影区，并借助具有较强信号收集作用的传感器来接收信号。

（3）对于其他类型的船舶，比如具有特殊功用的船舶，在前面两种措施不能奏效的情况下，我们可以通过在某些部位安装电磁波反射设备，使信号覆盖到不可视区域。回波一样会通过反射设备，被船上的雷达接收。一般来说，可以将反射设备装设于桅杆或者烟囱上，当探测船首范围时，可以在船首的舷板处装设反射设备。当然，经过反射接收到的电磁波需要通过一定的处理才能使用。

（4）研究发现，一些不可视区域是因为船舶自身结构的阻挡而出现的，在确保船体牢固的前提下，可以将其部分结构的制造材料更换成对雷达影响比较小的材料，以此降低不可视区域的影响。

（5）此外，我们还可以利用视觉作用来应对不可视区域的问题。在遮挡物较少、且不可视区域较小的情况下，可以应用反光原理，经过多次的反射将探测信号发送到驾驶台。如果遮挡物较多、且不可视区域较大时，可以应用视频监控设备来对相应范围内的物标来进行探测。

三、结语

总的来说，本文对船舶雷达的不可视区域问题展开了分析，通过对其产生原理的探讨，提出了几种有效的解决策略。与以往从电磁学理论上的研究不同，本文通过对船舶物理结构构成的研究，并结合信号的反射、折射原理提出应对措施，可以说这些措施在实际应用中更加方便，也更容易实现。当然，这些研究还处于理论研究层面，而且对船舶的制造材料和构造都有较高的要求。物理方面的设计对于解决船舶雷达不可视区域问题不失为一种有效的策略，在以后的研究中可通过实际测验来加以验证。

参考文献：

[1]杜建军.对船舶雷达盲区测定的探讨[J].航海,2014(3):56-57.

[2]李宝玉,于仁海,王玉闯.关于航海雷达不可视区域的分析[J].世界海运,2015,38(5):45-48.

[3]陈君.关于船舶雷达盲区测定的探讨[J].科技尚品,2017(1):12-12.

作者简介：扆泽江（1995-10-09），男，汉族，籍贯：山西省运城市，学历：硕士在读，研究方向：作战环境研究