Nguyên lý hoạt động của radar trong hệ thống VTS

LỜI CẢM ƠN Trong trình làm đồ án tốt nghiệp em nhận đƣợc nhiều giúp đỡ từ phía nhà trƣờng, khoa, thầy bạn bè lớp Tất tạo điều kiện tốt để em thực đồ án Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hƣớng dẫn Th.S Nguyễn Ngọc Sơn hƣớng dẫn em tận tình Thầy ln giúp đỡ em trình làm đồ án Nhờ em hiểu thêm vấn đề khó hệ thống VTS Nhờ em hồn thành đƣợc đồ án Do hiểu biết nên đồ án em nhiều thiếu sót Kính mong thầy thơng cảm Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Những nội dung đƣợc viết đồ án tay em thực dƣới hƣớng dẫn trực tiếp thầy giáo Th.S Nguyễn Ngọc Sơn Mọi tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình thời gian công bố Sinh viên MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU i CHƢƠNG 1: TổNG QUAN Về Hệ THốNG VTS VÀ CảNG HảI PHÒNG 1.1 Sự phát triển Cảng Hải Phòng tính cấp thiết hệ thống VTS 1.1.1 Lịch sử đời phát triển Cảng Hải Phòng 1.1.2 Tính cấp thiết hệ thống VTS 1.2 Lịch sử đời phát triển hệ thống VTS 1.2.1 Khái niệm hệ thống VTS 1.2.2 Lịch sử đời phát triển hệ thống VTS 1.2.3 Các dịch vụ đƣợc cung cấp hệ thống VTS 1.2.4 Ứng dụng hệ thống VTS 1.3 Cấu trúc nguyên lý hoạt động hệ thống 10 1.3.1 Cấu hình tồn hệ thống 10 1.3.2 Mô tả hệ thống VTS 11 1.3.3 Cấu trúc hệ thống VTS Hải Phòng 12 1.3.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống 13 1.3.5 Đánh giá ƣu, nhƣợc điểm hệ thống VTS Hải Phòng 13 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LÝ HOạT ĐộNG CủA RADAR TRONG Hệ THốNG VTS 15 2.1 Khái niệm chung 15 2.2 Nguyên lý hoạt động radar 15 2.2.1 Xung điện 17 2.2.2 Nguyên lý phát xung radar 18 2.2.3 Cơ cấu thị ảnh radar 19 2.2.4 Nguyên lý đo khoảng cách 19 2.2.5 Nguyên lý đo góc 21 Đánh giá tầm quan trọng radar hệ thống VTS 22 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH ĐIềU KHIểN CÔNG SUấT CủA RADAR TRONG Hệ THốNG VTS 24 3.1 Giới thiệu radar SCANTER 5102 24 3.1.1 Giới thiệu chung radar SCANTER 5102 24 3.1.2 Khả theo dõi mục tiêu radar SCANTER 5102 27 3.2 Phân tích điều khiển công suất radar hệ thống VTS 28 3.2.1 Mô tả chức 29 3.2.2 Các chức phần mềm 32 3.3.3 Bộ khuếch đại công suất bán dẫn ( SSPA) 32 3.3.4 Sự suy giảm khuếch đại công suất 34 3.3.5 Nén xung 35 3.3.6 Công suất truyền giới hạn 38 3.3.7 Kiểm soát sử dụng radar 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN AIS Automatic Identification System - Hệ thống tự động nhận dạng BITE Built In Test Equipment - Hệ thống kiểm tra cài đặt thiết bị IP Internet Protocol - Giao thức mạng internet CSS Coastal Surveillance Service - Dịch vụ giám sát bờ biển VTS Vessel Traffic Service - Hệ thống kiểm sốt lƣu thơng tàu biển FD Frequency Diversity - Đa dạng tần số TD Time Diversity - Đa dạng thời gian MTI Moving Target Indicator - Mục tiêu di dộng LAN Local Area Network - Mạng nội WAN Wide Area Network - Mạng diện rộng SSPA Solid State Power Amplifier - Bộ khuếch đại công suất bán dẫn CP(4) Common Platform (Board) PC Personal Computer - máy tính cá nhân LAN Low noise amplifers - Bộ khuếch đại tập âm thấp PA Power Amplifier - Bộ khuếch đại công suất PSLR Peak Sidelobe Level Ratio – Đỉnh mức sóng phụ so với mức sóng cạnh DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hình Tên hình Trang 1.1 Cảng Hải Phòng ngày đầu thành lập 1.2 Cảng Hải Phòng ngày 1.3 Một số ứng dụng quan trọng hệ thống VTS 1.4 Cấu hình thiết bị vơ tuyến hệ thống kiểm sốt lƣu thơng biển (VTS) 10 1.5 Sơ đồ hệ thống VTS cho Cảng Hải Phòng 12 2.1 Sơ đồ khối trạm tram radar 16 2.2 Các xung radar 17 2.3 Nguyên lý hoạt động radar phát xung 18 2.4 Nguyên lý xác định khoảng cách mục tiêu 20 2.5 Ngun lý đo góc phƣơng vị 21 3.1 Hình ảnh thị radar SCANTER 5102 24 3.2 Máy thu phát SCANTER 5102 25 3.3 Sơ đồ thành phần hệ thống radar SCANTER 5102 26 3.4 Giao diện, khai thác mục tiêu, theo dõi mục tiêu radar SCANTER 5102 28 3.5 Modun chế biến xung radar SCANTER 5102 29 3.6 Sơ đồ khối hệ thống thu phát 30 3.7 Cấu tạo bên máy thu phát hệ thống radar 33 SCANTER 5102 3.8 Phạm vi hoạt động với công suất tiêu thụ nguồn 35 3.9 Mô hình giản lƣợc nguyên tắc nén xung 36 3.10 Phác họa nguyên tắc trình tự truyền 37 3.11 Hình ảnh radar truyền thống radar SCANTER 5102 38 3.12 Sử dụng công suất truyền giới hạn 39 PHẦN MỞ ĐẦU Trong trình hội nhập phát triển đất nƣớc Cảng đóng vai trò vơ quan trọng Cảng đầu mối giao thông biển, nơi vận chuyển lƣu thơng hàng hóa Vì nhiều Cảng đƣợc nhà nƣớc doanh nghiệp đầu tƣ mạnh mẽ xây dựng Có nhiều hệ thống quản lý khai thác Cảng đƣợc ứng dụng số hệ thống lƣu thơng tàu biển (VESSEL TRAFFIC SERVICE – VTS ) đƣợc ứng dụng rộng Radar phận thiếu đƣợc hệ thống VTS Sau em xin trình bày hiểu biết em rađar hệ thống VTS Đồ án em gồm chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan hệ thống VTS Cảng Hải Phòng Chƣơng 2: Nguyên lý hoạt động radar hệ thống VTS Chƣơng 3: Phân tích điều khiển cơng suất radar hệ thống VTS i CHƢƠNG 1: TổNG QUAN Về Hệ THốNG VTS VÀ CảNG HảI PHÒNG 1.1 Sự phát triển Cảng Hải Phòng tính cấp thiết hệ thống VTS 1.1.1 Lịch sử đời phát triển Cảng Hải Phòng Trƣớc cách mạng tháng kháng chiến chống quân Pháp xâm lƣợc Cảng đóng vai trò vơ quan trọng đầu mối giao thơng nhƣ vận chuyển thực phẩm, vũ khí, đạn dƣợc nơi đƣa đón cán nƣớc để lãnh đạo kháng chiến Trong kháng chiến chống Mỹ Cảng nơi vô quan trọng để vận chuyển hàng hóa lƣơng thực để tiếp viện cho miền nam Sau ngày giải phóng Hải Phòng Cảng Hải Phòng nhân dân thành phố bắt tay vào xây