NGHIÊN cứu tìm HIỂU THIẾT bị PHÁT đáp tín HIỆU tìm KIẾM cứu nạn (SART)

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
KHOA HÀNG HẢI
BỘ MÔN HÀNG HẢI

SINH VIÊN: HÀ VĂN TUẤN

NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU THIẾT BỊ PHÁT ĐÁP TÍN HIỆU TÌM KIẾM
CỨU NẠN (SART)

Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Đức Long
Tên môn học: Máy Vô Tuyến điện Hàng hải 3
Lớp học: DKT53-DH3
Nhóm học: NO3
HẢI PHÒNG – 2016


MỞ ĐẦU
1

Tính cấp thiết của đề tài

Với sự đổi mới, cải cách của bộ giáo dục và đào tạo và đáp ứng được nhu cầu
cho học sinh, sinh viên thì các tiết học trên lớp chỉ chiếm một phần trong phần lớn
kiến thức rộng lớn và đòi hỏi sự nghiên cứu phân tích và hiểu sâu vấn đề.
Các tiết học trên lớp , giáo viên chỉ giữ vai trò giải đáp các thắc mắc, những vấn
đề khó hiểu mà sinh viên chưa lĩnh hội được. Vì vậy việc tự nghiên cứu các bài
chuyên đề, tiểu luận do sinh viên tự tìm tòi , nghiên cứu, tìm hiểu sẽ nâng cao tính
tự giác cho sinh viên đồng thời tạo môi trường học và phương pháp học đổi mới
đáp ứng nhu cầu hiện nay .

2

Mục đích nghiên cứu của đề tài

-Để hạn chế thời gian học trên lớp và sinh viên có thể tự có phương pháp học cho
riêng mình để có phương pháp lĩnh hội

kiến

thức tối

ưu nhất.

-Để sinh viên có thể hiểu rõ hơn về các hệ thống , các thiết bị trên tàu để sau này
có thể thực hành nhanh và sử dụng tối ưu nhất đồng thời tránh các nhầm lẫn không
nên có.
-Để giảm bớt áp lực giảng dạy cho giáo viên, đồng thời đánh giá chính xác được
năng lực của từng sinh viên.
- Để giúp cho sinh viên ngành Hàng hải và sĩ quan thuyền viên làm việc trên tàu
biển và các đối tượng quan tâm khác nắm bắt được một cách tổng thể về các
phương thức , yêu cầu và quy trình trong thông tin Vô Tuyến Điện hàng hải , phục
vụ nghiên cứu và khai thác hiệu quả các trang thiết bị VTĐ trên tàu.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống các trang thiết bị thuộc học phần Máy
điện Hàng hải, bao gồm cấu tạo, toàn bộ các bộ phận cấu thành trong hệ thống.


Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung vào nghiên cứu nguyên lý hoạt động
của hệ thống trang thiết bị Máy điện được lắp đặt trên tàu biển, quy trình hoạt động

và một số lưu ý khi khai thác vận hành các thiết bị để đạt hiệu quả.
4. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
Tìm và tập hợp các tài liệu về thiết bị trong phòng thực hành, bao gồm các
Máy lái tự động, Máy đo sâu, tốc độ kế từ với nguồn quốc tế và Việt Nam có liên
quan đến hệ thống, từ đó xây dựng lại toàn bộ nguyên lý hoạt động của thiết bị
thông qua sử dụng linh hoạt các phần mềm hỗ trợ như Power point, Adobe
Presenter, Adobe Flash. Tác giả kết hợp tham khảo kiến thức của những người đã
từng lắp đặt, khai thác và sử dụng thiết bị trên tàu, đặc biệt là có sự tư vấn giúp đỡ
của các thuyền trưởng trong Khoa Hàng hải, với kiến thức của bản thân về việc sử
dụng hệ thống các trang thiết bị và dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo, để
xây dựng lên Bộ bài giảng điện tử nhằm giúp người học - sinh viên có thể sử dụng,
khai thác hệ thống đạt hiệu quả cao.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đề tài sẽ nêu rõ cấu trúc của toàn bộ hệ thống trang thiết bị thuộc học phần Máy
vô tuyến điện Hàng Hải . Nêu nguyên lý hoạt động của từng thiết bị được lắp đặt
trên tàu biển, xây dựng quy trình hướng dẫn sử dụng chi tiết và qua đó phân tích
các mặt còn hạn của thiết bị giúp cho người hàng hải hiểu rõ hơn về thiết bị nhằm
khai thác hiệu quả hơn. Đề tài là tài liệu tham khảo bổ ích trong việc giảng dạy,
học tập chuyên môn cho thuyền viên, sinh viên và các chuyên ngành kỹ thuật liên
quan.


CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN

1.1 Cơ sở lý luận
Trước khi có các phát minh về thông tin vô tuyến điện thì việc thông tin liên lạc
chủ yếu là các phương tiện thô sơ như cờ hiệu, loa phóng thanh, ánh sáng ……
Các hệ thống thông tin liên lạc được trang bị trên tàu biển ở cuối thế kỉ 19 với mục
đích là nâng cao hiệu quả khai thác tàu và nhiều hơn cho các mục đích an toàn và
báo nạn. Việc các tàu được trang bị các thiết bị vô tuyến đồng thời đặt ra yêu cầu

phải có những tiêu chuẩn kĩ thuật và các quy trình khai thác thông thường cũng
như quản lí việc sử dụng các tần số.
Hệ thống an toàn và báo nạn hàng hải đã được phát triển dành cho các tàu thương
mại cỡ lớn dựa trên việc sử dụng MORSE trên tần số 500 KHz và sau đó bổ sung
thêm thoại vô tuyến trên tần số 2.182KHz và 156.8MHz

Thực tiễn và yêu cầu thực tế hiện nay
Hệ thống an toàn và báo nạn hang hải toàn cầu (GMDSS) được hình
thành dựa trên nghiên cứu của ITU và IMO bắt đầu từ giữa thập kỉ 70 của thế
kỉ 20. Điều này dẫn đến sự ra đời của một hệ thống mới hoàn toàn khác so với
hệ thống từng được sử dụng trước đây. Hệ thống được trang bị để sử dụng cho
lien lạc giữu tàu với tàu. Nó dựa trên yêu cầu một tàu bị nạn cần cấp cứu và có
khả năng liên lạc với tàu khác có khả năng trợ giúp.Do đó các tàu cần phải có
thuyền viên trực ca bằng tai nghe và đủ kĩ năng cần thiết để có thể tiến hành
liên lạc tiếp theo.
Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật việc lắp đặt các thiết bị vô tuyến
trên tàu ngày càng nhỏ hơn và trở nên thực tế hơn và ngày càng nâng cao độ
chính xác.
Còn hiện nay khi 1 tàu bị nạn, các thiết bị trên tàu có thể tự động phát đi
thông tin khẩn cấp cần giúp đỡ từ các tàu hay trạm bờ gần đó. Để các tàu khác
bắt được tín hiệu thì tần số sử dụng cho các thiết bị phát đáp tín hiệu trên tàu
biển phải giống nhau.
1.2


Hệ thống mới GMDSS dựa trên thông tin giữa tài và bờ, bao gốm nhiều hệ
thống nhỏ hơn , áp dụng nhiều hình thức thông tin công nghệ cao như
- Hệ thống thông tin mặt đất chọn số
- Hệ thống vệ tinh
- Hệ thống thông tin an toàn hàng hải áp dụng kĩ thuật điện báo in trực tiếp

