Câu hỏi ôn thi tốt nghiệp môn máy vô tuyến điện hàng hải

CÂU HỎI THI TỐT NGHIỆP MÔN MÁY VTĐ HÀNG HẢI
(dành cho câu 3)
Câu 1: Hệ thống định vị toàn cầu GPS: Nguyên lý xác định vị trí, cấu tạo và hoạt động của hệ
thống?
- Cấu tạo và hoạt động của hệ thống GPS:
Hệ thống GPS bao gồm 3 khâu chính: vệ tinh, hệ thống điều khiển và người sử dụng.

Khâu vệ tinh:

24 vệ tinh được sắp xếp trên 6 mặt phẳng quỹ đạo nghiêng 55 0 so với mặt xích đạo có
cao độ danh nghĩa là 20,183 Km. Chu kỳ một ngày bay được 2 vòng quanh Trái Đất.
Mỗi vệ tinh phát ra 2 tần số vô tuyến phục vụ mục đích định vị:
L1 trên tần số 1575.42 Mhz và
L2 trên tần số 1227.6Mhz.
Các tần số sóng mang được điều biến bởi 2 mã ngẫu giả nhiên và một thông điệp dẫn
hướng đường đi. Các tần số sóng mang và công việc điều biến được điều khiển bởi những đồng
hồ nguyên tử đặt trên vệ tinh.
Khâu điều khiển:
Giám sát hoạt động của các vệ tinh.
- 1 trạm điều khiển chính tại trung tâm điều hành không gian thống nhất tại Colorado Spring, tiểu
bang Colorado Hoa Kỳ
- 4 trạm giám sát (monitor): Diego Grarreia, Đảo Ascension, Kwajalein và Hawaii
- Mục đích của khâu điều khiển là hiển thị sự hoạt động của các vệ tinh, xác định quỹ đạo của
chúng, xử lý các đồng hồ nguyên tử, truyền các thông điệp cần phổ biến lên các vệ tinh.


Khâu sử dụng:
Mục đích sử dụng cho cả quân sự và dân sự.
Các máy thu riêng biệt được trang bị máy tính điện tử
mã hoặc phase của các sóng mang và trong hầu hết các
điều tiếp nhận các thông điệp phát tin ( broadcast

vệ tinh.
Bằng cách so hàng tín hiệu từ vệ tinh tới bản sao của
ghi trong máy thu, người ta có thể xác định được 3 giá trị
tâm của máy thu. Đối với các công tác trắc địa chính xác,
đo và ghi nhớ phase tần số của mã hoặc sóng mang để xử lý về sau.

theo dõi các
trường hợp
message) từ
mã phát được
tọa độ địa
người ta còn

- Nguyên lý xác định vị trí của hệ thống:
- Giả sử rằng vị trí vệ tinh đã biết. Đồng hồ điện tử của vệ tinh và người quan sát đồng bộ với

nhau. Vệ tinh phát tín hiệu và người sử dụng nhận được tín hiệu t giây sau đó.
- Như vậy qng đường đi được là D = C.t.
Do đó vị trí người quan sát ở trên một mặt cầu có bán kính R = C.t, tâm là vị trí vệ tinh vào
thời điểm phát tín hiệu. Giao của mặt này với mặt đất là một đường trịn có tâm là giao của
đường nối tâm trái đất với vệ tinh và bề mặt trái đất.
Thực hiện đồng thời như thế với một vệ tinh thứ hai nó cho ta một đường
trịn vị trí
nữa (hình 11).
- Hai đường này sẽ giao nhau tại hai giao điểm, trong
đó có vị trí
người quan sát. Thường hai điểm này thường rất xa
nhau nên dễ
dàng xác định được vị trí người quan sát dựa vào vị trí
dự đoán.

- Như vậy với hai vệ tinh là đủ để xác định kinh vĩ độ.
Tuy nhiên thực
tế lại có một giá trị chưa biết khác đó chính là sai
số
giữa
đồng hồ của người quan sát với đồng hồ vệ tinh.
Do đó địi
hỏi phải sử dụng 3 phương trình khoảng cách tới vệ
tinh.
- Ngồi ra đối với ngành hàng khơng cịn phải xét độ
cao so với mặt
đất (ở tàu độ cao so với mặt biển ln xác định
được) nên cần có ít nhất 4 vệ tinh.
- Nhằm đạt độ chính xác cao, vị trí hình học của vệ
tinh phải sao
0
cho các đường vị trí cắt nhau tạo góc càng gần 90
càng tốt .
Như vậy, để xác định vị trí, có 3 vấn đề chính cần phải giải
quyết:
1) Xác định vị trí vệ tinh
2) Xác định khoảng cách chính xác từ máy thu đến vệ tinh


3) Xác định tọa độ người quan sát.
[Xác định vị trí vệ tinh :
Như đã nói ở trên, vị trí người quan sát có thể xác định bằng khoảng cách tới 4 vệ tinh khi biết vị trí các vệ tinh
đó vào thời điểm phát tín hiệu.
Ngược lại với 4 trạm quan sát có vị trí đã biết khi nhận được tín hiệu phát đi từ một vệ tinh sẽ xác định được vị
trí của vệ tinh lúc phát. Trạm điều khiển có thể tính tốn dựa vào lịch “thiên văn” của vệ tinh và dự đốn vị trí của nó ở

bất kỳ thời điểm nào trong nhiều vịng quỹ đạo sau đó.
Từng trạm quan sát sẽ xác định thời điểm đến của tất cả các tín hiệu vệ tinh nhận được và truyền thông tin này
(dựa trên đồng hồ trạm theo dõi-in GPS time) đến trạm điều khiển. Không chỉ xác định vị trí vệ tinh trong khơng gian 3
chiều mà cả thời điểm các tín hiệu rời vệ tinh. Căn cứ trên các số liệu này, vị trí tương lai mới của vệ tinh, sai số đồng
hồ mới được xác định và các trạm phát dẫn động phát trở lại đến các vệ tinh. Vệ tinh sẽ lưu lại thơng tin này trong bộ
nhớ của nó rồi phát đến người sử dụng ở những khoảng thời gian đều đặn.
Với độ cao 20,200 km các trạm theo dõi có thể thu được tín hiệu vệ tinh trong một thời gian dài ở mỗi vịng quỹ
đạo. Nhờ đó trạm điều khiển đủ khả năng quan sát và sát định lịch trình cho từng vệ tinh .
Phương trình khoảng cách
tsv (theo GPS time) là tthời điểm vệ tinh phát tín hiệu tại thời điểm mà người sử dụng đã biết. Giá trị hiệu chỉnh cho
tsv được từng vệ tinh phát đến người sử dụng.
tu là thời điểm đến của tín hiệu trên đồng hồ người sử dụng.
Nếu đồng hồ của vệ tinh và người sử dụng đồng bộ, khoảng cách lan truyền của tín hiệu sẽ là
C (tu - tsv).
Tuy nhiên có 1 độ lệch chưa biết của đồng hồ của người sử dụng so với đồng hồ vệ tinh đặt là tbias. Như vậy
thời gian truyền của tín hiệu là :
∆t = tu – tsv + tbias
Và khoảng cách giữa vệ tinh với người sử dụng là :
D = C.∆t = C(tu - tsv) + C.tbias
(phương trình khoảng cách)
Trong cơng thức: C( tu-tsv) gọi là khoảng cách giả
Khoảng cách không đổi C.tbias phải được thêm vào khoảng cách giả để bù cho sai khác giữa các đồng hồ (tbias = const).
Hiệu chỉnh cho thời điểm phát tín hiệu tsv:
Vệ tinh phát tín hiệu tại thời điểm t sv theo đồng hồ của mình. Tuy nhiên thời điểm này có thể tăng hay giảm
một lượng ∆tsv so với giờ chuẩn GPS được xác định bởi trạm điều khiển, và đồng phát cho từng vệ tinh riêng lẻ, rồi vệ
tinh phát đến người sử dụng. Máy thu của người sử dụng sẽ hiệu chỉnh giá trị này trong q trình sau đó. Với sai số là 1

nanogiây (1 nanosecond=10-9s) của tsv sẽ sinh ra sai số khoảng cách D = C.t = 3.10.8.10-9 = 0,3m.

Như vậy việc xác định khoảng cách đến vệ tinh của máy thu GPS chính là việc xác định thời điểm điểm đến
của tín hiệu từ vệ tinh. Nguyên tắc xác định thời điểm đến của tín hiệu được trình bày ở nội dung “Tín hiệu vệ tinh và
mã hóa tín hiệu”.]

