專利名稱：船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于海洋環(huán)境監(jiān)測的信號與信息處理系統(tǒng)，尤其涉及一種船 用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
目前，無論是中型或大型民用船只，還是軍用艦只，基本都配備有兩部X-波段導 航雷達，以實現(xiàn)艦船的導航和避碰。但是，海面雷達回波圖像有很好的背景信息，在單一監(jiān) 測避碰的要求下都會被當作背景噪聲濾掉了。在艦船周圍如果沒有其他船只的情況下，雷 達回波圖像僅體現(xiàn)海浪的背景信息，沒有任何用途。實際上，利用海面雷達回波圖像的背景 信息，可以成功反演艦船周圍的海況，確定海態(tài)參數(shù)；甚至在艦船周圍有少量其他船只的情 況下，仍然可以較成功反演艦船周圍的海況，確定海態(tài)參數(shù)，這對艦船航行安全十分有利。德國利用X-波段導航雷達初步實現(xiàn)了基于深海、充分成長的海浪條件下有效波 高、波向、波周期、波速的預測，以及海流表層流流速和流向的粗略預測，研制出WaMosII系 統(tǒng)?，F(xiàn)有技術中，少量艦船雖然配備了德國的WaMosII，但都是在艦船桅桿上安置第三臺 X-波段導航雷達。這在桅桿上形成擁擠，而且對各種其他儀器的參數(shù)測量都有影響。

實用新型內容針對上述現(xiàn)有技術，本實用新型提供一種船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置， 本實用新型監(jiān)測裝置只利用艦船上配備的一導航雷達所采集的數(shù)據(jù)，就可以有效地的實現(xiàn) 動態(tài)的海態(tài)參數(shù)反演、避碰海景過濾及風場檢測等多功能多參數(shù)監(jiān)測，開發(fā)了現(xiàn)有導航雷 達的功能，為海上航行安全提供了保證。為了解決上述技術問題，本實用新型船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置予以實 現(xiàn)的技術方案是包括一計算機，一導航雷達和一大屏幕顯示器，所述導航雷達至少有一個 信號輸入端口和一個信號輸出端口 ；所述計算機至少有兩個信號輸入輸出端口 ；所述大屏 幕顯示器至少具有一個信號輸入端口 ；所述導航雷達的信號輸出端口與計算機的一個信號 輸入輸出端口連接，所述計算機的另一個輸入輸出端口與所述大屏幕顯示器的信號輸入端 口連接；所述計算機包括外部信號識別單元、海態(tài)參數(shù)反演單元、避碰信息過濾單元、風場 檢測單元和數(shù)據(jù)存儲及處理單元；所述外部信號識別單元與所述海態(tài)參數(shù)反演單元、避碰 信息過濾單元、風場檢測單元均與數(shù)據(jù)存儲及處理單元連接；所述海態(tài)參數(shù)反演單元、避碰 信息過濾單元、風場檢測單元和數(shù)據(jù)存儲及處理單元均與大屏幕顯示器連接。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置的有益效果 是只需配備一臺導航雷達，不但可以實現(xiàn)船只避碰，確保航行安全；而且還能夠實現(xiàn) 有效波高、波長、波向、波速、流向、流速、風速、風向等海態(tài)參數(shù)反演；減少了導航雷達的數(shù) 目，加強了導航雷達功能的集成度，一定程度上削弱了各儀器間的相互影響，使船只配備更 加科學化；另外，由于遠海沒有海洋觀測站，通過本實用新型可以得到的艦船的海浪和風場信息還可以為每天天氣預報之后的海浪預報提供真實可靠的信息。
附圖是本實用新型船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置構成框圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細地描述。如附圖所示，本實用新型船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置，包括一計算機 200，一導航雷達100和一大屏幕顯示器300，所述導航雷達100至少有一個信號輸入端口和 一個信號輸出端口 ；所述計算機200至少有兩個信號輸入輸出端口 ；所述大屏幕顯示器300 至少具有一個信號輸入端口 ；所述導航雷達100的信號輸出端口與計算機200的一個信號 輸入輸出端口連接，所述計算機200的另一個輸入輸出端口與所述大屏幕顯示器的信號輸 入端口連接。所述計算機200包括外部信號識別單元201、海態(tài)參數(shù)反演單元202、避碰信息過 濾單元203、風場檢測單元204和數(shù)據(jù)存儲及處理單元205 ；所述外部信號識別單元201與 所述海態(tài)參數(shù)反演單元202、避碰信息過濾單元203、風場檢測單元204均與數(shù)據(jù)存儲及處 理單元205連接；所述海態(tài)參數(shù)反演單元202、避碰信息過濾單元203、風場檢測單元204和 數(shù)據(jù)存儲及處理單元205均與大屏幕顯示器300連接。在安裝本實用新型中的導航雷達100時，最好是將導航雷達100的天線安裝在高 于海平面8米并能測到方位角180°、距離為400米至1000米(因其視野盲區(qū)距船不超過 400米)的海域的艦船桅桿頂部，并保證無障礙物對信號采集形成遮擋；將計算機200和大 屏幕顯示器300固定好，避免因艦船航行中左右搖擺造成設備損失。