băng hẹp
- Hệ thống phao vô tuyến chỉ báo vị trí khẩn cấp
- Hệ thống định vị hiện trướng (SART)
- Hệ thống thông tin liên lạc hiện trường (VHF)
Năm 1906 đã ra đời điều lệ VTĐ mà ngày nay được quản lí bởi ban liên lạc
VTĐ của liên minh viễn thông quốc tế và ngày càng được nâng cao thể hiện ở
các “hội nghị quản lí VTĐ thế giới với các dịch vụ di động vào các năm 1983
và 1987, thông qua và bổ sung các điều lệ VTĐ về việc quản lí tần số, các quy
trình khai thác và nhân viên VTĐ cho hệ thống GMDSS và điểm mới là không
chỉ áp dụng cho tàu thuyền trên biển mà còn áp dụng cho những người bị nạn .
Các tàu là đối tượng áp dụng của SOLAS đã tiến hành việc chuyển đổi sang hệ
thống mới trong khoản thời gian giữa các năm 1992 và 1999.
SART là thiết bị vô tuyến quan trọng trong hệ GMDSS để trợ giúp cho việc
xác định vị trí các tàu bị nạn hay các xuồng và phao bè của chúng, SART hoạt
động trên dải tần 9GHz và phát đáp một loạt tín hiệu phản hồi khi được kích
hoạt bởi bất kì loại radar tàu biển loại X-Band-9GHz
SART cũng có thể tích hợp với 1 phao vô tuyến chỉ báo vị trí khẩn cấp tự nổi
CHƯƠNG 2 THỰC TRẠNGVÀ KỸ THUẬT SỬ DỤNG SART TRÊN TÀU
BIỂN
2.1 Đặc điểm và vai trò của thiết bị phát đáp tín hiệu
Đặc điểm
SART : là thiết bị phản hồi sóng radar có màu đỏ vàng hoặc vàng cam được
gắn liền vào dây và 1 cần dài khoảng 1 mét . Được gắn vào tường ở bên trong
buồng lái
SART được thiết kế không kín nước tuy nhiên vẫn có thể chịu được sóng, gió
khi có tác động
SART là thiết bị phát bị động , khi có sóng radar phát tới và phản hồi sóng
radar và cho hình ảnh hiển thị trên màn hình radar.

SART hoạt động trên dải tần 9GHz và phát đáp một loạt tín hiệu phản hồi khi
được kích hoạt bởi bất kì loại radar tàu biển loại X-Band-9GHz
Khi được kích hoạt, SART phát đi 1 tín hiệu trên dải tần Radar , đầu tiên nó
quét nhanh 0.4µs qua toàn bộ dải tần và sau đó quét chậm 7.5µs ngược trở lại
tần số ban đầu , quá trình được lặp 12 chu kì hoàn chỉnh .
Tại 1 thời điểm nào đó trong mỗi lần quét, tần số của SART sẽ trùng tần số
của Radar đã kích hoạt nó và nằm trong dải thu của radar này. Nếu như SART
nằm trong tầm xa phát hiện của radar, vào thời điểm tần số trùng trong mỗi lần
quét chậm sẽ cho hiện ảnh là 12 chấm sáng cách đều nhau khoảng 0.64 Nm
trên màn hình radar bắt đầu từ vị trí của nó dọc theo đường phương vị ra phía
ngoài màn hình.


Khi khoảng cách từ radar đến SART giảm xuống còn 1Nm thì màn hình radar
hiển thị cả 12 chấm sáng được tạo thành trong các lần quét nhanh , các chấm
sáng bổ sung này cũng cách đều nhau 0.64Nm nằm xen kẽ với 12 chấm sáng
trên đường thẳng nhưng nhỏ hơn và yếu hơn. Tổng cộng chiều dài của các tín
hiệu SART có thể lên đến 9.5Nm tính từ vị trí từ nó , do đó nên sử dụng thang
tầm xa hợp lí (6-12Nm) để phân biệt tín hiệu của sart với các tín hiệu phản xạ
khác

Lưu ý : Khi chỉ nhận 12 tín hiệu phản hồi từ 12 lần quét chậm sẽ có khả năng


tín hiệu nhận được ở tần số ở mỗi chu kì do đó vị trí chấm sáng đầu tiên xuất
hiện có thể ở rất xa so với vị trí thật của SART lên tối đa tới 0.64Nm
Khi các phương tiện tìm kiếm gần tới SART trong khoảng 1 Nm , các đốm
sáng sẽ chuyển thành các vòng cung rẻ quạt và thậm chí là vòng tròn khi đến
gần SART được kích hoạt liên tục . Đây là cảnh báo hiệu quả để các phương
tiện tìm kiếm giảm tốc độ tiếp cận