Xác định vị trí người quan sát
Lập một hệ trục tọa độ vng góc có gốc trùng tâm trái đất .
Mặt phẳng tọa độ (x-y) º mặt phẳng xích đạo, trục x nằm trong
kinh tuyến Greenwich.

mặt phẳng

Ta biết rằng với 2 điểm bất kỳ P1(x1, y1, z1), P1(x2, y2, z2)
P1 P2 được xác định bởi công thức :
Như
nếu
sử dụng có toạ độ P (xu, yu, zu) và 1 vệ tinh (thứ i) có toạ độ S1
thì ta có phương trình :

vậy
người
(x1,y1,z1)

Thời điểm tsv cho từng vệ tinh là đã biết, như vậy còn 4 giá trị chưa biết là x u,yu,zu và tbias  ta
phải cần 4 phương trình độc lập, tức là cần phải có 4 vệ tinh đồng thời. Từ cơng thức (33) suy ra 4
phương trình là:
Nếu coi trái đất là một mặt cầu bán kính R, thì phương trình mặt cầu là:
Khi đó chỉ cịn có 3 ẩn, tức chỉ cần 3 phương trìng trình và 3 vệ tinh là đủ xác định vị trí người quan
sát. Nếu người quan sát có đồng hồ nguyên tử có khả năng xác định tbias thì chỉ cần 2 vệ tinh là đủ để
định vị. Điều này cho phép GPS có thể được sử dụng để định vị khi mà số lượng vệ tinh còn hạn
chế.

Câu 2: Vi phân GPS: Khái quát chung, cấu tạo và hoạt động của hệ thống? Khai thác Vi phân
GPS trong hàng hải?
- Khái niệm về hệ thống DGPS:
Hệ thống thu và cải tiến tín hiệu vệ tinh tồn cầu GPS để cho vị trí chính xác hơn. Bao gồm các trạm
có tọa độ chính xác. DGPS có thể cải thiện độ chính xác từ 15m của tín hiệu GPS bình thường xuống đến
10cm trong điều kiện thử nghiệm tốt nhất.
- Nguyên lý hoạt động

2.4.1 Cơ sở lý thuyết:
Vị trí dự đốn của vệ tinh sẽ có sai sót nhất định trong khơng gian ba chiều ,dẫn tới sai số

trong vị trí của người sử dụng.


Nếu có một người sử dụng thứ hai ở khoảng cách nằm trong trạm vi phân GPS cũng sẽ chịu
sai số gần giống như thế. Đó là do độ cao vệ tinh 20,200 km lớn hơn rất nhiều so với khoảng cách
100 km giữa 2 người sử dụng, đường truyền tín hiệu từ vệ tinh tới người sử dụng sẽ gần như nhau
nên sóng vơ tuyến gần như chịu cùng sự khúc xạ của tầng Ion.
Trường hợp kinh, vĩ độ và độ cao của trạm vi phân GPS đã biết chính xác tổng sai số trên các
hướng, khi đó có thể xác định với độ chính xác của trạm và vị trí tính tốn từ việc thu tín hiệu của vệ
tinh để đưa ra 1 giá trị hiệu chỉnh. Các trạm vi phân GPS khơng chỉ tính tốn độ chênh lệch giữa vị
trí đo đạc và vị trí thật, mà cịn tính số hiệu chỉnh đối với khoảng cách giả. Số hiệu chỉnh vị trí hoặc
khoảng cách giả.
Vi phân GPS rất linh goạt khi yêu cầu định vị với độ chính xác cao, chẳng hạn hàng hải trong cảng, trên sông
và trong luồng hẹp, hoặc định vị dàn khoan dầu, khảo sát đo đạc và hải dương học, đi lại trên đất liền cũng như hạ
cánh máy bay.
Bên cạnh độ chính xác định vị cao hơn, GPS vị phân cịn nâng cao độ tin cậy hàng hải. Nó đảm bảo với người
sử dụng tất cả các tín hiệu dùng để định vị và được kiểm tra và hiệu chỉnh. Tính tồn vẹn của hệ thống được nâng cao
bởi vì khi có một vài sai sót trong hiệu chỉnh vệ tinh và số hiệu chỉnh đồng hồ thì ngay tức khắc trạm GPS vi phân sẽ
báo động và thông báo sai lệch.

2.4.2 Các phương pháp vi phân GPS:
 Trạm chỉ dẫn phát số hiệu chỉnh đối với khoảng cách giả:
Máy thu trong trạm chỉ dẫn đo khoảng cách giả tới tất cả các vệ tinh quan sát được (thường
xuyên là 7 vệ tinh) và tính tốn hiệu số giữa khoảng cách tính tốn và khoảng cách đo đạc. Số hiệu
khoảng cách giả đối với từng vệ tinh và được phát truyền đến người sử dụng. Cần lưu ý rằng khoảng
cách giả cũng được hiệu chỉnh thêm.
Ưu điểm:
Các trạm chỉ dẫn phát số hiệu chỉnh cho tất cả các vệ tinh quan sát được nên cho phép người sử
dụng lựa chọn các chịm vệ tinh, loại bỏ vệ tinh có số hiệu chỉnh quá lớn.
Người sử dụng tùy ý lựa chọn các loại máy thu khác nhau. Trong hệ thống hiệu chỉnh khoảng cách
giả, các trạm chỉ dẫn chỉ sử dụng đo khoảng cách giả chứ khơng phụ thuộc vào thuật tốn đang sử
dụng để tính tốn vị trí.
Nhược điểm: địi hỏi số lượng lớn phần mềm trong máy thu. Như vậy giá thành máy thu sẽ cao
hơn.
 Phát số hiệu chỉnh sai số vị trí.
Tương tự phương pháp thứ nhất, ở đây không phát số hiệu chỉnh khoảng cách giả mà phát số hiệu
chỉnh sai số vị trí .
Nhược điểm: người sử dụng phải có tính tốn cơ bản đối với một vài chòm vệ tinh giống như
trạm chỉ dẫn. Với 8 vệ tịnh quan sát được sẽ có gần 70 tổ hợp để xác định vị trí. Như vậy trạm chỉ
dẫn phải có khả năng lớn để phát tất cả số hiệu chỉnh vị trí của tất cả các tổ hợp trong khoảng thời
gian nhất định.
Với quan điểm chuẩn hóa quốc tế GPS vi phân, Hội đồng vô tuyến Bắc Mỹ phục vụ hàng hải
(RTCM) đã lập một ủy ban vào tháng 11/83. Ủy ban đó gọi là “Ủy ban đặc biệt 104 về NAVSTAR vi
phân/phục vụ GPS” với điều khoản hướng dẫn triển khai vi phân GPS, dữ kiện, tần số. . . ủy ban lựa
chọn phương pháp thứ nhất coi đó là điều tiêu chuẩn của các trạm vi phân GPS tương lai.
Tuy nhiên, trước khi vi phân GPS sử dụng rộng rãi trong hàng hải, vấn đề cấp bách là sử dụng vi
phân GPS ngay trong những vùng mật độ giao thơng dày đặc, những nơi có nhiều chướng ngại nguy
hiểm, kể cả những vùng dầu mỏ tập trung hoặc những nơi đang thăm dị dầu khí.
 Vệ tinh giả (trạm mẫu chuẩn vi phân)

Trạm mẫu chuẩn vi phân là dạng đặc biệt của vi phân GPS. Giống như vi phân GPS nó bao gồm
1 máy thu và 1 máy phát đặt ở vị trí đã định. Trạm mẫu chuẩn tính tốn tất cả các khoảng cách giả
đến các vệ tinh quan sát được. Tín hiệu vi phân GPS bao gồm số hiệu chỉnh khoảng cách giả đo đạc.
Các trạm mẩu chuẩn vi phân phát số hiệu chỉnh ở tần số L 1 giống như vệ tinh phát. Do đó nó có tên
gọi là trạm mẫu chuẩn (Psendolites) hoặc vệ tinh giả (Psendo satellite).


