Brodski radar
7 min readPR / Broj 46 / Siječanj / 2012.
Plovidba u lošim svjetlosnim uvjetima, noću, po magli, mnogo je lakša kad se uz GPS možete osloniti i na radar koji vam s velikom sigurnošću prikazuje što se oko vas nalazi i na kojoj udaljenosti iako vi to ne vidite
Piše: Željko Vinčić
Pločasti radar reflektor (montiran na sajli između jarboleta i tende)
Brodski radar donedavno je spadao u grupu egzotičnih instrumenata, najviše zbog cijene koja je počinjala od nekoliko desetaka tisuća kuna pa na gore. No danas se situacija bitno izmijenila. Elektronika je pojeftinila, a proizvođači su taj uređaj učinili dostupnijim tako što su ponudili radarsku antenu i interface kao nadogradnju postojećeg GPS plottera.
Cijelu storiju oko rada tog uređaja, njegove uporabe i njegovih mogućnosti obavija nekakva tajnovitost pa evo prilike da to malo pojasnim.
Što je radar?
Antena (bijeli krug) emitira val (plavo) koji se odbija od objekta (crno) i vraća odjek (crveno)
Riječ “radar” skraćenica je za “Radio Detecting And Ranging” što bi u prijevodu značilo “radio otkrivanje i mjerenje udaljenosti”. Prvi uređaji te namjene nastali su pred drugi svjetski rat, a u tom nesretnom ratu doživjeli su puni procvat i masovnu primjenu.
Pojednostavljeno, radar funkcionira tako što njegov predajnik periodično šalje brz mikrovalni elektromagnetski impuls. Ukoliko taj elektromagnetni val naiđe na prepreku (nekakav objekt, u našem slučaju otok, obalu, drugi brod, hrid…) on se odbija. Bit stvari je upravo u tom odbijanju, radarski prijemnik osluškuje upravo takve odjeke i oni su mu interesantni. Na osnovu jačine reflektiranog signala prijemnik određuje veličinu objekta dok na osnovu vremena koje je proteklo od emitiranja impulsa do prijema odjeka određuje njegovu udaljenost. Da bi se dobila snimka cijele okolice, radarska antena rotira oko svoje osi i na sve strane periodično šalje takav impuls, snima odjek, procesuira podatke i šalje ih na zaslon. Ponavljanjem ove operacije može se detektirati je li riječ o nepokretnom ili pokretnom objektu.
Antena
Kako će naš radar funkcionirati u velikoj mjeri određuje njegova antena. Povećanje veličine antene poboljšava domet i preciznije detektiranje objekata, a također i separaciju dva bliska objekta. Kritični faktori antene su širina odaslanog signala i njegovo bočno rasipanje. Tipično, radarska antena zrači čvrsto usmjerenu zraku. Što je ta zraka uža to bolje, s tim se smanjuje utjecaj lažnog odjeka. Eh, da, malo riječi i o tome. Kod jakog radarskog signala i malih objekata često se zna desiti lažni odjek. Manifestira se tako da na zaslonu vidimo više ‘kopija’ originalnog objekta naslaganih iza njega. O eliminiranju ove greške pričat ću malo kasnije, bitno je samo imati u vidu da se to događa.
Objekti koje je teško prikazati na zaslonu
Intenzitet reflektiranog radio signala koji se odbio od objekta cilja ovisi o njegovoj udaljenosti, visini, veličini, a također i o njegovom materijalu i obliku. Sve se to naravno kombinira sa snagom emitiranog signala i veličinom antene.
Slab odjek javit će se kod objekata od stakloplastike, drva ili drugih materijala niske refleksije te kod onih koji imaju mali upadni kut. Objekti od navedenih materijala jednostavno “upiju” dolazni val dok kod objekata s malim upadnim kutom on se odbije uvis ili na stranu i ne dospije se vratiti natrag do prijemnika. Pješčane plaže i muljevite pličine mogu također biti teške za prikaz što potencijalno može biti vrlo opasno. Naime, u takvom slučaju obala može biti puno bliže brodu nego što je prikazano. Zbog toga je u navigaciji potrebno kombinirati radar s GPS-om, pogotovo kod detektiranja udaljenosti od obale.
Štapni radar reflektor montiran uz jarbolet. U ovakvoj kombinaciji ne bi bilo loše staviti još jedan s druge strane.
Na manjim brodicama to može biti problem jer ju veći brod jednostavno ne detektira. U tu svrhu na vrh brodice stavljaju se radar reflektori. Njih imamo dvije vrste – štapni i pločasti. I jedan i drugi funkcioniraju tako što imaju puno metalnih površina u svim smjerovima tako da se radarski signal od njih uspješno odbije bez obzira s koje strane dolazi.
Zona sjenke
Radarski valovi šire se u ravnoj liniji. Visoke hridi ili veliki brod stvorit će zonu sjene iza njega i spriječiti pogled na manje objekte koji se nalaze iza njega. Također i jarbol našeg broda ili neki drugi objekt može stvoriti takvu situaciju što potencijalno može biti vrlo opasno.
Lažni odjeci
Može se dogoditi da nam radar prikaže na zaslonu objekte koji ne postoje u stvarnom svijetu. Navest ću najčešće primjere takvih pojava.
Bazni zaslon Lowrance radara
“Duhovi”
Ponekad će se jedan veliki objekt u neposrednoj blizini vašeg plovila pojaviti na zaslonu kao dva različita objekta. Jedan od njih je stvarni dok drugi je “duh”. Do toga dolazi tako što poslani signal ide od naše antene do objekta te se odbija od njega. nakon toga dio tog signala apsorbira antena ali dio se sad odbija od našeg plovila te ponovo putuje do istog objekta, opet se odbija od njega i dolazi do naše antene. Stvarni objekt na zaslonu se prikazuje na realnoj poziciji dok se ovaj “duh” prikazuje negdje na suprotnoj strani.
