Корабельные навигационные радиолокационные станции

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 

В.Ю. Шустиков, В.П. Ямашкин 

Корабельные навигационные  
радиолокационные станции 

Методические указания к выполнению лабораторных работ 
по дисциплине «Радиолокационные системы» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

УДК 621.396 
ББК 32.95 
 
Ш97 

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/212/book1237.html 

Факультет «Радиоэлектроника и лазерная техника» 
Кафедра «Радиоэлектронные системы и устройства» 

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве методических указаний 

 
Шустиков, В. Ю. 
Ш97  
Корабельные навигационные радиолокационные станции : 
методические указания к выполнению лабораторных работ  
по дисциплине «Радиолокационные системы» / В. Ю. Шустиков, В. П. Ямашкин. — Москва : Издательство МГТУ 
им. Н. Э. Баумана, 2015. — 28, [4] с. : ил.  
ISBN 978-5-7038-4203-4 
Издание содержит материалы, необходимые как для освоения 
навыков работы с навигационными корабельными радиолокационными станциями (РЛС), так и для их проектирования. Основное 
внимание уделено практической работе с действующими РЛС 
«Наяда-5» и «Фуруно-М1715». Содержится информация о тактических задачах, стоящих перед такими РЛС, даны их технические характеристики. Приведены реальные радиолокационные картины, 
описаны методы и способы борьбы с помехами. 
Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальности «Радиоэлектронные системы и комплексы». 

 
  УДК 621.396  
 
  ББК 32.95 
 
 
 

 

 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015 
 
© Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4203-4 
 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015 

Предисловие 

В связи с зеркальным отражением от воды морская подстилающая поверхность создает особые условия распространения радиолокационного сигнала. Вследствие испарения возникает высокая вероятность появления приводных тропосферных волноводов. 
Эти факторы значительно влияют на вероятность обнаружения и 
сопровождения, а также на точность определения координат целей 
в корабельных радиолокационных станциях (РЛС) [1].  
Основной задачей навигационной обзорной судовой РЛС является отображение обстановки вокруг судна, в том числе в условиях 
ограниченной видимости. Поэтому приоритетными целями для корабельной навигационной РЛС являются надводные объекты (суда, 
буи, плавающие обломки и т. д.), а также береговая линия (в том 
числе рифы). Дальность обнаружения такого рода объектов мало 
зависит от потенциала РЛС обнаружения и эффективной площади 
рассеяния и в основном определяется высотой расположения антенн 
РЛС над поверхностью моря и длиной рабочей волны. При этом 
необходимо использовать РЛС с наименьшей по возможности длиной волны, так как зависимость дальности обнаружения надводной 
цели от длины волны обратно пропорциональная. 
Кроме того, на принципы построения корабельной РЛС оказывают влияние помехи, характерные для морской поверхности: отражения от взволнованной морской поверхности, воздушно-водяная смесь на трассе распространения, осадки в виде дождя и т. д. 
При установке РЛС на кораблях необходимо учитывать специфические факторы их эксплуатации на флоте. Помимо очевидной 
особенности корабля — решение задач обзора происходит в условиях движущегося и качающегося основания — необходимо принимать во внимание следующие факторы: автономность судна как 
объекта; ограниченные возможности размещения средств на корабле; ограниченная численность обслуживающего персонала; 

продолжительность плавания в отрыве от баз; агрессивная морская 
среда, требующая применения специальной технологии изготовления аппаратуры. 
Работа классической корабельной РЛС основана на импульсном 
методе радиолокации. Короткие зондирующие радиоимпульсы, 
формируемые в передающем устройстве, излучаются в пространстве направленной антенной, которая при этом непрерывно вращается, последовательно облучая зону обзора. Синхронно и синфазно 
с антенной на экране индикатора вращается радиальная линия развертки дальности. В момент совпадения электрической оси антенны 
(при ее вращении) с диаметральной плоскостью судна на экране индикатора высвечивается курсовая линия (линия курса). 
Отраженные от облучаемых объектов (подстилающей поверхности, атмосферных образований, береговой линии) сигналы принимаются антенной, усиливаются и преобразуются в приемном 
устройстве, а затем поступают на экран индикатора кругового обзора (ИКО) в виде яркостных отметок, совокупность которых создает отображение надводной обстановки. 
Интерфейс классической корабельной РЛС, как правило, 
включает в себя, кроме отображения сторон света, направление 
движения корабля. При этом органы управления системой отображения позволяют считывать с ИКО азимутальные и дальностные 
координаты в системе координат корабля. 
В РЛС «Наяда-5» измерение направления на пеленгуемый объект проводится путем совмещения линии визира с серединой объекта. Механический визир позволяет грубо определять направление на 
объект отсчетом по азимутальной шкале индикатора, электронный — обеспечивает точный отсчет направления по цифровому 
электронному табло. Для измерения дальности до объекта подвижный визир дальности совмещают с началом отметки объекта. Отсчет дальности выполняют по цифровому электронному табло. Грубый отсчет возможен с помощью неподвижных меток дальности. 
В более современной РЛС «Фуруно-M1715» для считывания 
информации с ИКО используют управляемую оператором электронную метку. 
Как правило, в современных морских РЛС изображение на 
экране индикатора можно наблюдать в режимах относительного 
или истинного движения. В режиме относительного движения 