Hệ thống trạm mẫu chuẫn vi phân phát 1 tín hiệu tương hợp với vệ tinh nghĩa là trên cùng 1 tần
số. Như vậy không cần phải bổ sung phần mềm để lựa chọn và nhận dạng thông tin (vệ tinh giả).
Tín hiệu của trạm mẫu chuẩn vi phân bị giới hạn bởi đường nhìn thấy gần 80Km trên bề mặt trái
đất. Yêu cầu nghiêm ngặt đối với khả năng máy thu để điều khiển tín hiệu theo những cơng suất
khác nhau. Tín hiệu của trạm mẫu chuẩn thường có cơng suất lớn hơn tín hiệu vệ tinh.
Thơng qua việc ứng dụng các trạm mẫu chuẩn vi phân GPS trong hàng khơng – nó càng hấp dẫn
đối với hàng hải. Vấn đề thời sự hàng chục năm nay trong hàng hải là nâng cao độ chính xác vị trí
xác định trong cảng, vùng hẹp vùng mật độ tàu qua lại nhiều.
Từ trước tới nay chưa hệ thống hàng hải nào đáp ứng một cách trọn vẹn. Duy có hệ thống định vị
toàn cầu với vi phân GPS hoặc hệ thống trạm mẫu chuẩn vi phân hỏa mãn một cách triệt để các yêu
cầu dẫn tàu trong vùng hẹp, ven bờ.
*Ưu điểm:
Tín hiệu của trạm vi phân chuẩn được đồng bộ chính xác với thời gian chuẩn iPS và người sử
dụng có thể nhập được số đọc khoảng cách giả bổ sung bằng cách sử dụng trạm vi phân chuẩn thay
thế vệ tinh. Tính nhân tạo này làm tăng vùng bao phủ của vệ tinh và tăng đặc tính hình học hàng hải.
Như thế hàng hải chính xác có thể thực hiện ngay trong trường hợp vùng bao phủ bị giảm.
- Chỉ cần 3 vệ tinh để xác định vị trí hàng hải
- Tiết kiệm được 1 máy thu bổ sung để nhận số hiệu chỉnh vi phân từ trạm chỉ dẫn. Như vậy
phương án trạm mẫu chuẩn vi phân có giá thành rẻ hơn so với phương án khác của GPS vi phân.
- Khai thác máy trong chế độ DGPS ở máy cụ thể
Câu 3: Anh hãy trình báy tổng quan về hệ thống AIS.
- Khái quát chung về hệ thống AIS

- Các thơng số kỹ thuật chính của hệ thống AIS:
- Cấu tạo của một trạm AIS trên tàu


Các bộ phận chính của AIS

Anten
Một máy phát VHF
Hai máy thu VHF đa kênh
Một máy thu VHF kênh 70 để quản lý knh
Một bộ xử lý trung tâm (CPU)
Một máy thu hệ thống xác định vị trí điện tử, GNSS để xác định thời gian…
Giao diện cho thiết bị đo hướng, đo tốc độ và các cảm biến khác của tàu
Giao diện cho RADAR/ARPA, hải đồ điện tử và hệ thống hiển thị hải đồ điện tử
và thông tin (ECD/ECDIS) và hệ thống hng hải tích hợp (INS)
 Bộ thử kết nối BIIT
 Thiết bị hiển thị tối thiểu và thiết bị nhập dữ liệu
Kết nối hệ thống AIS
- Kết nối với một màn chỉ báo phụ ngoại vi (màn hình đồ hoạ loại lớn, rađa, hải đồ điện tử).
- Kết nối với một thiết bị hàng hải xách tay ngoại vi do hoa tiêu mang lên tàu, hiển thị các mục
tiêu cần thiết cho công tác hoa tiêu.
- Kết nối với thiết bị ngoại vi liên lạc tầm xa (nhờ AIS có giao diện hai chiều để kết nối)
Phân loại thiết bị AIS:
Theo khuyến cáo ITU:
o Loại A: thoả mãn đầy đủ các yêu cầu của IMO.
o Loại B: loại bỏ bớt các chức năng không cần thiết nhằm hạ giá thành sản xuất. Loại B
cũng gần giống như loại A trừ các thơng tin sau đây không cần phát đi:
• Tần suất phát báo thấp
• Khơng phát số hiệu IMO, hô hiệu, trạng thái hàng hải, tốc độ quay tàu, mớn
nước tàu, ETA, cảng tới,

• Chỉ thu nhận mà khơng phát bản tin an tịan
• Khơng phát Các dữ liệu trao đổi giữa các trạm AIS với nhau
Thông tin AIS
Thông tin mà thiết bị AIS của tàu phát đi có thể chia làm 3 loại khác nhau như sau:










Các thông tin cố định (tĩnh), chúng được cài đặt vào máy sau khi lắp ráp máy lên tàu, chỉ
thay đổi khi đổi tên tàu, hoặc tàu trải qua sự hốn cải rất lớn
- Thơng tin động, ngoại trừ thơng tin về trạng thái hàng hải , các thông tin này được tự động
cập nhật thông qua các bộ cảm biến nối với AIS
- Thơng tin có liên quan đến hành trình được đưa vào thiết bị bằng tay và cập nhật cững bằng
tay suốt hành trình
Tĩnh
1. MMSI
2. Hơ hiệu & Tên tàu
3. Số IMO
4. Chiều dài và chiều rộng của tàu
5. Loại tàu
6. Vị trí lắp đặt anten
Động
1. Vị trí tàu
2. Thời gian tương ứng với vị trí theo giờ UTC

3. Hướng đi qua đất (COG)
4. Tốc độ qua đất (SOG)
5. Hướng mũi
6. Trạng thái hành hải: thông tin về trạng thái hàng hải do SQTC cài đặt vào máy bằng tay
và thay đổi khi cần, ví dụ:
i. Chạy bằng máy
ii. Đang neo
iii. Mất chủ động (NUC)
iv. Hạn chế khả năng điều động (RIATM)
v. Buộc phao
vi. Mớn nước sau
vii. Mắc cạn
viii. Đang đánh cá
ix. Đang chạy bằng buồm
Trong thực tế, vì tất cả những vấn đề kể trên đều có liên quan đến COLREGs,
cho nên bất cứ sự thay đổi nào cũng phải đồng thời thay đổi đèn và dấu hiệu
tương ứng.
7. Tốc độ quay trở (ROT): cập nhật tự động từ bộ cảm biến ROT của tàu hoặc từ la bàn
con quay
Liên quan đến hành trình
1. Mớn nứớc của tàu: cài đặt bằng tay khi hành trình bắt đầu, sử dụng mớn nước cực đại
và thay đổi khi cần (chẳng hạn mớn nước bơm bỏ ballast trước khi vô cảng)
2. Cảng tới và ETA
3. Kế hoạch chạy tàu (các điểm hẹn)
Các bản tin ngắn liên quan đến an toàn
Cài đặt bằng tay các bản tin ngắn theo mẫu tự do nhằm tới một địa chỉ riêng biệt (MMSI)
hoặc phát cho tất cả các tàu và các trạm bờ.
Tần suất phát thông tin
Các dữ liệu được gửi đi một cách tự động theo các tần suất cập nhật khác nhau:
- Các thông tin động phụ thuộc vào sự biến đổi của tốc độ và hướng đi

- Các dữ liệu tĩnh và các dữ liệu liên quan đến hành trình phát 6 phút một lần hoặc theo yêu
cầu (Thiết bị AIS tự động phản hồi không cần hành động của người sử dụng)
Loại tàu
Giãng cách thời gian phát báo
-


tổng quát
3 phút
12 giây

Tàu đang neo
Tàu chạy 0-14 knots
Tàu chạy 0-14 knots và đang đổi
hướng
Tàu chạy 14-23 knots
Tàu chạy 14-24 knots và đang đổi
hướng
Tàu chạy> 23 knots
Tàu chạy > 23 knots và đang đổi
hướng

4 giây
6 giây
2 giây
3 giây
2 giây

Câu 4: Anh hãy trình bày ưu, nhược điểm những thơng tin thu được từ hệ thống AIS và những
lưu ý khi khai thác?

- Ưu nhược điểm những thông tin thu được từ AIS
*Ưu điểm:
- Hỗ trợ việc nhận dạng tàu, truy theo mục tiêu, đơn giản hố việc trao đổi thơng tin ( làm giảm
những báo cáo từ tàu bằng khẩu ngữ) và cung cấp thêm thông tin để hỗ trợ việc nhận biết tình
huống chung quanh.
Điều này cải tiến chất lƣợng thông tin cho sĩ quan trực ca (SQTC) trên buồng lái và cho các trạm
kiểm sốt trên bờ. Khơng những chất lượnng thông tin đượcc cải tiến mà số lượnng thông tin cũng
tăng lên rất phong phú.
*Nhược điểm:
- SQTC phải làm việc nhiều với AIS nghĩa là phải cung cấp thông tin cho các tàu khác đồng thời
cũng thu nhận liên tục thông tin từ tàu khác.
Điều này dẫn đến việc thiếu cập nhập thông, cập nhập sai, ảnh hưởng độ tin cậy.
- Những lưu ý khi sử dụng AIS:
- Khơng phải tất cả các tàu đều có lắp AIS, ngay cả những tàu có lắp thiết bị AIS theo quy định
bắt buộc cũng có thể đang tắt máy.
- Không quá tin tưởng vào AIS.
- Sĩ quan phải chịu trách nhiệm cho những thơng tin mình đã cập nhập.
- Có thể tắt AIS nếu thuyền trường cảm thấy cần thiết, ảnh hưởng an ninh, an toàn của tàu
(cướp biển). Phải ghi lại nhật ký và bật thiết bị sau khi nguy hiểm qua đi.
- Kiểm tra các dữ liệu đầu vào cho máy (GPS, la bàn, máy đo tốc độ…)
Câu 5: Nguyên lý hoạt động của Radar hàng hải: Sơ đồ khối nguyên lý của Radar, nguyên lý
đo khoảng cách và nguyên lý đo góc của Radar?
Vẽ sơ đồ khối, thuyết minh
nguyên lý hoạt động của RADAR hàng
hải:
-

Diễn giải:
máy phát tạo ra 1 xung điện
từ siêu cao tần, qua chuyển

mạch, tới anten, bức xạ vào
không gian.