dựng kinh tế sau chiến tranh Đƣợc giúp đỡ số nƣớc bạn hệ thống cầu Cảng đƣợc xây dựng thành cơng đón loại tàu lớn nhiều xe vận tải loại Ngày 11/3/1993 Giao Thông Vận Tải định 367/TCCB-LDD việc thành lập Cảng Hải Phòng Với phát triển không ngừng kinh tế thời hiên đại, Cảng phải tự đổi để phù hợp, thành lập nhiêu xí nghiệp xếp dỡ, xí nghiệp hàng rời vvv Cảng trọng đầu tƣ vào khu vực trọng điểm tổ chức khai thác tối đa có Cảng tiến hành đầu tƣ, nâng cấp nhiều kho hành, bến bãi nên ngày thu hút đƣợc nhiều hàng hóa lƣu thơng qua Cảng Từ năm 1997 Cảng trọng triển khai nâng cấp, cải tạo Cảng Hải Phòng theo định số 492/TTG thủ tƣớng phủ với tổng số vốn 40.000.000 USD nguồn vốn ODA Nhật Bản Hiện với hệ thống cầu Cảng dài 2600m với tổng diện tích bãi chứa hàng 40.000m2 hệ thống kho bãi đầy đủ nên Cảng Hải Phòng đƣợc đánh giá Cảng hàng đầu Việt Nam Hình1.1 Cảng Hải Phòng ngày đầu thành lập Hình1.2 Cảng Hải Phòng ngày 1.1.2 Tính cấp thiết hệ thống VTS Hệ thống quản lý giao thông tàu biển Cảng Hải Phòng có tầm quan trọng đặc biệt việc quản lý, giám sát, bảo đảm hàng hải khu vực Hải Phòng Hệ thống VTS giúp cơng tác quản lý điều hành, giám sát số lƣợng tàu bè vào Cảng dễ dàng Bảo đảm an tồn hàng hải, trợ giúp q trình tìm kiếm cứu nạn tàu có nguy gặp nạn, hạn chế đến mức thấp tai nạn hàng hải ô nhiễm môi trƣờng Các thủ tục vào Cảng đƣợc tiến hành nhanh chóng, tiện lợi, giảm thiểu thời gian tàu cập Cảng Ngày phát triển không ngừng nghỉ khoa học cơng nghệ việc Cảng Hải Phòng đƣa hệ thống VTS vào ứng dụng tăng tính hấp dẫn, nhƣ khẳng định đƣợc vị Cảng trƣờng quốc tế Hỗ trợ kiểm soát, tăng cƣờng việc bảo vệ quốc phòng an ninh nhƣ bảo vệ toàn vẹn lãng thổ biển Khi hệ thống vào hoạt động, giúp ích nhiều cơng tác quản lý phƣơng tiện lƣu thơng tồn tuyến luồng, tham gia vào cơng tác an tồn cứu nạn biển, bảo vệ môi trƣờng Tại vị trí điều hành hệ thống có đƣợc liên lạc hợp tác với tất phƣơng tiện vấn đề bảo đảm an toàn hành hải, quản lý kiểm sốt thơng tin khí tƣợng thuỷ văn nhƣ an toàn đƣa đƣợc thơng tin xác cho hoa tiêu ngƣời điều khiển phƣơng tiện Hệ thống đƣa điểm kiểm soát (Calling point) mà phƣơng tiện thuỷ vƣợt qua vị trí phải báo cáo với sỹ quan điều hành VTS hƣớng di chuyển nhƣ tốc độ di chuyển: Việc qui định điểm cụ thể giúp cho việc quản lý đƣợc dẽ dàng cập nhật thƣờng xuyên nhằm đƣa thơng tin xác số lƣợng vị trí tàu tham gia lƣu thơng luồng Máy thu - phát sử dụng điều chế tần số nén xung để tăng độ phân giải nhƣ phạm vi hoạt động radar Điều cho phép truyền tải tần số dài qua điều chế với công suất đỉnh tƣơng đối thấp nhƣng phát tốt mục tiêu cho độ phân giải tƣơng đối cao Hình 3.6 Sơ đồ khối hệ thống thu phát Từ hình ta thấy sơ đồ khối hệ thống thu phát gồm khối sau: - Khối anten thực phát thu tín hiệu - Khối thu phát ( transceiver) bao gồm : + Khối khuếch đại công suất ( SSPA) thực khuếch đại cơng suất tín hiệu từ máy phát để chuyển đến anten 30 + Máy phát thực phát tín hiệu siêu cao tần + Điều khiển máy tính ( Controller PC) + Máy thu thực thu tín hiệu từ anten ( Receiver) + Điều khiển vô tuyến (Radio Controllter) có kênh để nhận tín hiệu từ máy thu + Quản lý tín hiệu vào/ra ( I/O management ) - Khối nguồn nuôi cung cấp nguồn cho tồn hệ thống Ngƣời nhận có kênh để hỗ trợ trực tiếp nhận đồng thời băng tần Độ nhạy máy thu tự động điều khiển phạm vi , góc phƣơng vị thời gian để ta thu đƣợc mức tín hiệu tốt Hệ số tạp âm (S/N) đƣợc giảm mức thấp nhờ khuếch đại tạp âm thấp (Low noise amplifers LNA) Thông qua tổng hợp tần số kỹ thuât số mà tần số đƣợc lựa chọn theo yêu cầu ngƣời sử dụng Các tín hiệu đƣợc tạo điều khiển radio đƣợc đƣa vào máy phát tiến hành phát tín hiệu Tại bên thu ngƣời nhận tự động điều chỉnh dải tần số truyền thơng qua tín hiệu nhận đƣợc để điều chỉnh vơ tuyến lấy mẫu tín hiệu kết hợp với dòng liệu từ kênh thu Trong hệ thống radar SCANTER 5102 trình xử lý tín hiệu đƣợc triển khai phần kỹ thuật Các tín hiệu đƣợc tiến hành sử lý để chuyển giao từ tín hiệu tƣơng tự sang tín hiệu số đƣa vào máy trộn RF cung cấp cho khuếch đại công suất bán dẫn ( SSPA) Với công nghệ đại ngày đƣợc nâng cấp, việc cung cấp hình ảnh radar thơng thƣờng nhƣ xử lý Doppler radar video đƣợc cải thiện đáng kể Video đƣợc chuyển đổi thành thang logarit trƣớc vào rãnh ghi đƣợc hiển thị hình ảnh Máy thu phát cung cấp video giao thức mạng Internet, giao diện video đƣợc giới thiệu nhƣ video kỹ thuật số Để trì khả tƣơng thích với cài đặt radar cung cấp tín hiệu tƣơng tự 31 Các rãnh ghim đƣợc đính kèm có sẵn nhƣ lựa chọn ( với modul đầu vào riêng) tạo biểu đồ rãnh ghim có sẵn giao diện mạng Internet Các chức thiết bị kiểm tra cài đặt ( Built In Test Equipment BITE) đƣợc tích hợp lại trình bày hình liên tục suốt trình khởi động vận hành Bao gồm nhiệt độ, điện áp, hoạt động tín hiệu, thông số hoạt động quan trọng vv Dữ liệu tạp âm nhận đƣợc nguồn đảo chiều đƣợc sử dụng cho hình 3.2.2 Các chức phần mềm Nhiều loại radar SCANTER5120 sử dụng phần mềm lõi giống hệt nhau, đảm bảo tính phổ biến gia tăng độ chắn Hơn nữa, cấu trúc cho phép mức độ, khả ,kiểm tra mức cao, đảm bảo khả tƣơng thích dễ dàng thêm chức Một loạt kỹ thuật xử lý tín hiệu radar có sẵn để đáp ứng thách thức ngày khó khăn Đa chức năng, chẳng hạn nhƣ thích ứng tự động đến cảnh thời tiết vv đƣợc thực đồng thời Các chức liên quan đến ứng dụng cá nhân khẩn cấp thay đổi phƣơng thức khác hệ điều hành cách thay đổi dạng sóng chuyển giao tổng hợp nhận việc sử lý tín hiệu, chí kênh phát nhận