《GMDSS系统》-《GMDSS系统》-项目十 搜救雷达应答器SART的安装与操作

【项目描述】GMDSS系统中，除了地面通信系统、卫星通信系统、海上安全信息的播发系统外，还有一个寻位系统。寻位系统由遇险船舶上的搜救雷达应答器(SART-SearchandRescueRadarTransponder)和救助船舶上的9GHz雷达组成。SART是确定遇险船舶、救生艇及幸存者位置的设备。【项目目标】1．能正确安装SART设备。2．会操作JQX-10A型SART。3．掌握SART的检查、测试及维护保养方法。【知识链接】知识链接1SART系统认识 知识链接2SART设备的使用、测试及维护知识链接1SART系统认识 一、SART的功能及示位原理 二、SART的技术性能 一、SART的功能及示位原理

1．搜救雷达应答器的功能在GMDSS中，遇险船可利用各种手段进行遇险报警，报警信息中，包含遇险船舶的位置信息，但是由于受到客观原因的制约，例如遇险船舶使用的定位系统的精度等因素的影响，遇险船舶或幸存者报告的位置与实际的位置可能存在一定的误差和变化，同时考虑到遇上恶劣海况、浓雾或黑夜，现场搜救幸存者的工作难度很大。为尽快发现幸存者，在GMDSS中，公约船都按要求配备了SART，解决了现场搜救不易发现失事地点或幸存者的问题，使得遇险船舶、救生艇或幸存者能被迅速发现和获救。SART是GMDSS中用来近距离确定遇难船舶、救生艇（筏）及幸存者位置的主要方式。SART是遇险现场使用的设备，能引导搜救飞机或搜救船舶尽快地搜寻到遇险者，并可让持有SART的幸存者知道是否有救助飞机或救助船舶在靠近他们。图9-1（a）为SAR-9型SART。（a）SAMYUNGSAR-9图9-1SART图片及雷达显示的SART信号2．SART的示位原理

SART启动后首先处于待命状态，即只收不发。但只要收到X波段的雷达信号，立即进入应答状态。应答时，在雷达发射的一个脉冲周期内，SART会发射12个周期扫频信号，该信号在雷达显示器上的标志是同一方位上的12个等距离亮点，12个亮点大约距离8nmile，相邻2个亮点间大约是0.65nmile。如图9-1（b）所示，ON为船首线，第一个亮点到雷达荧光屏中心的距离A为救助船与幸存者间的距离，12个亮点的连线与船首线的夹角θ就是搜救船到幸存者的相对方位。

图9-1（b）SART信号SART标志信号在雷达显示器上的视觉效果，如图9-2所示。其中（a）图描述的是双方距离较远时的情形。随着双方距离渐进，雷达所收到的SART信号也渐强，因而在大光点附近会逐渐出现小光点。这主要是SART应答雷达波的回扫信号造成的。当距离近至约1nmile甚至更近时，雷达天线的旁瓣方向也能接收到SART的信号，导致雷达显示器上的标志信号由12个光点逐渐扩展为12条弧线，如图9-2（b）。再近时则可形成12个同心圆，如图9-2（c）。这时的标志信号只能用来测距，却无法用来测量方位。为避免出现上述情形，要求搜救雷达的操作员必须随距离的逐渐接近，适时降低雷达增益。始终保持雷达显示器上的SART标志信号成12个光点状态。

另外，在SART上还同时设有声、光指示装置，以便遇险幸存者判定设备的工作状态和与搜救单位之间距离的远近。例如TRON型SART，在其处于待命状态时，其上的指示灯以亮0．5s、灭1．5s的2s周期闪动。当收到雷达信号后，其频率加快，改为以亮0．5s、灭0．5s的ls周期闪动；而声响装置在待命状态不发声，在收到雷达信号后，远距离时，能周期性地听到SART应答雷达信号时发出的短促声，随距离渐近，周期渐短，直至变成连续的声响，此时表明搜救雷达已经近在咫尺了。若听到几种不同音调的声响时，则可断定有多个救援船舶或飞机到达。（a）（b）（c）图9-2SART标志信号在雷达显示器上的视觉效果二、SART的技术性能1．SART的容量雷达的发射脉冲重复周期为1ms，而SART的12次扫描发射大约用100ms，加上SART的回复抑制时间，则每台SART在一个具体方位上能响应大约9台雷达的询问。在全方位上，雷达的方位鉴别能力按2°计算，则每一台雷达只有在雷达天线旋转一周所用时间的1／180(2／360=1／180)的时间内对SART发出询问信号。于是在全方位内，SART所能响应的询问雷达的台数是180×9=1620台。因此SART所能响应的雷达台数是完全可以满足实际需要的。同时，现代雷达都使用了成熟的噪声抑制技术，它防止了与雷达本身发射不同步的回波显示。2．对电池的要求

