VTS radar LW-R30-SH-1
Introduction to LW-R30-SH-1 radar
1. Systemübersicht
LW-R30-SH-1 radar is a surface target surveillance radar independently developed by Anhui Outlook Technology Co., LTD. The radar adopts waveguide crack antenna, solid state emission, pulse compression, time diversity, frequency diversity, pre-detection tracking and other advanced technologies as well as sea clutter and weather clutter suppression algorithms. With superior clutter suppression and small target detection and tracking capabilities for complex sea state systems, it is the core sensing device used in vessel traffic management systems (VTS), coastal surveillance systems (CSS) or offshore wind power plant surveillance systems. The LW-R30-SH-1 radar can also be installed at coastal observation posts or outposts to monitor various types of illegal activities near the coastline, improving the vigilance capacity of law enforcement agencies.
2. Hauptanwendungen
Das VTS-System besteht im Allgemeinen aus Kommunikationsgeräten, VTS-Radar, Automatischem Identifikationssystem (AIS) und Videoüberwachungsanlage.
(CCTV), hydrometeorological equipment, VTS data processing system and other equipment. As the core sensing equipment of VTS, LW-R30-SH-1 radar is developed in strict accordance with the requirements of radar detection performance in IALAV.128 Recommendation for VTS of International Lighthouse Navigation Association. The LW-R30-SH-1 radar can track and monitor the position, speed, heading and other parameters of the surface moving ship, which are accompanied by GPS or Beidou standard calibration time information. At the same time, the radar can also track and monitor the position of anchored ships, lighthouses, buoys, and provide basic data for the VTS system.
The LW-R30-SH-1 radar can also be installed at coastal observation posts or outposts to monitor various types of illegal activities near the coastline, improving the vigilance capacity of law enforcement agencies. The targets of illegal activities may be: smuggling speedboats, illegal immigration vessels, pirate boats, illegal fishing vessels, pollution vessels, etc.
3. Technische Merkmale
3.1 Flexible Konfiguration
The hardware of the LW-R30-SH-1 radar used as CSS radar or VTS radar is exactly the same, the difference is that different data processing application software needs to be configured. In addition, the radar transceiver channel (including signal processing and data processing) can be configured as a low-cost single-channel system or a dual-channel system with better mission reliability.
In practical application, VTS systems are divided into basic (information services for VTS and possible navigational aid services) and standard (all types of VTS as defined by IMO) - Information services, navigation assistance services and traffic organization services in areas with moderate traffic density and no major navigational hazards), enhanced (suitable for services in high traffic density and specific multi-navigational hazards areas), three levels, LW-R30-SH-1 radar can be selected according to the actual application needs, different configuration of radar products, to obtain high cost performance.
3.2 Geformtes und zirkular polarisiertes Antennendesign
Die Radarantenne ist eine Wellenleiter-Wanderwellen-Arrayantenne mit geringer Nebenkeule und geringer Kreuzpolarisation. Die sehr geringe Nebenkeule kann das azimutorientierte falsche Ziel gut unterdrücken. Das invertierte Cosecans-Quadrat-Design wird in der Antennen-Neigungsebene übernommen, was die Erfassungsabdeckung des Radar-Nahbereichs effektiv verbessert. Das zirkulare Polarisationsdesign verbessert die Leistung bei der Unterdrückung von Wetterstörungen.
3.3 Vollfestkörpersender
Vollständig mit Halbleitersendern ausgestattete Sender lösen das Problem, dass Magnetronsender ihre Magnetrons regelmäßig austauschen müssen. Die hohe Zuverlässigkeit von Halbleitersendern reduziert effektiv die Lebenszykluskosten des Radarsystems und sorgt für höhere Wirtschaftlichkeit. Zusatzpol
Durch die niedrige Spitzenleistung des Senders werden zudem Funkstörungen des Radarsystems im Perimeter verringert.
3.4 Vollphasenbeteiligungspulskompression
Die hochstabile Empfängerfrequenzquelle synchronisiert die Phase von Sender und Empfänger. Durch Vergleichen der Phasenänderung des Zielechos mit der Impulskompressionstechnologie können die Doppler-Informationen des entsprechenden Ziels gewonnen werden. Durch die überlegene Leistung des Impulsdruck-Sublobes wird die Zielentfernungsrichtung des falschen Ziels gut unterdrückt.