cho phép“ Five Step Video Passing” Tóm lại, máy thu - phát radar có cấu hình phù hơp để tƣơng thích với ứng dụng thích ứng với mơi trƣờng đƣợc tự động hóa cao 3.3.3 Bộ khuếch đại cơng suất bán dẫn ( SSPA) Công suất máy phát thông số gây ảnh hƣởng lớn tới tầm hoạt động trạm Có dạng cơng suất khác cơng suất đỉnh cơng suất trung bình Cơng suất đỉnh giá trị chung bình khoảng thời gian x, cơng suất trung bình giá trị trung bình khoảng thời gian Tx Bộ khuếch đại sử dụng bán dẫn loại transistor trƣờng FET làm việc tần số cao bị hạn chế lớn mặt công suất dù sử dụng phƣơng 32 pháp ghép song song FET với nhau, nhƣng có nhiều ƣu điểm nhƣ kích thƣớc, trọng lƣợng nhỏ, điện áp nguồn cấp thấp, hiệu suất khuếch đại cao Các modul khuếch đại công suất cho radar SCANTER đƣợc thiết kế sử dụng kỹ thuật khuếch đại bán dẫn mạch tích hợp Mỗi modun khuếch đại (PA) có chứa bán dẫn điện Bộ khuếch đại công suất khuếch đại tín hiệu đƣợc chuyển giao sản sinh 50w/ sóng điện từ Cơng suất đầu modul khuếch đại công suất (SSPA) đƣợc điều chỉnh theo góc phƣơng vị Điều có đƣợc nhờ linh động để có độ suy giảm tín hiệu đầu vào cho khuếch đại công suất (SSPA) từ máy phát Hình3.7 Cấu tạo bên máy thu - phát radar SCANTER 5102 Qua hình ta thấy cấu tạo bên máy thu phát SCANTER gồm: 33 - Bộ khuếch đại công suất (SSPA) thực khuếch đại cơng suất phù hợp để tín hiệu truyền xa - Quạt tản nhiệt ( blower asy ) làm giảm nhiệt độ - Khung hình/ bo mạch (Frame/Motherboard) giữ modul mạch bên không bị xô - Nguồn nuôi ( Power supply ) cung cấp nguồn cho hệ thống hoạt động - RxTx ( Transceiver ) thu phát tín hiệu - RxTx controller điều khiển thu phát tín hiệu - Mạch điều khiển ( PC carrier board ) 3.3.4 Sự suy giảm khuếch đại công suất Sự suy giảm khuếch đại công suất ảnh hƣởng đến tầm xa hoạt động radar Một số modul bán dẫn đƣợc kết nối cẩn thận cải thiện đƣợc rủi ro khuếch đại công suất gây tổn thất hay nhiều bán dẫn Điều có nghĩa tổn thất hay vài bán dẫn gây tụt dốc nhƣ hình vẽ Tuy nhiên hệ thống kiểm tra cài đặt (BITE) báo cáo hỏng hóc bán dẫn Do thiết kế hệ thống với biên độ cho phép hay nhiều bán dẫn bị lỗi trì hỗn thay sửa chữa đƣợc bán dẫn Con số cho thấy mối quan hệ tổn thất modul, công suất tối đa hiệu suất nhƣ tầm hoạt động radar Giả sử không gian tự hiệu suất radar đủ để truyền từ radar mục tiêu loại bỏ hết ảnh hƣởng đƣờng truyền, tạp âm lƣợng mƣa Dữ liệu dƣới 50% bán dẫn công suất bị hỏng, 25% đầu đƣợc trì ổn định, nhiên có tới 70% đạt đƣơc hiệu tốt không gian tự 34 Hình 3.8 Phạm vi hoạt đơng với cơng suất tiêu thụ nguồn 3.3.5 Nén xung Một biện pháp để tăng tầm xa hoạt động trạm radar tăng lƣợng xung thăm dò, tăng công suất phát P0 hay tăng độ rộng xung x nhƣng phƣơng pháp cải thiện có hạn chế