SART是用电池供电工作的。要求SART的电池容量应能使SART在准备状态工作96h，然后还能连续应答1kHz探测脉冲8h。3．其他要求满足CCIR-628建议的SART的其他技术性能如下：（1）频率范围：9200~9500MHz；（2）极化方式：水平极化；（3）扫描形式：锯齿线性变化的扫描频率发射；（4）脉冲持续时间：每次响应，扫描发射12次，约100ms；（5）有效全向辐射功率(EIRP)：大于400mW；（6）有效接收灵敏度：优于-50dBmW；（7）恢复时间：在10ms以内；（8）响应延迟时间：小于0．5ms；（9）工作温度范围：-30℃～+65℃储存；-20℃～+55℃工作。4．操作要求在操作上对SART的要求是：工作可靠，操作简便，便于携带，容易发现。具体是：(1)应能容易由非熟练人员操作；(2)应装有防止意外启动的装置；(3)应装有监听或监视(或二者兼备)装置，以指示应答器是否正常工作和告知幸存者已有搜救船只在靠近他们；(4)应能人工启动和关闭，也能在紧急时自动启动；(5)应能提供待命状态的指示；(6)应能从20m高落入水中而不损坏；(7)在10m深水处，至少应能保持5min而不进水；(8)在浸入水中条件下，受到45℃热冲击应仍能保持水密；(9)单独落入水中，应能自动正向立起，指示灯在上面；(10)应有一根与SART连接的浮动绳索，以提供遇难幸存者系在身上使用；(11)应能抗海水和油的浸蚀；(12)长期暴露在阳光下及在风雨侵蚀下，技术指标不应降低；(13)所有表面应呈可见度高的橘黄色；(14)外围构造平滑，以防止损伤救生筏和遇难幸存者。知识链接2SART设备的使用、测试及维护

一、SART的使用 二、SART的检查、测试及维护保养1．SART的作用距离

SART的作用距离，主要与SART的安装高度和搜救者雷达的天线高度有关。一般情况下，如果SART的安装高度离海面1m以上，雷达天线高度离海平面15m以上，搜救船在至少5nmile远处就能探询到SART信号；飞行高度3000ft（1ft=100英尺）、雷达峰值功率l0kW的搜救飞机能在40nmile远处探询到SART信号。一、SART的使用影响探询SART信号距离还有以下三方面的因素：（1）雷达的类型和使用。一般来说，大型船舶的雷达有较高的天线增益，离海平面也比较高，探询SART的距离也远。雷达的性能和最佳使用也很重要。（2）海面和天气状况的影响。平静的海面因电波多径传输可影响到SART的接收；大浪时，搜救雷达和SART仰角要发生变化，可能导致接收的距离更远；但是SART在海浪波谷时也会降低探测距离。（3）SART安装高度的影响。实际使用时，要提高SART的作用距离，应当将SART启动后安装在尽可能高的地方，并注意不要有任何遮挡。

实验得知：将SART平放在地板上时，作用距离1．8nmile；垂直放在地板上时，作用距离2．5nmile；当SART漂浮在水中时，作用距离为2．0nmile。一般天气情况下，适当地安装SART，对大船雷达，发现距离可达10nmile以上。如果安装不好，比如在救生艇（筏）内使用，或者漂浮在水中，探测距离甚至比视距还要近。2．SART使用

SART平时是以关机状态保存在容器中，安装在驾驶室两侧容易接触到的地方。在船舶遇险时从安装容器中取出SART，开机放置在“STANDBY”处（有的设备标识为“ON”）。如果在母船上用，应把SART安装在罗经甲板的栏杆上；如果是弃船，应由专人把它带到救生艇（筏）上，尽量安装在高处；也可由幸存者手持，或者安放在遇险船的船舷上，作为出事点的标志。SART开启后，准备应答搜救船舶或者搜救飞机的雷达触发信号。3．搜寻SART信号应注意的问题在海上救助时，使用雷达搜寻遇险者的SART信号应注意以下几个问题：(1)雷达量程的选择在使用雷达近量程挡时，仅能显示SART的几个亮点，例如在3nmile量程仅能显示出SART信号的4个亮点。在恶劣海况下，杂波干扰非常严重，经常不能看到完整12个点的SART信号。一般情况下，海浪干扰最严重可延至4nmile，不会完全淹没整个SART信号。因此，由两亮点间约0．65nmile，可推算出遇险者的位置。

从以上分析看，开始进入搜救区时，应尽量用远量程，以便在大范围内搜寻到遇险者的SART信号。当搜寻到遇险者的SART信号后，最好使用雷达的6～12nmile之内的量程。这些量程中，能看到完整的或多个SART亮点，易区别其他回波和确定SART的位置。(2)SART的距离误差在SART距搜救者雷达相距6nmile左右时，距离误差150m以上；而在接近SART时，因为雷达能接收到SART的正向扫描信号和返回扫描信号，所以会出现两个不同形状的亮点，第一个亮点的距离误差不大于150m。(3)选择合适的雷达带宽小于5MHz的雷达带宽将对SART的信号稍有衰减。最好是使用中等带宽以确保获得SART的最佳信号。一般雷达的远距离量程，带宽在3～5MHz间；雷达的近距离量程，带宽在10～25MHz间，应根据具体情况，灵活选用。(4)接近SART时注意在接近SART时，来自雷达天线的旁瓣波束，可能使SART的信号在雷达的荧光屏上变成一串圆弧或同心圆。这种情况，可用海浪抑制旋钮来消除。出现这种情况，证明SART在船附近，应减速并注意搜索。(5)恶劣的海况下使用的注意事项在海况不好的情况下，为增加SART信号的可见度，可失谐雷达，以减小海浪回波的影响。自动频率控制雷达不允许手动失谐设备。注意在失谐的情况下，一些需要的信息比如航行和避碰船舶信息可能被取消，因此可能的情况下，要尽快回到正常调谐状态。(6)导航雷达的调整在搜救过程中，要合理地调整雷达增益，最好使雷达显示器出现轻微背景噪声，但是还不至于干扰到正常信号的辨别，以获得对SART信号的最大范围的搜寻。