本實用新型投入不高，可以借用船上原有的導航雷達，再配備一臺計算機和一個 好的大屏幕顯示器。利用計算機中設置的上述五個單元形成系統(tǒng)功能的集成。其中，導航雷達可以使用技術成熟的日本“古野”牌雷達或其他型號雷達，其雷達 的轉速最好在24-48轉/分，其探測半徑為6Km-10km。利用監(jiān)測裝置中的導航雷達對艦船周圍海域進行不間斷、全天候掃描。在雷達回 波信號數(shù)據(jù)采集完成后，通過雷達的數(shù)據(jù)輸出端口將數(shù)據(jù)送入計算機進行儲存，計算機利 用外部信號識別單元201對接收到的數(shù)據(jù)進行識別，并利用避碰信息過濾單元203將海浪 背景信息被當成噪聲濾掉，然后根據(jù)船只避碰原理，計算艦船與周圍艦船的關系，實現(xiàn)艦只 避碰；利用海態(tài)參數(shù)反演單元202提取艦船周圍500m-4km海浪背景信息，雷達回波信號 中周圍艦只的信息和4km之外的海浪背景信息當成噪聲濾掉，利用這部分數(shù)據(jù)實現(xiàn)有效波 高、波長、波向、波速以及流向流速等海態(tài)參數(shù)反演；利用風場檢測單元204提取艦船周圍 4km-10km海浪背景信息，濾掉4km之內的海浪背景信息和周圍艦只的信息，利用這部分數(shù) 據(jù)實現(xiàn)艦船周圍風場(主要是風速、風向)的檢測；上述各單元得到的結果均由大屏幕顯示 器輸出。所述顯示器最好配有遙控器，通過遙控器可以切換不同的顯示功能及效果，主要包 括艦船周圍信息、海浪的有效波高、波長、波周期、波速、風向、風速等，使艦船周圍情況能夠 更加明顯直觀的呈現(xiàn)給操作人員。另外，還可以利用海面雷達回波圖像的背景信息粗略預測周圍風場、主要是風速和風向也是可行的。因此，可以斷定利用船用導航雷達實現(xiàn)多功能多參數(shù)監(jiān)測是未來20-30 年χ-波段導航雷達的發(fā)展方向。 盡管上面結合圖對本實用新型進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具 體實施方式，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人 員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些 均屬于本實用新型的保護之內。
權利要求一種船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置，包括一計算機，其特征在于，還包括一導航雷達，該導航雷達至少有一個信號輸入端口和一個信號輸出端口；所述計算機至少有兩個信號輸入輸出端口；一大屏幕顯示器，至少具有一個信號輸入端口；所述導航雷達的信號輸出端口與計算機的一個信號輸入輸出端口連接，所述計算機的另一個輸入輸出端口與所述大屏幕顯示器的信號輸入端口連接；所述計算機包括外部信號識別單元、海態(tài)參數(shù)反演單元、避碰信息過濾單元、風場檢測單元和數(shù)據(jù)存儲及處理單元；所述外部信號識別單元與所述海態(tài)參數(shù)反演單元、避碰信息過濾單元、風場檢測單元均與數(shù)據(jù)存儲及處理單元連接；所述海態(tài)參數(shù)反演單元、避碰信息過濾單元、風場檢測單元和數(shù)據(jù)存儲及處理單元均與大屏幕顯示器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置，其特征在于所述導航 雷達的轉速為24-48轉/分，其探測半徑為6Km-10km。
3.根據(jù)權利要求1或2所述船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置，其特征在于所述 導航雷達為X-波段導航雷達。
4.根據(jù)權利要求1所述船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置，其特征在于所述顯示 器配有遙控器。專利摘要本實用新型公開了一種船用導航雷達多功能多參數(shù)監(jiān)測裝置，包括一計算機，一導航雷達和一大屏幕顯示器；計算機至少有兩個信號輸入輸出端口；計算機的兩個信號輸入輸出端口分別與導航雷達和大屏幕顯示器連接；計算機包括外部信號識別單元、海態(tài)參數(shù)反演單元、避碰信息過濾單元、風場檢測單元和數(shù)據(jù)存儲及處理單元；外部信號識別單元與海態(tài)參數(shù)反演單元、避碰信息過濾單元、風場檢測單元均與數(shù)據(jù)存儲及處理單元連接；海態(tài)參數(shù)反演單元、避碰信息過濾單元、風場檢測單元和數(shù)據(jù)存儲及處理單元均與大屏幕顯示器連接。本實用新型只利用一臺導航雷達就可以有效地的實現(xiàn)動態(tài)的海態(tài)參數(shù)反演、避碰海景過濾及風場檢測等多功能多參數(shù)監(jiān)測。
文檔編號G01S7/41GK201628768SQ20102010165
公開日2010年11月10日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權日2010年1月26日
發(fā)明者何改云, 宋占杰, 陳壯杰, 高成志, 齊占輝 申請人:天津大學