định Nếu ta tăng công suất phát P0 khả bền vững điện cấu phát giảm Còn tăng x làm tăng Dmin làm giảm độ phân giải nhƣ độ xác phép đo khoảng cách Do để hạn chế việc tăng độ rộng xung thăm dò x ta sử dụng phƣơng pháp tăng độ rộng xung thăm dò phía máy phát giảm độ rộng xung phản xạ phía thu Trong radar đèn magnetron có khả truyền nhiều kw cơng suất, radar SCANTER 5102 sử dụng bán dẫn có cơng suất cƣc đại thấp nhiều Để phát mục tiêu đầy đủ phải thực chuyển giao mức tín hiệu lâu Nếu số cách sử lý thông minh không hoạt động đƣợc dẫn đến tổn thất đáng kể độ phân giải làm cho hình ảnh hiển thị hình khơng nhƣ mong muốn ngƣời sử dụng Để khắc phục hạn chế trên, hệ thống SCANTER 5102 thu - phát sử dụng điều chế tần số ( quét 35 tần số) nén xung để tăng độ phân giải, phạm vi hoạt động nhƣ giảm tỷ lệ hệ số tạp âm(S / N) Điều cho phép tín hiệu tiến hành điều biến tần số truyền với công suất đỉnh tƣơng đối thấp, đồng thời có đủ cơng suất trung bình đảm bảo đƣợc độ rộng băng thơng cơng tác Hình 3.9 Mơ hình giản lược nguyên tắc nén xung Khi mục tiêu tách rời, đứng gần phản ánh tần suất sóng phản xạ mục tiêu khác thời điểm đƣa khác đƣợc minh họa hình 3.7: Mơ hình giản lƣợc ngun tắc nén xung Sự nén xung đƣợc thực cách chuyển đổi tín hiệu nhận đƣợc vào miền tần số, tƣơng quan với phiên liên hợp nhân đơi tín hiệu truyền biến đổi Bằng cách nén xung, tỷ lệ hệ số tạp âm (S / N ) đƣợc cải thiện rõ rệt nhờ nén xung đạt đƣợc hệ số thiết bị tới tƣơng đƣơng với chiều dài tín hiệu, cải thiện đƣơc đƣờng truyền tăng băng thơng sử dụng Một tính đặc biệt kỹ thuật nén xung độ nhạy radar độc lập với băng thông độ phân giải Tỷ số (S/N) đƣợc định nghĩa tỷ số tỷ số tín hiệu tạp âm tạp âm đầu vào với tỷ số đầu phần tử thu giảm mạnh Kết là, đƣờng truyền đƣợc lựa chọn cách ngẫu nhiên VD: làm giảm tối thiểu công suất tạp âm Nói cách khác, độ nhạy radar đƣợc định cơng suất truyền nhƣ radar xung bình thƣờng, nhƣng độ phân giải đƣợc lựa chọn cách tự cho kết thu tốt đƣợc Một nhƣợc điểm việc chuyển giao mức tín hiệu khơng mở rộng đƣợc phạm vi hoạt động - radar bị vơ hiệu hóa q trình truyền Để 36 khắc phục đƣợc lỗi này, radar sử dụng hỗn hợp nhiều dạng tín hiệu khác Xem liệu hình 3.10 Hình 3.10 Phác họa nguyên tắc trình tự truyền Bằng cách tự nhiên, nén xung tạo búp sóng phụ thay đổi theo thời gian đƣợc hiển thị hình ảnh radar Những lỗi phạm vi nơi mà mục tiêu xuất với mục tiêu "nhân tạo" trƣớc sau mục tiêu thực tế, hiệu ứng tƣơng tự xuất góc phƣơng vị đƣợc gọi búp sóng phụ anten Khơng mong muốn búp sóng phụ anten xuất hiện, giới hạn phạm vi hoạt động Radar Tỷ lệ mức cực đại mục tiêu búp phụ với thời gian cao đƣợc gọi tỷ lệ búp sóng phụ với đỉnh sóng (Peak Side lobe Level Ratio - PSLR) Những hệ thống