为获得最佳探测距离，海浪抑制旋钮应放在最小。注意在受到海浪杂波干扰时，不使用海浪抑制旋钮，最近的SART回波可能被淹没。这种情况下，可从SART回波的最近亮点推算出本船船位。如海浪抑制旋钮有自动/人工选择，选择人工方式。注意和自动方式比较一下，看选择哪种方式效果更好。在搜寻SART时，应将抗雨雪干扰旋钮放在人工位置上，直到搜寻到SART信号。如果海浪抑制和抗雨雪干扰用一个旋钮控制，建议选择手动搜寻SART信号。注意和自动方式比较一下，看选择哪种方式效果更好。二、SART的检查、测试及维护保养1．SART的检查、测试

SART是遇险现场搜救用设备，要求每月进行检查、测试工作是否正常，并将情况记录在《无线电日志》。要注意外观检查，确认其处于良好状态；检查SART上标识的船名、呼号、MMSI号是否清楚，电池是否在有效期内。检查SART的存放位置是否便于取出并易于带上救生艇（筏）。

进行测试时，按照设备厂家的操作要求进行。当SART没有自测控钮时，把9GHz雷达打开，将SART从容器中取出，开关打到“STANDBY”位置，拿到船头，另一人在船舶驾驶台观测雷达是否收到SART的应答信号。当雷达显示器上出现一系列等间隔点样回波，同时SART被触发产生蜂鸣和指示灯闪亮，表明SART工作正常。SART的试验时间应尽可能的短，以延长电池使用寿命，同时也避免干扰其他船舶雷达的工作。大多数SART有自测功能。测试时，将SART工作开关置“TEST”位置，观察指示灯是否闪亮并伴有声响，在雷达屏幕上也会出现一系列等间隔点样回波。2．SART的维护保养一般每4年由SART的代理商，对设备的工作情况进行1次全面的检查，并更换电池。更换SART电池的工作，只能由委托的代理去做，并由其处理旧电池，同时注意如下事项。(1)不要企图打开该机；(2)不要对电池充电；(3)不要将电池扔进火中；（4）不要将电池放在70℃以上的地方；(5)不要短路电池；(6)如果除试验以外的其他原因，使用了SART，不管发射时间多长，不管是否到了电池更换期限，都必须更换电池。任务1设备安装一、SART安装位置按IMO要求，无论在哪一航区，500总吨以上的货船和所有客船应至少配备2台SART，而不满500总吨的货船，则可只配备l台SART。SART安装在驾驶台靠近左右门内侧墙适当位置，如图9-3（a）所示。如果安装两台，左右侧对称各装一台。必须不借助任何工具即可提起SART。救生艇上安装SART有专用托架，以备万一，如图9-3（b）所示。【项目实施】二、SART安装要求①安装前主管部门应认真做好设备的测试，并做好型号、序号、电池的有效期登记。②如安装在救生艇(筏)上，使用时天线高度应高于水面至少1m。③装船的SART应在外壳上标明船名和船舶呼号。④配备可用作系绳的浮索应将其妥善盘起、防止损坏。⑤安装完毕后，应将有关说明书、各类证明及证书完整移交船舶责任人并应妥善保管。（a）（b）图9-3SART安装位置

任务2设备操作一、JQX-10A搜救雷达应答器简介

JQX-10A搜救雷达应答器是日本JRC公司的产品，天线高度在1m以上，外壳呈橘红色，有利于海上搜寻。JQX-10ASART由本机和其容器组成。储存时，可将SART装进容器。一般情况下SART安装在驾驶台两侧容易接触到的地方，如图9-4左图所示安放在驾驶室舱壁上的情形。使用时，取出SART本机，把外壳作为SART的下半部分，SART本机作为上半部分，构成如图9-4右图所示的形状。在船舶遇险时，应取出SART本机，启动后，固定安放到合适的位置或手持SART本机。二、JQX-10A雷达应答器操作1．从容器中取出SART本机，如图9-5左图所示。（1）旋下容器盖①。（2）从容器中取出SART本机②。2．启动SART，如图9-5所示。（1）旋下SART本机黑色的后盖③。（2）把SART底部的开关④打到“ST—BY”位置。（3）检查“ST—BY”绿色指示灯是否亮。3．将SART本机固定在容器上，如图9-6左图所示。（1）将SART②按图示方向插进容器中。（2）从SART顶套进容器帽①，并按顺时针方向旋紧固定SART。图9-4JQX-10A储存和使用