-

Xung radio gặp mục tiêu phản xạ trở về, qua mạch vào máy thu, qua bộ khuếch
đại và sửa đổi tín hiệu cho ta tín hiệu quan sát được trên màn hình.

- Trình bày nguyên lý đo khoảng cách:

Radar phát xung radio bắt đầu từ anten lan truyền vào không gian thám sát mục tiêu đồng thời điểm
sáng (trên tia quét) cũng chạy từ tâm ra biên màn ảnh. Khi xung gặp mục tiêu phản xạ trở về thì điểm sáng
cũng chạy được 1 khoảng trên bán kính của màn ảnh tương ứng tỉ lệ với khoảng cách ngoài thực tế. Tại
điểm đó, điểm sáng sẽ sáng hơn lên do có tín hiệu của mục tiêu đưa vào cathode của ống phóng tia điện tử.
Như vậy sóng phản xạ từ mục tiêu về sẽ gây 1 vùng sáng trên màn hình có hình dáng, kích thước phụ thuộc
hình dáng, kích thước của mục tiêu.
Do đó chỉ cần nhìn vị trí vùng sáng trên màn ảnh là có thể xác định được khoảng cách thực tế của
mục tiêu ngoài thực địa. Mục tiêu ở xa thì đốm sáng ở gần biên màn ảnh, ngược lại mục tiêu ở gần thì đốm
sáng ở gần tâm nàn ảnh (vị trí tàu ta). Độ sáng của ảnh phụ thuộc mức độ phản xạ của mục tiêu.
Nếu gọi t là khoảng thời gian từ khi phát xung và cho đến khi thu được sóng phản xạ từ mục tiêu trở
về radar, thì khoảng cách từ anten tới mục tiêu sẽ là:
trong đó: - D: khoảng cách từ radar đến mục tiêu.
C *t
D=
- t: thời gian truyền sóng
2
- C: vận tốc truyền sóng trong mơi trường
d
C *d

trong đó: d:khoảng cách từ tâm đến vị trí điểm sáng trên màn hình
t=
D=
= k *d
v: tốc độ dịch chuyển của điểm sáng trên màn hình.
v ⇒
2v
Mà
Như vậy muốn đo khoảng cách từ tàu ta tới mục tiêu thì chỉ cần đo khoảng cách từ tâm màn hình tới
ảnh mục tiêu qua cơ cấu biến đổi tỉ lệ.
Cr
2D ma x r
v=
tmax =
=
2D max
C
v⇒
Hơn nữa:
Nghĩa là ở thang tầm xa khác nhau thì tốc độ tia quét cũng khác nhau.
Minh họa điều trên như sau: giả sử có 2 mục tiêu 1 & 2 cùng nằm trên 1 đường phương vị so với tàu
ta. Khi đó các mục tiêu 1 & 2 sẽ có ảnh tương ứng là I & II trên cùng đường phương vị trên màn hình.
Các khoảng cách d1 & d2 của I & II so với tâm màn hình tỉ lệ với khoảng cách D 1 & D2 của các mục tiêu 1 & 2 so
với radar trong thực tế.

- Trình bày ngun lý đo góc
- Người ta thiết kế sao cho anten quay và phát sóng vào không gian thám sát mục tiêu, và tia quét trên

-

màn ảnh chúng quay đồng pha và đồng bộ với nhau, nghĩa là anten và tia quét có cùng tốc độ quay,
và khi búp phát trùng mặt phẳng trục dọc tàu thì tia quét chỉ đúng hướng 0 0 trên mặt chỉ báo.
Radar phải cùng lúc bao quát được cả khu vực quanh tàu, và đảm bảo phân biệt được từng mục tiêu
ở các hướng khác nhau khi chúng không nằm dính vào nhau. để thực hiện điều này, người ta thiết kế
sao cho anten quay trịn 3600 và có tính định hướng sóng phát: anten radar bức xạ sóng điện từ vào
khơng gian có giản đồ phát hình búp (gọi là búp phát radar).


-

Đặc trưng của búp phát là góc mở ngang αn và góc mở đứng αđ, và αn << αđ để tập trung năng lượng
vào góc mở đứng đồng thời đảm bảo phát hiện được các mục tiêu ngay khi tàu lắc. Thơng thường:
α n = 0 0 5 ÷ 30
αđ = 200 ÷ 300

Giả sử có 2 mục tiêu 1 & 2 có góc mạn tương ứng 1,2 ngồi thực địa như hình vẽ. Khi anten quay
góc chụp vào mục tiêu 1 thì tia quét trên màn ảnh cũng quay được góc 1. Do đó ảnh của mục tiêu
1 cũng nằm trên đường thẳng hợp với mũi tàu góc bằng góc mạn thật 1 của mục tiêu. Tương tự,
với mục tiêu 2 ta cũng xác định được góc trên màn ảnh bằng góc mạn ngồi thực tế 2 của mục
tiêu.
Như vậy theo nguyên lý trên ta đo được góc mạn của mục tiêu.
Độ sáng của ảnh trên màn hình phụ thuộc:
- sự tăng, giảm độ sáng (do người dùng thay đổi)
- sóng phản xạ, khoảng cách tới mục tiêu, thời tiết…

Câu 6: Phân tích các thơng số khai thác của Radar hàng hải?
- Định nghĩa, phân tích các thơng số:
- Tầm xa cực đại:
- Tầm xa cực tiểu
- Độ phân giải theo góc

- Độ phân giải theo khoảng cách
a) Thơng số khai thác:
1- Tầm xa cực đại của radar: (tầm xa tác dụng) Dmax

Khoảng cách lớn nhất mà trong giới hạn đó radar có thể phát hiện được mục tiêu.
Mục tiêu ở xa nhất là mục tiêu có sóng phản xạ về anten yếu nhất mà bộ thu của radar cịn có khả
năng khuếch đại lên đủ lớn thành tín hiệu mục tiêu.
trong đó: Px – cơng suất phát xung của radar.
4π.Px .G 2a .S0 .(h1.h2 )4
D max = 8
Ga – hệ số phát định hướng của radar
Pth.minλ2
(=4π/αn. αđ)
S0 – bề mặt hiệu dụng của mục tiêu
h1, h2 – chiều cao anten và mục tiêu
Pth.min – độ nhạy máy thu
λ - bước sóng


Ta thấy rằng tầm xa cực đại của radar không chỉ phụ thuộc vào khoảng cách định sẵn trên màn ảnh
mà cịn phụ thuộc vào: độ nhạy máy thu; cơng suất máy phát; điều kiện môi trường; độ cao anten và mục
tiêu; kích thước, hình dáng, cấu tạo của mục tiêu
Hai hiện tượng chính ảnh hưởng đến Dmax:
(a)
Đường chân trời radar:
Trong điều kiện bình thường, chân trời radar xa hơn chân
trời thị giác khoảng 6%. Nếu mục tiêu không cao hơn đường
chân trời, sóng điện từ phát đi từ radar không thể phản xạ từ
mục tiêu trở về.
Trong khi ta có thể thấy các mục tiêu thấp ở gần thì radar

lại có thể bắt được các mục tiêu ở xa hơn mà cao trên mặt nước.
Hơn nữa, radar được lắp đặt càng cao thì càng tăng khả năng
phát hiện mục tiêu ở xa. Tuy nhiên lắp đặt anten quá cao sẽ làm tăng nhiễu biển.
Cơng thức tính Dmax trong thực tế:
trong đó: Dmax – có đơn vị tính là hải lý
h1, h2 – có đơn vị tính là mét
(b)

Tính chất của mục tiêu:
Kích thước và bề mặt phản xạ (cấu tạo).
Cấu tạo của vỏ tàu mục tiêu có ảnh hưởng đến tầm xa
phát hiện. Một con tàu có vỏ bằng kim loại sẽ cho tín hiệu phản
xạ tốt, ngược lại vỏ tàu bằng gỗ hay sợi thủy tinh sẽ cho tín hiệu
phản xạ yếu hơn.
Các mục tiêu thẳng đứng như vách núi, là các mục tiêu
tốt. Các bề mặt nằm ngang, phẳng như bãi bùn, bờ cát… là các mục tiêu xấu vì chúng làm khúc xạ sóng hơn
là phản xạ sóng.
Những tín hiệu phản xạ từ các cơng trình xây dựng, cầu cảng… là những tín hiệu mạnh bởi ít phụ
thuộc vào sự thay đổi hình dạng. Chúng có 3 mặt rộng, phẳng và vng góc với nhau; và người ta lợi dụng
cách sắp xếp này đối với các phao radar để tăng khoảng cách nhận biết của chúng.