radar truyền thống tồn hạn chế nghiêm trọng hệ thống radar nén xung, tồn hệ số sóng phụ cực đại cao ảnh hƣởng đến hình ảnh thị radar Tuy nhiên,để hạn chế tỷ số búp sóng phụ với đỉnh sóng (PSLR), cách tiếp cận độc quyền đƣợc nghiên cứu phát triển đƣợc ứng dụng cho radar SCANTER 5102 Kết thời gian búp sóng phụ giảm mạnh, theo thứ tự 60 dB Vì hình ảnh thu đƣợc tốt hơn, hình 3.11 hình ảnh mục tiêu radar truyền thống radar SCANTER 37 Hình 3.11 Hình ảnh radar truyền thống radar SCANTER 3.3.6 Công suất truyền giới hạn Công suất truyền giới hạn yếu tố quan trọng có ảnh hƣởng lớn đến tầm hoạt động radar, nhƣ khả xác định mục tiêu Để tránh nhiễu từ mục tiêu cố định lớn nhƣ tòa nhà, núi làm giảm nguy gây nhiễu với hệ thống khác, nên công suất truyền phải đủ lớn để ta xác định đƣợc mục tiêu Mỗi khu vực đƣợc xác định là: - Khu vực cấm - Khu vực truyền - Khu vực giảm công suất truyền Các khu vực đƣợc xếp tƣơng đối so với hƣớng Bắc Kích thƣớc khu vực đƣợc chọn tự 1° 359° Mỗi khu vực đƣợc điều khiển máy thu phát riêng biệt Hệ thống tự động điều khiển để công suất truyền giới hạn nhỏ nhƣng thu đƣợc tín hiệu tốt từ mục tiêu Các lĩnh vực cấm đƣợc ƣu tiên lĩnh vực truyền Đối với số lĩnh vực cơng suất truyền bị suy yếu Do phải tăng công suất truyền để ngăn chặn ngăn cản can thiệp số tín hiệu không mong muốn tác động vào hoạt động radar Hình 3.12 cho thấy ví dụ làm hai radar chồng chéo sử dụng cơng suất truyền giới hạn tốt 38 Hình 3.12 Sử dụng cơng suất truyền giới hạn 3.3.7 Kiểm sốt sử dụng radar a) Kiểm soát vùng biển xa Radar đƣợc kiểm sốt giám sát theo nhiều cách khác song song - Các máy thu phát có hình hiển thị, hiển thị tình trạng hệ thống, tình trạng hệ thống kiểm tra cài đặt (BITE ) thông số quan trọng Nó có bốn nút điều khiển để điều hƣớng qua bảng thống kê bảng thống kê -“ Radar Service Tool” dịch vụ cung cấp gói phần mềm đƣợc kết nối với máy thu- phát thông qua kết nối mạng IP Từ gói phần mềm tất thơng số kỹ thuật, cài đặt, kiểm tr a tình trạng lỗi đƣợc phát chỉnh sửa Qua hình ảnh thị radar tốt -Thông qua giao thức mở mạng IP, thông số, cài đặt, việc kiểm tra lỗi đƣợc phát từ xa, để thuận lợi cho việc phát sửa lỗi 39 Tín hiệu thị hình tín hiệu tƣơng tự kỹ thuật số bit b) Hệ thống kiểm tra cài đặt tiến hành sử lý lỗi Một hệ thống kiểm tra cài đặt (Built In Test Equipment - BITE) liên tục theo dõi thông số hiệu suất nhƣ: thành phần chủ yếu thời gian, tình trạng khuếch đại công suất, công suất phát, hệ số tiếng ồn, điện áp nội nhiệt độ, chuyển đơn vị vv Một hệ thống xử lý lỗi đƣơc nâng cao cung cấp nhìn tổng quát nhƣ mô tả chi tiết lỗi hệ thống Cả hai tính tạo nên cơng cụ có cơng suất trun cao để bảo trì phòng ngừa sửa chữa nhanh hiệu trƣờng hợp mơđun bị hỏng tiến