Multiplicirani odjek
Ovo je podvrsta “duhova”. Javlja se kad se u našoj blizini nađe velik vertikalni objekt, na primjer, brod puno veći od nas. Tada se efekt “duhova” multiplicira i zaslon nam se popuni snimkama tog objekta bez reda i pravila. Jedino je sigurno to da je nama najbliži objekt onaj stvarni, svi ostali su “duhovi”.
Lažni eho
Ako u našoj blizini postoji objekt koji jako reflektira signal može se pojaviti lažni odjek koji se na zaslonu manifestira kao kružni objekt u našoj blizini.
Lažni eho uvjetovan vremenskim prilikama
Ova pojava naziva se i “efekt kanala”. Moguće je da se dogodi kada se uslijed meteoroloških uvjeta stvore slojevi zraka različitih temperatura. Kada se to dogodi, radarski valovi šire se nepredvidivo, odbijaju se od slojeva zraka i mogu stići do objekata koji su udaljeni izvan dometa našeg radara. Na zaslonu se taj objekt prikaže tako da izgleda kako je puno bliži nego što realno jest.
Kvalitetna otvorena antena ali ipak montirana malo preblizu posadi i putnicima
Radarska interferencija
Ukoliko se u našoj blizini nađe radar koji radi na istoj frekvenciji kao i naš tada se njihovi signali preklapaju i interferiraju. Na zaslonu se to manifestira kao spiralne ili radijalne linije.
Montaža antene i zaslona
Na ovo je potrebno obratiti posebnu pažnju. Visokofrekventni elektromagnetski valovi koje radar emitira potencijalno su opasni po zdravlje. Stoga je antenu obavezno montirati što dalje od prostora u kojem se nalaze posada ili putnici. Obično je ta udaljenost deklarirana na 1 metar no što dalje to bolje.
Također je potrebno voditi računa da antena nema prepreka u cijelom svom krugu ili da ih bude koliko je to najmanje moguće. Pritom se misli na jarbol, ograde i slično. Posebno je važno da se antene drugih uređaja (GPS, UHF, TV, radio….) ne nalaze u području djelovanja radara.
Sama antena mora biti montirana strogo vodoravno, na što treba obratiti pažnju. Također kod otvorenih antena treba osigurati njihovo nesmetano okretanje.
Zaslon se montira u kormilarnici. Preporuka je da bude postavljen točno u pravcu kretanja broda.
Zatvorena antena montirana visoko na jarbolu jedrilice – izvrsno rješenje
Rad s uređajem
Kao i većina današnjih uređaja i radar ima pojednostavljen i ‘user friendly’ pristup. Ipak, potrebno je znati neke pojmove koji će nam olakšati upotrebu. Kao primjer uzet ćemo jedan Lowrance radar, međutim, i kod ostalih proizvođača stvar izgleda slično. Možda su neki termini drugačiji ali princip je isti.
Osnova uređaja je zaslon s komandama oko njega. Na zaslonu u centru nalazi se radarska slika koja predstavlja našu antenu (u centru) i objekte oko nje u krugu 360°.
Koncentrične kružnice su markeri udaljenosti koje nam olakšavaju procjenu koliko je pojedini objekt daleko.
Trenutne postavke uređaja prikazane su na zaslonu u uglovima. Njihovo razumijevanje i kontrola ključni su za ispravan rad uređaja. neću objašnjavati kako se koja postavka mijenja, to je individualno od uređaja do uređaja nego ću objasniti što koja od njih znači.
U gornjem lijevom uglu je grupa postavki koja određuje zaslon.
Lowrance 4G Broadband Radar 
Simrad 4G Broadband Radar 
Lovrance 3G
To su:
- Range – Ova opcija definira do koje će udaljenosti biti prikazani objekti na ekranu. Ako je postavljena na 0.00 onda uređaj automatski određuje maksimalnu udaljenost.
- Rings – Tu definiramo razmak kružnica/markera za udaljenost. Ako je postavljena na 0.00 onda uređaj automatski određuje markere.
- HU – Mod zaslona.
- Echo Trail – Praćenje traga odjeka. Kad je uključeno vidi se linija kojom se kreće praćeni objekt.
- Off center – Pomicanje naše antene iz centra. Koristi se kad je potrebno detaljnije osmotriti bliže objekte, a ne zanima nas što je s druge strane.
Gornji desni ugao sadrži komande pomoću kojih reguliramo osjetljivost prijemnika.
- Gain – Pomoću gain-a reguliramo osjetljivost. Uvijek ga treba podići do maksimuma na kojem se ne pojavljuju “duhovi” i slične nuspojave.
- STC (Anti Sea Clutter) i FTC (Anti Rain Clutter) – dva parametra kojima eliminiramo smetnje iz kategorije ‘lažni eho’.
- IR (Interference Rejection) – Ukoliko dođe do pojave interferencije s drugim radarom uključivanje ove opcije prebacuje naš radar na drugu frekvenciju sve dok se smetnje ne eliminiraju.
- EXP (Radar Echo Expansion Status) – Ova opcija služi za eliminaciju višestrukih odjeka. Nije baš uvijek 100% učinkovita ali dobra je za detekciju te pojave. Treba ju kombinirati s Gain-om.
Ovo bi bile osnove radara. Ovaj tekst nije namijenjen nekom posebnom modelu već mi je želja da vlasnicima radara pojasnim što njihov uređaj ustvari radi i kako se podešava. Također se nadam da sam vam pomogao razumjeti korisničke upute koje često znaju biti konfuzne.