начало развертки неподвижно, при этом отметки от неподвижных 
объектов перемещаются со скоростью судна в направлении, противоположном его движению. Отметки от подвижных объектов 
перемещаются с относительными скоростями, равными сумме 
скорости движения судна и своей собственной. 
В режиме истинного движения все отметки подвижных объектов, в том числе начало развертки, соответствующее положению 
судна, перемещаются на экране с истинными скоростями в истинных направлениях. 
Целью данных лабораторных работ является изучение принципов действия импульсной корабельной навигационной РЛС, а также приобретение практических навыков управления ее работой, 
измерения координат объекта при наблюдении реальных радиолокационных карт местности и улучшения качества радиолокационных карт при помощи органов оперативного управления режимами работы морской РЛС. 
В конце каждой лабораторной работы приведены вопросы для 
контроля знаний студента, а также образцы отчетов. 

Лабораторная работа № 1 
Корабельная навигационная  
радиолокационная станция «Наяда-5» 

Общие сведения о радиолокационной станции  «Наяда-5» 

Структурная схема классической корабельной РЛС «Наяда-5» 
представлена на рис. 1.1 [2], а общий вид ее блока управления и 
антенны — на рис. 1.2. 
Задающий генератор, расположенный в тракте временнóй синхронизации ТВС, вырабатывает запускающие импульсы, частота 

 

 
Рис. 1.1. Структурная схема РЛС «Наяда-5»: 
прибор А: КА — коммутатор антенный; КЗС — коммутатор зондирующих сигналов; А — антенна; М — мотор; ПВ — переходник вращающийся; ДУПА — детектор углового положения антенны; УОК — устройство отображения координат;  
прибор П: ППП — переключатель ПРИЕМ-ПЕРЕДАЧА; ГСВЧ — генератор 
СВЧ; ГПИ — генератор последовательности импульсов; АСУ — автоматическая 
система управления;  прибор И: ТВР — тракт формирования разверток; ОС — 
отклоняющая система; ВС — видеосмеситель; ТВН — тракт визира направления; 
ТВС — тракт временнóй синхронизации; ЦТ — центральное табло; ВН — визир 
наблюдения; ТВДиМ — запуск тракта подвижного визира дальности и меток 
дальности  

повторения которых определяется выбранной шкалой дальности. 
Эти импульсы подаются на вход блока формирователя синхроимпульсов, который нормирует их по амплитуде и длительности и 
выдает на запуск тракта формирования разверток ТВР, тракта подвижного визира и меток дальности ТВДиМ, а также в прибор П 
(см. рис. 1.1). 

 

Рис. 1.2. Общий вид блока управления (а) и антенны (б) РЛС «Наяда-5» 

Запуск всех устройств станции проводится в определенных 
временныʹ х соотношениях, при которых обеспечивается совмещение момента излучения зондирующего импульса передающего 
устройства с началом отсчета (нулем) дальности и началом линии 
развертки на экранах индикатора. 
При поступлении запускающих импульсов на модулятор передатчика в нем формируются импульсы высокого напряжения, которые подаются на катод магнетрона. Под воздействием этих импульсов в магнетроне возбуждаются СВЧ-колебания, которые по 
антенно-волновому тракту через вращающийся переходник ПВ 
поступают в антенну А и излучаются в пространство. При нахождении в зоне обзора каких-либо объектов отраженные от них сигналы принимаются той же антенной и по волноводному тракту через переключатель ППП поступают на смеситель приемника, где 
они преобразуются в импульсы промежуточной частоты 60 МГц. 
Эти импульсы усиливаются, преобразуются в видеоимпульсы и 
поступают в индикатор на видеосмеситель ВС и далее на катод 
электронно-лучевой трубки ИКО. 
Технические характеристики РЛС «Наяда-5» приведены ниже: 