Tầm xa cực tiểu của radar (vùng chết của radar): Dmin
Khoảng cách gần nhất từ radar tới mục tiêu mà radar cịn có khả năng nhận biết được mục tiêu. Đối
với những mục tiêu nằm ở khoảng cách gần hơn, radar khơng có khả năng phát hiện.
Tầm xa cực tiểu của radar phụ thuộc chiều dài xung phát, chiều cao anten và αđ.
(a)
Theo chiều dài xung phát τx: là thời gian khi bắt đầu phát xung và
Sau khi phát hết xung phát có chiều dài xung τx cộng thêm thời gian ì τI để bộ chuyển mạch hoạt động thì
mới có thể nhận xung phản xạ của mục tiêu. Nếu xung phản xạ trở về trước thời gian đó thì sẽ khơng nhận
được tín hiệu. Do đó:

Dmin= ½ C.(τx + τI)
Thơng thường: τx = 0.3µs
τi = 0.2µs
Do đó Dmin = 75 m
2-

(b)

Theo chiều cao anten và αđ
Búp phát có góc mở đứng αđ giới hạn, do đó có 1 vùng gần anten sóng điện từ khơng tới được nên
khơng phát hiện được mục tiêu.
Dmin = h * cotg ½ αđ


•

3-

Cách xác định Dmin trong thực tế:
Dựa vào sự xuất hiện và biến mất của các mục tiêu (xuồng hoa tiêu, tàu cá lân cận, mục tiêu quan sát
được trên rada…)
Độ phân giải theo khoảng cách:

Độ phân giải theo khoảng cách là khả
năng phân biệt giữa ảnh các mục tiêu đứng
gần nhau ở hiện trường trên cùng phương
vị, tức là các mục tiêu tách rời nhau thì ảnh
của chúng khơng bị chập trên màn ảnh của
radar.
• Điều kiện phân giải theo khoảng

cách:
Giả sử mục tiêu A và B ở gần nhau, khi phần
tử đầu tiên từ B phản xạ về đến A mà phần
tử cuối cùng phản xạ từ A chưa rời khỏi A thì sóng phản xạ của 2 mục tiêu sẽ nối tiếp nhau về anten gây nên
1 vệt sáng của cả 2 mục tiêu trên màn chỉ báo, vì vậy khơng phân biệt được ảnh của 2 mục tiêu này.
Để ảnh của 2 mục tiêu không trùng nhau trên màn hình thì khoảng cách d giữa chúng phải là:
C * τx
d>
2
Ngoài ra do điểm sáng trên mặt máy có kích thước nên độ phân giải theo khoảng cách phải đảm bảo:

∆D ≥

•

C *τ x
d *D
+ a
2
0.5 Dmax

trong đó: da: đường kính điểm sáng trên mặt chỉ
báo
D: thang tầm xa
Dmax: đường kính màn ảnh

4- Độ phân giải theo góc:
Độ phân giải theo góc là khả năng phân biệt giữa ảnh các mục tiêu đứng gần trên màn hình khi
chúng có cùng khoảng cách tới tâm (tức là các mục tiêu đứng gần nhau, có cùng khoảng cách tới radar ngồi
thực tế).

Trường hợp 2 mục tiêu có cùng khoảng cách tới radar và nằm gần nhau, ảnh của chúng trên màn hình bị
chập làm một.
Điều kiện phân giải theo góc:
Nếu 2 mục tiêu có cùng khoảng cách tới radar, góc kẹp giữa chúng với radar  αng thì ảnh của chúng
là 1 vệt sáng nối liền nhau do tín hiệu phản xạ về kế tiếp nhau, không phân biệt được. Để ảnh của 2 mục tiêu
này không trùng nhau thì góc kẹp giữa chúng:
α0 > αng
Ngồi ra độ phân giải theo góc cịn phụ thuộc vào đường kính điểm sáng và khoảng cách từ tâm màn hình tới ảnh
mục tiêu.

α0 > αng + 57.3da/D


b) Thơng số kỹ thuật:
1- Chiều dài bước sóng :
Người ta chọn bước sóng  (tương ứng tần số f = C/) sao cho thỏa mãn các yêu cầu: sóng truyền thẳng, tập
trung năng lượng vào 1 búp phát hẹp, có khả năng định hướng cao và loại bỏ được ảnh hưởng của các yếu tố khí
tượng thủy văn. Đồng thời để cho sóng có thể mang đủ năng lượng đi xa thì trong chiều dài xung phát τx phải có từ
300 ÷ 500 dao động tồn phần.
Tuy nhiên để tăng độ phân giải theo khoảng cách thì phải giảm τx tức giảm  (tăng f). Radar ngày nay dùng sóng có
bước sóng cm, truyền thẳng tồn bộ đối với mục tiêu lớn. Thường có 3 loại bước sóng:
 = 10 cm
 = 3.2 cm
 = 0.8 cm
Bước sóng dài thì tầm tác dụng lớn song độ phân giải kém, trái lại bước sóng ngắn có tầm tác dụng nhỏ nhưng lại
phân giải tốt hơn. Vì vậy tùy từng loại radar mà chế tạo theo bước sóng phù hợp. Hiện nay radar dùng chủ yếu bước
sóng 3.2 cm tức có tần số 9400 Mhz.
2- Chiều dài xung phát τ x:
Với các loại radar khác nhau, sẽ có τx khác nhau. τx càng lớn thì năng lượng của xung tới mục tiêu càng lớn, tăng
tầm xa tác dụng nhưng giảm độ phân giải, tăng bán kính vùng chết. Ngược lại, τx nhỏ, tầm xa tác dụng nhỏ, giảm bán

kính vùng chết nhưng độ phân giải tốt hơn.
Ngày nay radar được sản xuất với 2 chế độ xung dài và ngắn, tùy thang tầm xa và yêu cầu thực tế hàng hải mà
chuyển chế độ xung phát cho phù hợp. Người ta tạo ra công tắc chuyển đổi chế độ PULSE SWITCH với 2 chế độ LONG
và SHORT (với một số máy của Nhật thì 2 chế độ này là NORMAL và NARROW)
Thụng thng x = 0.01 ữ 3 às
3- Chu k lập xung Tx. Tần số lập xung Fx = 1/Tx:
Chu kỳ lập xung là khoảng thời gian giữa 2 lần phát xung kế tiếp, tần số lập xung là lượng xung xuất hiện trong
một đơn vị thời gian, phụ thuộc vào tốc độ quay của anten.
Để thu được sóng phản xạ từ mục tiêu xa nhất (ở thang cự li đang sử dụng) thì trong thời gian thu xung:
Tx ≥ 2Dmax/C
(do τx << Tx nên có thể coi Tx là thời gian thu xung)

Fx ≤

C
2 * Dmax

⇒
Ngoài ra để ảnh mục tiêu ln hiện rõ và tốt trên màn hình, phải đảm bảo trong 1 vịng quay của anten phải
có từ 8  12 xung đập vào mục tiêu (giá trị 8  12 xung được gọi là Nmin). Vậy tần số lập xung tối thiểu:
Fxmin = 6Nmin* n / αng
Như vậy tần số lập xung để phát hiện mục tiêu ở D max là:
trong đó: n: tốc độ quay của anten (vòng / phút)
6Nmin * n / αng ≤ Fx ≤ C / 2Dmax
N: số xung đập vào mục tiêu trong một vòng
quay của anten
Tần số lập xung của các radar hiện nay:


Fx = 400  3200 xung / giây

4- Công suất phát xung:
Công suất phát xung Px là công suất máy phát phát đi
trong thời gian τx.
τx

Px =

∫ Pdt
0

Ptb

τx

Công suất trung bình Ptb của máy phát trong cả chu kỳ Tx.
Ptb * Tx = Px * τx
Do đó:

Ptb =

τx

Tx

Px * τ x
Tx

5- Độ nhạy máy thu Pth.min:
Độ nhạy máy thu là công suất nhỏ nhất phản xạ từ mục tiêu trở về mà máy thu cịn có khả năng khuếch đại lên
đưa sang máy chỉ báo thể hiện thành ảnh trên màn hình. Độ nhạy máy thu tính theo cơng thức:

Pth.min = N * q * K * f * T
Trong đó: N: hệ số tạp âm
q: hệ số phân giải
K: hằng số Bozman (= 1.38 * 10-3 J/độ)
f: độ rộng dãi lọt (dãi thông)
T: nhiệt độ tuyệt đối nơi thu ( 0K)
Trong máy thu, Pth.min càng nhỏ, độ nhạy càng tốt, radar càng có khả năng khuếch đại tín hiệu mục tiêu ở xa.
Một số cách để tăng độ nhạy máy thu:
- Giảm hệ số tạp âm N: thay linh kiện điện tử bằng linh kiện bán dẫn
- Giảm độ rộng dãi lọt f
- Giảm hệ số phân giải q.
6- Độ rộng dãi lọt (dãi thông) f
Dãi thông là khoảng tần số mà trong đó máy thu thu được tín hiệu:
f = (0.8  1.2) / τx ≅ 1 / τx
7- Hệ số định hướng của anten Ga:
Đại lượng này đặc trưng cho khả năng tập trung năng lượng bức xạ về 1 phía (trong 1 búp phát) của anten radar.
Hệ số này phụ thuộc vào góc mở của búp phát (αng và αđ).
Ga = 4 / (αng * αđ)
Đối với anten khe có chiều dài l, độ rộng d thì αng và αđ tính theo:
αng = 70 / l
αđ = 70 / d
8- Tốc độ vòng quay của anten: n (vòng / phút)
Tốc độ thường được thiết kế trong các loại anten hiện nay là 18  30 vòng / phút.
Thông thường hay dùng n = 22  24 vịng / phút.