Tín hiệu của SART rất dễ nhận dạng và do đó dễ xác định hơn so với 1 tín
hiệu phản xạ đơn lẻ như từ bộ phận phản xạ radar truyền thống . Hơn nữa bản
thân SART cũng là 1 thiết bị phát sóng nên tín hiệu của nó sẽ mạnh hơn rết
nhiều và có thể tương đương một tàu cỡ lớn .
SART cũng cung cấp các chỉ báo bằng đèn hay âm thanh khi nó nhận được
kích hoạt và do đó người bị nạn có thể biết được khi có phương tiện tìm kiếm
cứu nạn đến gần .
Các yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách mà tín hiệu của SART sẽ được hiển thị
trên màn hình radar là :
-Loại radar được sử dụng và cách sử dụng radar:
Hiện nay với các đội tàu hiện đại thì việc lắp đặt radar tối tân nhất, ở vị trí cao ,
khả năng khuếch đại lớn có thể phát hiện SART ở khoảng cách tới 10Nm.
Cùng đó chất lượng máy thu radar và việc sử dụng hiệu quả của thuyền viên
cũng đóng góp 1 phần rất quan trọng
-Điều kiện thời tiết :
Sóng biển cao có thể làm tăng khả năng phát hiện của SART tại những thời
điểm cả radar và SART được nâng lên , tuy nhiên bị giảm đi hoặc mất tín hiệu
khi hạ xuống. Việc điều chỉnh các các núm khử nhiều biển, nhiều mưa phụ
thuộc vào radar và kĩ năng của người sử dụng
-Việc lắp đặp SART trên be cứu sinh:
Đây là yếu tố liên quan trực tiếp đến người sử dụng. SART được lắp đặt càng
cao càng tốt và tránh bị che khuất


Vai Trò:
-Khi nhận được tín hiệu từ song radar kích hoạt thì SART sẽ phát xung tín hiệu
trả lời đồng thời với việc phát tín hiệu trả lời SART còn phát tín hiệu bằng đèn
hay âm thanh để người bị nạn biết có phương tiện tìm cứu đến gần qua đó có
thể tin tưởng hơn, tăng sức chịu đựng và chuẩn bị phối hợp tìm kiếm

Cùng với EPIRB , 2 thiết bị này hỗ trợ nhau trong công tác cứu nạn và tìm

kiếm cứu nạn

2.2 Thực trạng sử dụng SART trên tàu
Hiện nay SART là thiết bị bắt buộc trang bị trên tàu biển và sử dụng rộng rãi
trong ngành hải và thiết bị không thể thiếu trên phao xuống cứu sinh


Theo tiêu chuẩn IMO quy định tầm xa phát hiện của SART phải đạt ít nhất là
5Nm với độ cao tính toán của SART là 1m và của anten radar là 15m so với mặt
nước biển
Các thí nghiệm đã chỉ ra tầm quan trọng của việc lắp đặp anten SART trên 1m ,
các kết quả sau cho thấy mức độ suy giảm nhanh chóng đối với SART đặt trong bè
cứu sinh
-SART nằm ngang trên sàn /1.8Nm
-SART dựng đứng trên sàn/2.5Nm
-SART nổi trên mặt nước/2Nm
Lưu ý :
Người bị nạn không nên sử dụng SART và bộ phản xạ radar cùng lúc vì bộ phản
xạ có thể làm yếu tín hiệu của SART
Các vấn đề che khuất tầm nhìn không phải là trở ngại đối với các máy bay tìm
kiếm , ở độ cao 900m các máy bay có thể phát hiện SART ở khoảng cách lên tới
40Nm
Trên thân SART có ghi đầy đủ các thông tin về nhận dạng tàu và hướng dẫn sử
dụng

3 Quy trình sử dụng, bảo quản thiết bị
Khai thác sử dụng :

Khi bắt buộc rời tàu xuống xuồng hay bè cứu sinh ta cần
-Lấy SART khỏi giá và mang theo
•

-Chuyển công tắc từ OFF sang ON ( khi đó SART ở chế độ chờ)
-Kéo dài cần của SART và lắp vào nóc của xuồng , bè cứu sinh để tang độ cao giúp
các phương tiện tìm kiếm dễ phát hiện hơn