hành thay dễ dàng Tất phép đo lỗi đƣợc lƣu trữ lần đăng nhập để kiểm tra tham khảo sau đƣợc lƣu trữ nhớ, thuận tiện cho lần làm việc sau Các thơng số, tín hiệu modun đƣợc giám sát liên tục khoảng thời gian Các thơng số, tín hiệu lỗi đƣợc tiến hành loại bỏ hệ thống dọn dẹp Những trạng thái bên đƣợc đánh giá tự động để phát số lỗi có hệ thống, để trì hệ thống ln hoạt động hiệu nhất.Các BITE tiến hành báo cáo rõ ràng mô tả kiện thực tế báo lỗi liên quan đến module cụ thể, tức không cần thiết cho truyền lại mã số Tại máy phát, xét nghiệm chẩn đoán sau đƣợc thực hiện: -Kiểm tra diện môđun -Kiểm tra việc liên kết liệu -Kiểm tra nhớ RAM tất mạch Các hệ thống kiểm tra cài đặt (BITE ) giám sát hệ thống chế độ chờ hoạt động báo cáo nhƣ sau: 40 -Hệ thống báo lỗi / cảnh báo - Quá trình hoạt động tín hiệu - Nguồn điện cung cấp - Hệ số tiếng ồn, điện áp nội nhiệt độ - Chuyển tiếp cơng suất - Tình trạng từ mơ tơ, hộp số đầu vào để chọn cung cấp cho anten - Tình trạng hệ thống kiểm tra cài đặt - Nhiệt độ -Nguồn cung cấp Nếu thông số vƣợt thông số kỹ thuật cảnh báo thông báo lỗi đƣợc tự động cấp cho giao diện ngƣời dùng ngƣời khác có sẵn tức hai bảng điều khiển mặt trƣớc máy thu phát qua giao diện mạng IP 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO T S Trần Đức Inh, Giáo trình định vị dẫn đƣờng hàng hải Terma,SCANTER 5202 VTS & CSS Radar, 24/1/2012 VTS ( Vessel Traffic Service ) Hệ thống kiểm sốt lƣu thơng biển, http://vishipel.com.vn 42 NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ, cố gắng sinh viên trình thực Đồ án/khóa luận: Đánh giá chất lƣợng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đề mặt: lý luận, thực tiễn, chất lƣợng thuyết minh bản v ẽ): Chấm điểm giảng viên hƣớng dẫn (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 Giảng viên hướng dẫn ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN Đánh giá chất lƣợng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp mặt: thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý thuyết, vận dụng vào điều kiện cụ thể, chất lƣợng thuyết minh vẽ, mơ hình (nếu có) Chấm điểm ngƣời phản biện (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 Người phản biện ... LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU i CHƢƠNG 1: TổNG QUAN Về Hệ THốNG VTS VÀ... Bộ khuếch đại công suất PSLR Peak Sidelobe Level Ratio – Đỉnh mức sóng phụ so với mức sóng cạnh DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hình Tên hình Trang 1.1 Cảng Hải Phòng ngày đầu thành lập 1.2 Cảng Hải Phòng... trọng Cảng đầu mối giao thông biển, nơi vận chuyển lƣu thông hàng hóa Vì nhiều Cảng đƣợc nhà nƣớc doanh nghiệp đầu tƣ mạnh mẽ xây dựng Có nhiều hệ thống quản lý khai thác Cảng đƣợc ứng dụng số hệ