Câu 7: Anh hãy trình bày các loại ảnh ảo, ảnh không mong muốn và ảnh của mục tiêu nhân
tạo trong Radar hàng hải
- Trình bày điều kiện phát sinh, phân tích và vẽ hình minh họa các loại ảnh ảo
• Phản xạ nhiều lần
• Ảnh do búp phát phụ

• Ảnh do phản xạ thứ cấp
• Ảnh của mây
• Nhiễu giao thoa


1- Anh ảo do phản xạ nhiều lần.
Khi tàu ta đi gần các mục tiêu lớn phản xạ sóng tốt, thì
sóng phản xạ qua lại giữa tàu và mục tiêu nhiều lần dẫn tới
ngồi ảnh thật ra cịn có 1 hoặc nhiều ảnh ảo nằm phía sau
ảnh thật. Đặc điểm các ảnh ảo này là cách xa tâm và nhỏ
dần, ảnh thật nằm gần tâm và lớn nhất. Các ảnh này nằm
trên cùng 1 hướng và cách đều nhau. Tín hiệu phản xạ nhiều
lần có thể giảm hay loại bỏ bằng cách giảm độ khuếch đại
hay chỉnh đúng A/C SEA.
2- Ảnh ảo do búp phát phụ:
Mỗi khi bộ phận quét quay, một vài năng lượng
bức xạ sẽ vượt ra khỏi giới hạn của búp phát được gọi là
các búp phát phụ. Nếu có 1 mục tiêu xuất hiện ở nơi mà
búp phát chính cũng như búp phát phụ phát hiện được
nó, các tín hiệu do búp phát phụ gây nên sẽ xuất hiện ở
2 bên ảnh thật ở cùng 1 khoảng cách tới tàu. Các búp
phát phụ thường chỉ ảnh hưởng ở khoảng cách ngắn và
từ các mục tiêu cho sóng phản xạ mạnh. Ta có thể giảm
hay loại bỏ bằng cách giảm độ khuếch đại hay chỉnh
đúng A/C SEA.
3- Anh do phản xạ thứ cấp:
Nếu gặp những mục tiêu phản xạ tốt như đê
chắn sóng, cầu… thì sóng từ radar đập vào các mục
tiêu đó rồi phản xạ tới các mục tiêu khác. Tới gặp mục
tiêu sau này nó lại phản xạ về mục tiêu 1, sau đó mới

phản xạ trở về anten. Như vậy tín hiệu phản xạ sau khi
phản hồi từ mục tiêu sẽ về anten bằng con đường gián
tiếp.
Khi đó trên màn hình sẽ xuất hiện ảnh ảo của mục
tiêu thứ 2, có cùng hướng với bề mặt phản xạ và có
khoảng cách tới tàu khác so với tín hiệu phản xạ trực
tiếp, cách bề mặt phản xạ với khoảng cách từ mục tiêu
thật tới bề mặt này. Anh ảo này không xác định, khi vị trí tương đối giữa tàu ta và mục tiêu thay đổi thì ảnh này mất.
4- Anh ảo do nhiễu giao thoa:
Nếu tàu ta đi gần tàu khác mà trên tàu đó có radar đang hoạt động có cùng tần số với
radar tàu ta thì nhiễu do radar tàu đó gây nên đối với tàu ta là những đường cong đứt nét
chạy từ tâm ra biên màn ảnh. Để khử nhiễu này, trên radar có nút IR (Interference
rejection).
5- Anh của mây:


Khi tàu chạy trong vùng có thời tiết xấu, trời có nhiều mây thấp, khi bật radar thì trên màn hình cũng bắt được
ảnh của chúng do chùm búp phát cũng chụp vào các đám mây và các đám mây này cũng phản xạ tín hiệu sóng radar
về anten. Anh của chúng là những đám sáng trôi bồng bềnh không cố định. Để giảm ảnh do mây ta giảm thang tầm xa.
- Các loại ảnh nhân tạo (RACON, RAMARK, SART)
1- Ảnh của RAMARK:
RAMARK thực chất là 1 trạm phát sóng liên tục có bước sóng tương đương bước sóng làm việc của radar. Khi
tàu đi ngang khu vực có lắp đặt Ramark thì radar sẽ nhận được sóng của trạm này.
Trên radar xuất hiện những đường xuyên tâm kéo dài từ tâm ra biên màn ảnh. Các đường này có thể là chuỗi
các nét đứt, chuỗi các chấm hay chuỗi hỗn hợp. Những đường này đi qua vị trí Ramark, có độ rộng 1 0  30. Do đó
radar chỉ xác định được phương vị tới trạm Ramark mà thôi.
Các trạm này thường lắp đặt ở những khu vực nhiều tàu qua lại hay gần những vùng hành hải nguy hiểm như bãi
ngầm, bãi cạn hay những mục tiêu xung quanh mà radar khó phát hiện.
2- Ảnh của RACON:
Racon là 1 trạm thu phát sóng, phát ra 1 dấu hiệu dễ phân biệt khi được khởi

động bởi xung đến từ radar. Khi sóng radar truyền tới anten của Racon thì trạm này
thu tín hiệu đó đồng thời phát ngay tín hiệu của mình trên cùng tần số với radar. Tín
hiệu Racon hiện trên màn hình là 1 đường xuyên tâm có gốc là 1 điểm nằm ngay bên
ngồi phao tiêu radar, hoặc là tín hiệu mã Morse được thể hiện xun tâm ngay từ
phía ngồi phao tiêu. Trạm Racon cho biết khoảng cách và phương vị từ tàu ta đến
trạm. Khi mở các mạch FTC hay IR những dấu hiệu của trạm Racon có thể mất.
3- Ảnh của SART:
SART là phương tiện chính trong GMDSS dùng
xác định vị trí tàu thuyền đang gặp nạn. Nó hoạt
động ở dãi tần số 9 Ghz, phát ra tín hiệu khi được
khởi động bởi sóng tới từ bất kỳ radar nào đang
hoạt động trên tàu hay trên máy bay ở dãi tần số
này. Trên màn hình, ảnh của nó là những chấm,
bắt đầu từ vị trí của trạm SART, kéo dài theo
đường phương vị, khoảng cách giữa các chấm là
0.6 nm. Để dễ phân biệt, nên sử dụng thang tầm xa 6  12 nm. Khi tàu cứu hộ đến gần SART ở khoảng cách 1 nm thì
các chấm chuyển thành các cung trịn, và thậm chí khi quá gần SART chúng sẽ biến thành các đường tròn để báo cho
tàu cứu hộ biết và xử lý.

Câu 8: Anh/Chị hãy trình bày các khái niệm trong Radar hàng hải: Vùng chết, vùng râm (rẻ
quạt mù), góc chết. Cách xác định chúng?
- Trình bày khái niện
• Vùng mù
• Vùng râm
• Vùng chết
• Góc chết
- Cách xác định chúng
1. Vùng mù (rẽ quạt mù) :
Là vùng bị các cấu trúc của tàu như ống khói, cần
cẩu… che khơng cho sóng của radar vượt qua dẫn tới tồn

bộ khu vực phía sau các cấu trúc đó khơng nhận được sóng
radar. Do đó radar khơng phát hiện được các mục tiêu nằm
trong khu vực đó.
2. Vùng râm:


Là vùng cũng do ảnh hưởng của các cấu trúc trên tàu nên sóng radar bức xạ rất yếu, dẫn tới việc là radar lúc phát
hiện được lúc không phát hiện được các mục tiêu nằm trong khu vực đó.
3. Vùng chết:
Là 1 vùng nằm xung quanh tàu mà búp phát anten không chụp xuống được, nên radar không phát hiện được các
mục tiêu nằm trong vùng đó.
Đối với mỗi con tàu, ta cần xác định được vùng chết, vùng râm, vùng mù để từ đó khi dùng radar cần phải chú
ý tới những vùng này.
Việc xác định vùng mù và râm thường dựa vào sóng biển. Vùng nào khơng có tín hiệu nhiễu là vùng mù, vùng
nào tín hiệu nhiễu yếu là vùng râm. Cịn vùng chết thì xác định bằng phương pháp theo dõi ảnh của xuồng. Khi
xác định các yếu tố trên nên xác định trên thang tầm xa nhỏ nhất.
4. Góc chết:
Do tàu ta đi gần những vật thể hay mục tiêu có kích thước lớn ngăn khơng
cho sóng radar vượt qua dẫn tới radar khơng phát hiện được các mục tiêu nằm
sau vật thể đó. Góc bị ngăn bởi mục tiêu mà radar khơng phát hiện được gọi là
góc chết.