-Dùng dây của SART buộc vào xuồng tránh bị rơi khi có sóng gió lớn
* Phát đáp tín hiệu
-Khi nhận được sóng radar kích hoạt thì SART sẽ phát xung tín hiệu trả lời thì
+ Trên màn hình radar xuất hiện 12 chấm sáng cho biết vị trí của SART ở gần
chấm đầu tiên
+Khi đó SART còn phát hiện chỉ báo bằng đèn hay âm thanh : đèn nhấp nháy và
phát ra tiếng kêu bíp bíp nhằm giúp người bị nạn biết có phương tiện tìm kiếm gần
đấy và tăng khả năng chịu đựng để chuẩn bị phối hợp tìm kiếm
+Quan sát tín hiệu ta thấy : Khi ở xa thì tín hiệu là 12 chấm sáng, khi lại gần hơn là
12 cánh dẻ quạt , khi lại gần hơn nữa thì sẽ là 12 vòng tròng đồng tâm .
*Bảo quản thiết bị
SART thường được đặt trên giá trong buồng lái để tránh ảnh hưởng của thời tiết và
có thể tháo ra để mang theo xuống bè cứu sinh khi rời bỏ tàu
Khi sử dụng SART , bật công tắc về ON , khi đó pin của SART nhanh hết và
không sử dụng được nữa.


Kiểm tra , bảo dưỡng SART theo quy định của nhà chế tạo và cơ quan đăng kiểm ,
sau mỗi lần kiểm tra phải ghi vào nhật kí

SART được kiểm tra bằng công tắc nguồn trên than SART hoặc có thể kiểm tra

bằng radar của tàu mình . Bật radar loại 9GHz ở thang tầm xa 12NM sau đó
chuyển công tắc nguồn sang ON và di chuyển lên mũi tàu hoặc ra bè cứu sinh ta


sẽ thấy trên màn hình radar xuất hiện 12 vòng tròn cách đều nhau.


Thời gian sử dụng SART thông thường là 5 năm

CHƯƠNG 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3.1 Kết Luận
Bài giảng nêu được rõ các đặc tính kĩ thuật cũng như khai thác của các thiết bị
vô tuyến trên tàu, đồng thời giúp người đọc nhanh tiếp thu được các thông tin
và giải quyết các thắc mắc cần thiết.
Giúp cho sinh viên chuyên ngành hàng hải và các sĩ quan thuyền viên làm việc
trên tàu và các đối tượng liên quan nắm được 1 cách tổng thể về phương thức ,
yêu cầu, quy trình sử dụng trong thông tin VTĐ hàng hải và cụ thể ở đây là
thiết bị phát đáp tín hiệu SART nhằm phục vụ nghiên cứu và khai thác hiệu
quả các trang thiết bị VTĐ trên tàu
3.2 Kiến nghị
Để lớp học có một buổi học hiệu quả thì Nhà trường nên bố trí một lớp học lý
thuyết khoảng từ 20 – 30 sinh viên và thực hành khoảng 12-15 sinh viên. Như vậy
sinh viên mới có cơ hội trao đổi thảo luận với giáo viên và có thời gian trình bày
quan điểm ý kiến của mình.
Nên tăng cường cơ sở vật chất sửa chữa cho các phòng thực hành. Thường
xuyên bảo hành bảo dưỡng các máy móc, thiết bị. Sửa chữa, khắc phục kịp thời các
hư hỏng để có thể đưa thiết bị vào khai thác một cách nhanh nhất.
Bố trí nhiều phòng thực hành và liên tục cập nhật các thiết bị mới, hiện đại
nhằm hướng dẫn người học tiếp cận công nghệ mới phù hợp với điều kiện hoàn
cảnh thực tế đòi hỏi.

Nên trang bị máy tính, máy chiếu trên các phòng học nhằm làm cho tiết học không
chỉ có phấn và bảng dẫn tới nhàm chán cho người học.
Tăng cường các giờ học thêm tiếng anh để sinh viên nắm rõ được các thuật ngữ
thông dụng trên tàu, ví dụ như mỗi học phần học 3 tiết thì có thể dành ra 1 tiết để
sinh viên và giáo viên thảo luận về tiếng anh để phục vụ tốt cho bước đệm khi sinh
viên ra trường muốn làm việc trên tàu nước ngoài

Để sinh viên sau khi ra trường đáp ứng được yêu cầu nhà tuyển dụng thì Nhà
trường nên tăng cường các giờ thực hành và các tiết học ngoài thực tế, liên hệ và
hỗ trợ sinh viên tham gia các công tác thực tế trên tàu.
Có chính sách hỗ trợ và khuyến khích cán bộ, giảng viên tìm hiểu cập nhật
trang thiết bị mới trên tàu và đưa vào giảng dạy, hướng dẫn cho sinh viên khai thác
sử dụng nhằm phù hợp tình hình hiện tại.