雷达(Radio Detection And Ranging [Radar]),意思为"无线电探测和测距",即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、方位等信息。通过对物标船的标绘,可以判断物标船和本船是否存在碰撞危险,更可以求取避让措施,核实避让行动的效果。雷达是独立于其他电子设备的,即当本船GPS/AIS损坏或他船(特别是小型船舶)没有装配AIS设备时,雷达依然也提供具有目标(包括陆地、浮标、其他船员)的独立图片。
但雷达也存在以下局限性:在恶劣海况下,雷达容易受海浪、雨雪等干扰产生杂波;相同频率的雷达在距离较近时也会产生同频雷达干扰杂波;雷达存在30—50米的固定盲区;受船上大桅等的影响会产生扇形阴影区等。因此,船用雷达需搭配船上其他电子设备,通过信息融合技术,将雷达图像叠加到电子海图系统中,从而直观了解周围船舶动态。
将雷达图像叠加在电子海图系统中,如果图像与AIS等设备数据吻合,则驾驶员会更有信心确定自己走到正确的航线上;反之,驾驶员至少知道其中有问题(具体是什么设备的问题有待进一步的排查)。但雷达数据不像GPS、AIS等有固定且统一的标准,各厂家的雷达二进制数据格式并不统一,并且不对外开放,使得只有相同厂家的雷达与电子海图系统才能完美的整合。而作为电子海图系统开发的独立第三方,大都没有能力研究各个厂家的雷达数据,只能通过视频图像接口把雷达图像以图片的形式简单的叠加在电子海图系统中。
值得高兴的事是,对于具有ARPA功能的雷达而言,标绘出来的目标是可以通过NMEA格式进行传输的,其设备类型标识为RA。
- TLB 目标编号/标签对
1 2 3 4 n m 5
| | | | | | |
$--TLB,x.x,c--c,x.x,c--c,...x.x,c--c*hh<CR><LF>
字段1:目标的编号
字段2:目标的标签
字段3,4:第二个目录的编号和标签
字段5:校验和
- TLL 目标的经纬度
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
| | | | | | | | | |
$--TLL,xx,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,c--c,hhmmss.ss,a,a*hh<CR><LF>
$RATLL,,3647.422,N,01432.592,E,,,,*58
字段1:目标编号
字段2:纬度
字段3:纬度的方向 N 或 S
字段4:经度
字段5:经度的方向 E 或 W
字段6:目录的名称
字段7:UTC时间
字段8:目标状态 L=丢失;Q=查询;T=标绘中
字段9:参照目标 R=作为参照目标来确定本船位置与速度
字段10:校验和
- TTM 已标绘目标的消息
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 121314 1516
| | | | | | | | | | | | | | | |
$--TTM,xx,x.x,x.x,a,x.x,x.x,a,x.x,x.x,a,c--c,a,a,hhmmss.ss,a*hh<CR><LF>
$RATTM,02,1.68,000.6,T,6.7,052.2,T,1.3,-9.4,N,,L,*6D
字段1:目标编号
字段2:目标距离
字段3:与本船的方位
字段4:T=真方位;R=相对方位
字段5:目标速度
字段6:目标航向
字段7:T=真方位;R=相对方位
字段8:DCPA
字段9:TCPA
字段10:速度/距离的单位 K=km/h;N=Knots;S=miles/h
字段11:目标名称
字段12:目标状态
字段13:参照目标
字段14:UTC时间
字段15:获取的类型 A=自动;M=手动;R=据报
字段16:校验和
- OSD 本船数据
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
| | | | | | | | | |
$--OSD,x.x,A,x.x,a,x.x,a,x.x,x.x,a*hh <CR><LF>
$RAOSD,024.1,A,061.4,P,0.0,P,,,N*42
字段1:船首向
字段2:船首向状态 A=数据有效 V=数据无效
字段3:航向
字段4:航向的参考系
字段5:速度
字段6:速度参考系
字段7:流向(手动输入)
字段8:流速(手动输入)
字段9:速度单位
字段10:校验和
- RSD 雷达系统信息
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14
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$--RSD,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,a,a*hh <CR><LF>
$RARSD,0.150,233.5,0.177,086.4,,,,,0.150,233.5,0.1 25,N,N*59
字段1:Origin1 距离
字段2:Origin1 方位
字段3:VRM1
字段4:EBL1
字段5:Origin2 距离
字段6:Origin2 方位
字段7:VRM2
字段8:EBL2
字段9:光标距离
字段10:光标方向
字段11:当前量程
字段12:量程的单位 K=千米;N=海里;S=法定里程
字段13:显示模式 C=航向向上;H=首向上;N=北向上
字段14:校验和
Origin1和Origin2是指圆点不在本船的点的距标圈和方位线
除了船用雷达外,还有气象信息,能动态实时显示当前区域的气象信息。气象信息的获取已超过船舶电子设备的能力范围,需要联网以HTTP的方式获取。