Câu 9: Các chế độ chuyển động, các chế độ định hướng của
Radar hàng hải, khai thác chúng trong Hàng hải?
- Trình bày các chế độ chỉ hướng (có vẽ hình minh họa), phân tích ưu, nhược điểm của các chế độ:
• HEAD UP
• NORTH UP
• COURSE UP
(a) Chế độ chỉ hướng mũi tàu: HEAD UP
Trên màn ảnh radar, dấu mũi tàu SHM luôn cố định tại vạch 0 0 của vòng khắc độ cố định. Khi tàu quay trở, SHM

vẫn đứng yên, ảnh các mục tiêu cố định sẽ quay ngược huớng quay trở của tàu.
Ưu điểm:
- sự phân bố của ảnh các mục tiêu trên màn hình giống thực tế hiện trường khi nhìn từ buồng lái trên tàu
về phía mũi, thường sử dụng khi điều động tàu, khi ra vào luồng hay hành hải ở nơi đông tàu thuyền
qua lại.
Khuyết điểm:
- Khi tàu quay trở, ảnh các mục tiêu bị nhịe, làm khó quan sát, không xác định được các mục tiêu gần
nhau, đo thiếu chính xác.
- Khơng cho biết hướng thật 1 cách trực quan. (hiện nay thì có thể)
- Chỉ đo được góc mạn ( phương vị tương đối ) của mục tiêu. Muốn xác định được phương vị của mục tiêu
phải lấy giá trị góc mạn cộng hướng đi, hoặc ở một số radar có thể kết hợp việc sử dụng vòng phương vị
di động.
(b) Chế độ chỉ hướng bắc thật: NORTH UP
Ở chế độ này radar phải nối với la bàn. Vạch dấu mũi tàu trên màn ảnh sẽ lệch đi 1 góc so với điểm 0 0 đúng
bằng hướng đi thực tế của tàu (dấu mũi tàu cùng tồn bộ màn ảnh xoay đi 1 góc đúng bằng hướng chạy tàu). Khi
đó ta đọc góc kẹp giữa vạch 00 và đường ngắm qua ảnh mục tiêu sẽ cho ta biết phương vị của nó. Khi tàu quay trở,
SHM quay theo, luôn đảm bảo chỉ báo đúng hướng thực tế của tàu, ảnh các mục tiêu cố định sẽ cố định.
Ưu điểm:
- Anh các mục tiêu cố định giữ nguyên khi tàu quay trở nên màn ảnh không bị nhịe, dễ quan sát, xác định
vị trí chính xác.
- Quang cảnh trên màn hình radar giống trên hải đồ. Thường được dùng khi hành hải xa bờ hay khi dùng
xác định vị trí tàu làm người quan sát dễ nhận mục tiêu hơn.
Khuyết điểm:
- Màn ảnh xoay đi 1 góc đúng bằng hướng chạy tàu nên dễ gây cảm giác sai nhất là khi chạy hướng Nam.
- Quang cảnh thực tế phía trước mũi tàu và màn hình khác nhau, không dùng để ra vào luồng.
(c) Chế độ chỉ hướng lái tàu: COURSE UP


Chế độ là chế độ mà trong đó màn hình được cài đặt ở 1 hướng nào đó, thường là hướng chạy tàu. Vì thế khi
quan sát trên màn hình ta thấy chế độ này tương tự chế độ chỉ hướng mũi tàu, chỉ khác là vạch dấu mũi tàu sẽ dao

động khi tàu bị đảo hướng quanh.
Ưu điểm : tương tự như chế độ hướng mũi tàu. Ngoài ra, khi tàu quay trở, vì dấu mũi tàu quay cịn các mục
tiêu đứng n nên màn ảnh khơng bị nhịe.
Chú ý : ở chế độ này khi tàu thay đổi hướng ở góc lớn, ta phải cài đặt lại hướng cho màn hình.
- Trình bày các chế độ chuyển động trong RADAR hàng hải, khai thác chúng trong hàng hải

TM: Chuyển động thật là chế độ hiển thị ảnh của mục tiêu đúng với thực tế của nó ngồi hiện trường nghĩa là
các mục tiêu chuyển động thì ảnh của chúng cũng chuyển động với hướng và tốc độ tương ứng, các mục tiêu cố
định sẽ đứng yên. Tàu ta (tâm tia quét) cũng chuyển động tương ứng hướng và tốc độ ngoài thực tế.
Nhờ vào cơ cấu chuyển động thật tín hiệu tốc độ từ tốc độ kế hay đặt bằng tay và tín hiệu hướng đi từ la bàn
con quay (hay nhận 2 loại tín hiệu này từ GPS) được thu lại. Sau đó nó sẽ phân tích, biến đổi các tín hiệu này thành
các tín hiệu đưa vào các cuộn dây gây lệch để tạo ra từ trường điều khiển tâm quét. Do đó ảnh của các mục tiêu di
chuyển tương ứng ngoài thực tế. Căn cứ sự di chuyển ảnh các mục tiêu trên màn hình ta có hướng đi và vận tốc
thực tế của nó.

RM: Ở chế độ này, vị trí tàu ta, tâm tia qt ln cố định tại một điểm trên màn hình. Các mục tiêu trên màn
ảnh sẽ chuyển động với hướng và tốc độ tương đối so với tàu ta.
Các radar hiện nay hầu hết đều có chức năng dịch tâm tia quét đến các vị trị tùy ý trên màn hình. Khi đó có thể
mở rộng tầm quan sát về một phía nào đó mà khơng cần tăng thang tầm xa

Câu 10: Khai thác cơ bản RADAR, khai thác chức năng ARPA (nếu có), cho ví dụ cụ thể
- Chuẩn bị mở máy (đảm bảo an toàn cho người và cho máy).
- Mở máy (theo quy trình)
- Điều chỉnh (bằng tay) cho RADAR hiển thị được mục tiêu là tốt nhất.
- Đo được thông số phương vị và khoảng cách của mục tiêu
- Sử dụng chức năng ARPA
- Quy trình tắt máy
(có thể sử dụng cataloge của radar cụ thể).
QUY TRÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG RADAR:
1. Kiểm tra:

- Nguồn cấp
- Anten có bị vướng hoặc có người đang làm việc?
- Các nút Gain, A/C sea-rain, Brilliance ở vị trí giá trị nhỏ nhất.
2. Hoạt động:
- Bật nút POWER cung cấp nguồn cho Radar (trên màn hình xuất hiện thời gian đếm ngược: thời
gian đốt nóng đèn Magnetron)
- Chờ cho màn hình xuất hiện “ST-BY”.
- Ấn nút ST-BY/X-MIT, radar bắt đầu phát xung
- Điều chỉnh thang tầm xa (Range) thích hợp.
- Điều chỉnh Brilliance thấy được tia quét quay (vào ban đêm), phù hợp với mắt (vào ban ngày)
- Điều chỉnh Tune thấy rõ mục tiêu (nếu có) hoặc đạt giá trị lớn nhất trên Tunning bar. Sau 10-15
phút chỉnh lại lần nữa.
- Chỉnh khuếch đại (Gain): quan sát được mục tiêu rõ trên màn hình. Lấm tấm nhiễu rãi đều và nhiều
hơn ở tâm tia quét.
- Sử dụng các nút A/C Rain, A/C Sea để khử nhiễu do mưa, biển:


Nhiễu biển gây vùng sáng quanh tâm tia quét, che lấp mục tiêu ở gần. Điều chỉnh cho đến khi
ảnh mục tiêu tách rõ ra và cịn ít lấm tấm nhiễu ở đó. Nếu khơng có mục tiêu, khủ hết nhiễu ở mạn
dưới gió, mạn trên gió cịn lấm tấm nhiễu. Chú ý để ở thang tầm gần (3Nm)
Nhiễu mưa.
- Sử dụng các vòng RR, VRM để đo khoảng cách; EBL để đo phương vị…
- Sử dụng các chức năng khác trên Radar.
3. Tắt Radar:
- Vặn nút Gain, Range, Brill, A/C Sea, A/C Rain về nhỏ nhất, tránh công suất quá lớn cho lần khởi
động sau.
- Nhấn nút ST-BY/X-MIT đưa radar về trạng thái Stand by.
- Nếu cần thiết tắt Radar thì ấn POWER để tắt.
Câu 11: Khai thác cơ bản, khai thác chức năng hàng hải theo điểm và hàng hải theo tuyến,
Cho ví dụ cụ thể

- Bật máy điều chỉnh và cài đặt ban đầu
- Những lưu ý khi cài đặt điểm/Waypoint và tuyến/RT
- Kính hoạt hàng hải theo điểm hoặc tuyến
- Cài đặt các cảnh báo có liên quan
- Giải thích một số từ viết tắt liên quan tới màn hính GPS
Câu 12: Trình bày chức năng và quy định về trang bị cho các vùng biển của GMDSS.
- Nêu và giải thích các chức năng của GMDSS.

