船用雷达

一、基础工作原理

雷达发射高频微波脉冲，碰到目标反射回波；系统通过回波延时算距离、天线旋转相位算方位，在 PPI 圆形屏幕生成周边态势图像，配合信号抑制算法过滤海浪、雨雪杂波。 整套系统四大核心部件：

1. 天线单元：室外旋转发射 / 接收微波，分开放式阵列、圆盘罩式；无刷电机驱动，带船摇补偿
2. 收发机（TR 单元）：磁控管（传统脉冲）/ 固态 FMCW（新型）产生高频信号
3. 信号处理单元：杂波抑制、目标提取、ARPA/AIS 融合、海图叠加运算
4. 显控终端：驾驶室触摸屏 / 轨迹球操作，雷达图像 + 航行数据一体化显示

二、主流频段分类（SOLAS 船舶必配双波段组合）

1. X 波段雷达（9GHz，波长 3cm）

• 功率：6kW/12kW/25kW，天线常用 4ft/6ft
• 优势：水平波束窄、分辨率极高，近距离清晰区分小船、浮标、小型障碍物，港口、狭水道、内河首选
• 标准探测：平静海面 10㎡目标≥6 海里
• 短板：雨衰严重，大雨、暴雨探测距离大幅缩水

2. S 波段雷达（3GHz，波长 10cm）

• 功率：30kW，天线常用 12ft
• 优势：穿透力强，抗雨雪、远距离探测，远洋开阔海域、大雾天主力；海浪杂波更少
• 标准探测：平静海面 10㎡目标≥10 海里
• 短板：波束宽，近距离小目标分辨差

商船标配规则（SOLAS V）

• ≥10000 总吨远洋船：X+S 双雷达，双套独立 ARPA
• 3000～10000 总吨：至少 1 台 X 波段 ARPA 雷达
• ＜3000 总吨沿海 / 内河：CAT3 简易雷达（可选无 ARPA）

三、核心功能（IMO IEC62388 强制标准）

1. 基础图像调节

• 海浪抑制 STC、雨雪抑制 FTC、自动 / 手动增益、脉冲长度切换
• 显示模式：船首向上、北向上、航向向上；相对运动 RM / 真运动 TM
• 距标圈、活动测距光标、方位标尺、尾迹（真实 / 相对航迹）

2. ARPA 自动雷达标绘（强制避碰核心）

• 自动捕获跟踪目标，最低同时跟踪 20 个，高端机型可达 200 个
• 自动计算：目标航向航速、CPA 最近会遇距离、TCPA 会遇时间
• 试操船功能：模拟改航向 / 改航速，预判碰撞风险，法定强制功能中国船级社
• 危险目标声光报警、安全警戒区设置

3. AIS 融合显示

叠加 AIS 船舶数据，区分雷达真实回波与 AIS 虚拟目标，支持 100 活跃 + 200 休眠 AIS 目标，解决雷达盲区小目标丢失问题

4. 海图雷达（Chart Radar CAT-C）

雷达图像叠加 S57/S63 官方电子海图，雷达物标与海图岸线、航标、水深匹配，替代独立 ECDIS 简易导航

5. 扩展能力

多雷达组网、接入 GPS / 陀螺罗经 / 计程仪、主副屏分显、船舶综合驾驶台 IBS 集成

四、关键技术指标（CCS 船级社 N-01 规范）

1. 方位精度：≤1°；方位分辨率≤2.5°
2. 距离精度：1% 量程或 30m（取大值）；最小探测距离≤40m
3. 环境适应性：室外天线 - 25℃~+55℃，IP54 以上防护；抗船舶横摇纵摇
4. 固态雷达新趋势：FMCW 调频连续波，无磁控管、低功耗、零预热、小目标探测更强，中小型船舶普及Raymarine ...

五、国际与国内合规标准（上船必备认证）

1. IMO MSC.192 (79)：雷达全球性能标准
2. IEC 62388：雷达测试与技术要求（现行通用）
3. IEC 60945：船用电子设备通用环境标准
4. 船级社认证：CCS 中国船级社型式认可、LR/DNV/BV 等；欧盟航行船舶需 MED 方向盘认证Furuno Nor...

六、主流品牌选型

进口高端（远洋商船标配）

1. 古野 FURUNO（日本）：FAR3210/3320 系列 X/S 波段，海图雷达标杆，无刷天线、强杂波抑制
2. JRC（日本）：JMR9200 系列，界面简洁，试操船与安全区预警突出
3. Sperry Marine（美国）：大型集装箱 / 邮轮综合导航雷达，适配 IBS 集成
4. Simrad/Raymarine：CAT3 商用艇、拖船、游艇固态雷达

国产（CCS 认可，内河 / 沿海 / 远洋替代进口）

1. 中船航海 CMC 系列：CMC-ARPA X/S 双波段，200 目标 ARPA，全自主
2. 上海圆舟 YAR27 系列：双波段 IMO 雷达，MED 欧盟认证，可出口
3. 国内中小型厂商：适配渔船、内河货船简易 CAT3 雷达