Длина волны (частота излучения) .......................  3,2 см (9 430 МГц) 
Поляризация волн .................................................  Горизонтальная 
Шкалы дальности ..................................................  1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 мили* 
Рабочий диаметр экрана индикатора ..................  400 мм 
Импульсная мощность излучения .......................  ≥ 12 кВт 
Импульсная чувствительность приемоинди- 
каторного тракта: 
     на шкалах 1 и 2 мили .......................................  –120 дБ/Вт 
     на остальных шкалах .......................................  –124 дБ/Вт 
Длительность (частота повторения) импульса: 
     на шкалах 1 и 2 мили .......................................  0,07 мкс (3 000 Гц) 
     на шкалах 4 и 8 миль  .......................................  0,25 мкс (1 500 Гц) 
     на шкалах 16 и 32 мили ...................................  0,7 мкс (750 Гц) 
     на шкале 64 мили .............................................  0,7 мкс (500 Гц) 
Ширина диаграммы направленности:  
     в горизонтальной плоскости ...........................  0,7° 
     в вертикальной плоскости ...............................  20° 

————— 
* 1 морская миля = 1,852·103 м. 

Максимальная дальность обнаружения при  
высоте установки антенны 20 м над уровнем  
моря, длине волновода 15 м и вероятности 0,5:  
     судна водоизмещением 5000 т ........................  16…17 миль 
     среднего морского буя .....................................  3,5…4 мили 
Разрешающая способность: 
     по дальности на шкале 1 миля ........................  ≥ 20…25 м 
     по азимуту .........................................................  0,9…1,2° 
Максимальная инструментальная погреш- 
ность измерения расстояний: 
     на шкалах 1 и 2 мили .......................................  50 м 
     на остальных шкалах .......................................  1 % шкалы дальности 
Максимальная инструментальная погреш- 
ность измерения направления ..............................  0,8° 
Частота вращения антенны ..................................  14…16 мин–1 
Погрешность индикации истинного движения: 
     по скорости .......................................................  ±5 % 
     по курсу .............................................................  ±2° 
Время подготовки к работе ..................................  3…4 мин 
Среднее время безотказной работы  ....................  300 ч 
Потребляемая мощность ......................................  3 кВт 

Порядок выполнения работы 

Исследование радиолокационного изображения  
подстилающей поверхности и попутных наземных  
движущихся целей 

Основные цели исследования следующие: приобретение студентами практических навыков управления реальной корабельной 
навигационной РЛС, считывание информации с ИКО РЛС и настройка получаемой радиолокационной картины. 
1. Подготовить РЛС к работе: 
а) убедиться в наличии напряжения 220 В (400 Гц), подаваемого на блок питания; 
б) установить выключатель напряжения бортовой сети в положение ВКЛ. О подаче на станцию напряжения свидетельствует 
свечение сигнальной лампы СЕТЬ; 
в) включить машинный преобразователь с помощью кнопки 
ПРЕОБРАЗ; 

г) установить тумблер РЛС — ОТКЛ в положение РЛС. При 
этом должны включиться все приборы станции, кроме прибора А, 
а на экране — наблюдаться радиальная развертка, визир дальности, метки дальности; 
д) включить вращение антенны, т. е. тумблер АНТЕННА —
 ОТКЛ поставить в положение АНТЕННА. При этом линия развертки на экране прибора И должна начать вращаться по часовой 
стрелке и будет наблюдаться отметка курса; 
е) установить переключатель ГОТОВНОСТЬ — РАБОТА в положение РАБОТА. Нажать на приборе кнопку ПЗ и убедиться по 
свечению сигнальной лампы, что передатчик РЛС включен; на 
экране при этом должны появиться отметка зондирующего импульса и отметки от объектов, расположенных в зоне действия 
РЛС. 
2. Проверить функционирование станции по ИКО. Функционирование считается нормальным, если: на экране наблюдаются 
отметки объектов и курса, линия электронного визира направлений, метки дальности; визир дальности перемещается по экрану 
при вращении ручки ДАЛЬНОСТЬ; в режиме КОР при шкале 
дальности 1 миля на экране ИКО наблюдается яркостная отметка 
сигнала КОР, отстоящая от кольца зондирующего импульса и расположенная на курсовом угле 180°. 
Провести проверку яркости визиров дальности и направлений, 
отметки курса, меток дальности, а также убедиться в возможности 
отключения меток дальности, отметки курса и изменения масштаба изображения на ИКО (рис. 1.3). 
3. Определить координаты нескольких неподвижных точечных 
целей, наблюдаемых на экране ИКО во время выполнения лабораторной работы. При этом руководствоваться следующим: 
а) дальность отсчитывать по переднему и заднему фронтам отметки цели; 
б) при измерении азимута цели с помощью электронного визира ручкой ЭВН совмещать на экране ИКО линию визира с серединой отметки цели (перед замером с помощью ручки ЯРКОСТЬ ВН 
установить оптимальную яркость линии визира). Углы в градусах 
отсчитывать с цифрового табло НАПРАВЛЕНИЕ. При ориентации 
изображения по курсу измеренный угол является курсовым углом 
цели, при ориентации по северу — пеленгом. При работе в режиме