Chức năng: phát và thu. Tùy đối tượng, tính chất thì được chia theo nhóm
1. Nhóm chức năng phục vụ mục đích tìm kiếm, cứu nạn trên biển (Distress):
•
Báo động cấp cứu (distress alert) theo các hướng: từ tàu đến bờ (Distress call), từ bờ
đến tàu (Distress relay) và giữa tàu với tàu.
(hệ thống cho phép thực hiện
o Theo cả 3 chiều: từ tàu đến bờ, từ tàu đến tàu và từ bờ đến tàu.
o Trên tất cả các vùng biển bằng ít nhất 2 thiết bị độc lập nhau, sử dụng cả
hệ thống thông tin mặt đất và vệ tinh .
o Tín hiệu cấp cứu chứa đựng các thơng tin về nhận dạng, toạ độ tàu bị nạn ,
tình trạng tàu bị nạn, tính chất tai nạn …
o Tín hiệu cấp cứu được thông báo khẩn cấp tới một cơ sở có chức năng phối
hợp tìm cứu RCC và RCC sẽ phát chuyển tiếp tín hiệu báo nạn này tới một
đơn vị tìm cứu SAR và các tàu lân cận vùng có tàu bị nạn bằng hệ thống
thơng tin mặt đất hoặc vệ tinh ở các tần số quy định theo chế độ gọi vùng
để tránh việc báo động tràn lan sang những vùng quá xa một cách không
cần thiết.
o Khi tàu bị nạn phát tín hiệu báo nạn bằng thiết bị DSC ở các dải tần VHF,
MF và HF thì các tàu trong vùng phủ sóng đêu thu được.
o Khởi động phát tín hiệu báo nạn và báo nhận được thao tác bằng nhân
công. Nhưng khi tàu bị chìm thì các thiết bị báo nạn sẽ tự động hoạt động.
• Thơng tin tìm kiếm cứu nạn (SAR communications)

o Là những thông tin cần thiết cho sự phối hợp giữa các tàu và máy bay
tham gia hoạt động tìm cứu, giữa RCC và người điều hành tại hiện trường.
o Thực hiện trao đổi hai chiều bằng đàm thoại hoặc telex qua vệ tinh hay hệ
thống liên lạc mặt đất tuỳ thuộc thiết bị trên tàu và vùng xảy ra tay nạn.
• Thơng tin hiện trường (on-scene communications)
o Trao đổi bằng đàm thoại hoặc telex ở các dải tần MF, VHF trên các tần số
quy định riêng.


Khi có máy bay tham gia vào việc thơng tin này chúng thường dùng các tần
số 3203, 4125 và 5680 Khz và máy bay này cịn có được trang bị để liên lạc
ở tần số 2182 KHz, 156,8 MHz ( CH:16)
• Thơng tin xác định vị trí (locating)
o Là việc đánh dấu vị trí người bị nạn, một tàu, phương tiện… được thực hiện
bởi tiêu vô tuyến định vị khẩn cấp EPIRB 121,5 MHz, 406 MHz qua hệ thống
COSPAS-SARSAT, tiêu vô tuyên sử dụng băng L của hê thống INM E.
o Tiêu radar tại hiện trường_SART
2. Nhóm chức năng phục vụ mục đích an tồn hàng hải (Safety):
• Thơng tin an tồn hàng hải MSI.
o Thơng tin về thời tiết, dự báo và những thông tin khẩn cấp về an toàn hành
hải MSI.
o Phát bằng phương thức điện báo in trực tiếp dải hẹp NBDP ở chế độ hiệu
chỉnh sai số thuận FEC trên tần số 518 Khz ( NAVTEX quốc tế).
o Phát bằng phương thức gọi chọn nhóm tăng cường EGC qua vệ tinh INM C (
còn gọi là hệ thống safety NET)
o Phương thức sử dụng HF/TELEX
• Thơng tin từ buồng lái tới buồng lái:
o thông tin liên lạc cho mục đích an tồn hàng hải, được thực hiện bằng đàm
thoại trên dải tần VHF
3. Nhóm chức năng thông tin công cộng (Public):

o thông tin phục vụ mục đích quản lý , dịch vụ khai thác tàu. Sử dụng bất cứ
kênh thích hợp.
o

- Nêu các quy định về phân chia vùng biển. Ý nghĩa.
- A1: nằm trong tầm hoạt động của ít nhất một trạm đài bờ VHF thoại có trực canh liên
tục DSC, bán kính khoảng 25 - 30 hải lý. (tiêu chuẩn là 15Nm)
- A2: nằm ngồi vùng A1, nhưng trong tầm hoạt động của ít nhất một trạm đài bờ MF
thoại có trực canh liên tục DSC, bán kính khoảng 150 - 200 hải lý.
- A3 : nằm ngoài vùng A1, A2, thuộc vùng bao phủ của các vệ tinh địa tĩnh INMARSAT.
Giới hạn thường từ 700 N đến 700 S.
- A4 : Là vùng còn lại trừ vùng A1, A2, A3. Về cơ bản đó là các phần địa cực.
- Nêu các quy định về trang bị cho các tàu hoạt động ở các vùng biển.
2.2.1.1.Qui định chung cho tất cả cac tàu hoạt động trên biển:
2.2.1.2.Trang thiết bị vô tuyến điện cho tàu chạy vùng biển A1.
o VHF: kênh 16, có khả năng thu phát và trực canh liên tục bằng DSC trên kênh 70.
o SART (9GHz)
o Thiết bị thu nhận và xử lý thơng tin an tồn hàng hải (MSI)
+ Máy thu Navtex.
+ Thiết bị có chức năng EGC
o EPIRB: phát báo động cấp cứu qua vệ tinh quĩ đạo cực hoạt động trên tần số 406 Mhz
o VHF cầm tay phục vụ cho mục đích tìm kiếm và cứu nạn (121.5 Mhz và 123.1 Mhz)
2.2.1.3.Trang thiết bị vo tuyến điện cho tàu chạy vùng biển A1 và A2.
o Thiết bị MF: trên tần số 2182 KHz, có trực canh DSC trên tần số 2187.5 KHz.
2.2.1.4.Trang thiết bị vo tuyến điện cho tàu chạy vung biển A1, A2 và A3.
A/ lựa chọn 1:
o Trạm INMARSAT có khả năng nhận bảng tin MSI (EGC-SafetyNET)
o Thiết bị MF
B/ lựa chọn 2:
o Thiết bị thu phát HF hoạt động trên tần số 8219 kHz, có trực canh DSC (4k, 6k, 8k, 12k,

16k kHz)
2.2.1.5.Trang thiết bị vô tuyến điện cho tàu chạy vùng biển A1, A2, A3 và A4.
o Thiết bị thu phát HF


Câu 13: Hành động xử lý của tàu khi nhận được cuộc gọi báo nạn DSC trên thiết bị VHF/MF –
DSC và HF-DSC?
- Thuyết minh các trình tự theo sơ đồ.
- Giải thích các yêu cầu liên quan của từng bước.
- Nêu các quy định liên quan về sử dụng tần số (kênh).
- Minh họa nội dung các cuộc gọi (DSC, RT, Telex)




Câu 14: Anh/Chi hãy trình bày quy trình phát và hủy báo động cấp cứu trên INMARSAT – C
- Quy trình phát (có cập nhật và khơng cập nhật) trên INMARSAT – C.
- Quy trình hủy báo động cấp cứu nhầm trên INMARSAT – C

Câu 15: Anh/Chi hãy trình bày quy trình phát và hủy báo động cấp cứu trên VHF – DSC,
MF/HF –DSC
- Quy trình phát (có cập nhật và không cập nhật) trên VHF – DSC, MF/HF –DSC:
- Quy trình hủy báo động cấp cứu nhầm trên VHF – DSC, MF/HF –DSC