3.5 Frequenzdiversität und Zeitdiversität
How to reduce the impact of sea clutter on target detection performance is an important function of VTS or CSS radar. LW-R30-SH-1 radar transmits electromagnetic waves of different frequencies in the same beam, and the fluctuation correlation of target reflection echoes obtained is weaker than that of target echoes irradiated with the same frequency. The signal-to-clutter ratio of target to sea clutter can be improved by receiving and processing. To improve the detection performance, this method is called frequency diversity processing.
LW-R30-SH-1 radar also transmits electromagnetic waves of different frequencies twice for the same area within a certain time interval, and this time interval is larger than the correlation time of sea clutter, so that sea clutter is relatively independent, and the correlation of echo sea clutter fluctuation becomes weak, while the fluctuation characteristics of the target are almost unchanged. The signal-to-clutter ratio of the target to sea clutter can be effectively improved through accumulation detection. To improve the detection performance, this method is called time diversity processing.
3.6 Zielerkennung und -verfolgung
Large dynamic receiver, IF high-speed sampling, pulse compression, constant false alarm processing, fine clutter, tracking before detection, real aperture imaging and other technologies enable the LW-R30-SH-1 radar to provide clear high-resolution radar echo images, and the radar system can detect and track small and large ships at different speeds at the same time without manual operation.
3.7 Radaranzeigesteuerung
Das Radaranzeige- und -steuerungsterminal verfügt über die Funktionen der Radarechobildanzeige, der Zielpunktverfolgungsanzeige, der Aufzeichnungswiedergabe, der Radargerätesteuerung, der Radarparameterkonfiguration, der Radarfehleranzeige usw. und bietet eine benutzerfreundliche interaktive Mensch-Computer-Anzeigeschnittstelle.
3.8 Externe Ports
Die externe Radarschnittstelle verwendet eine Standardnetzwerkschnittstelle, die Radarvideo, Zielverfolgung, Flugroute, Geräteüberwachung und andere Informationen bereitstellt. Das Radarsystem kann auch eine herkömmliche Videoschnittstelle bereitstellen.
4. Radarzusammensetzung und -konfiguration
4.1 Zweikanal- und Einkanal-Radarsystemkonfiguration
LW-R30-SH-1 radar can be configured as a dual-channel system or a single-channel system according to user needs. The dual-channel system configuration is shown in Figure 1. The dual-channel transceiver system is configured with one set of antenna, turntable, servo control and display control terminal, while the transmitter, receiver, signal processing and data processing equipment are configured with two sets. When one transceiver channel fails, it can automatically switch to the other channel to continue working. This configuration has higher task reliability, but the system cost is also higher.
Im Einkanalradarsystem wird nur ein Satz Antenne, Drehteller, Servosteuerung, Sender, Empfänger, Signalverarbeitung, Datenverarbeitung und Anzeigesteuerterminal konfiguriert, und das Systemkonfigurationsdiagramm ist in Abbildung 2 dargestellt. Der Vorteil des Einkanalradars besteht darin, dass die Baukosten relativ niedrig und die Steuerung relativ einfach sind und es für Anwendungen mit geringen Datenschutzanforderungen geeignet ist.
5. Hauptleistungsindikatoren des Produkts
The design of LW-R30-SH-1 radar's main performance indexes is strictly planned and designed according to the requirements of IALAV.128 Recommendation for VTS, and the specific indexes are shown in Table 1.
Table 1 Main performance indicators of LW-R30-SH-1 radar
| Indikatorname | Einschränkungen | VTS-Standardanforderungen | Radar Specifications |
| Erfassungsdistanz | Sonniger Tag, Seegang 4, Radarantenne 20 m über dem Meeresspiegel, Ziel 1 m über dem Meeresspiegel, RCS = 1 m2 | Grundanforderung: Keine Standardanforderung: Keine Erweiterte Anforderung: 5 sm/9,26 km | 5,4 sm/10 km |
| Sonniger Tag, Seegang 6, Radarantenne 20 m über dem Meeresspiegel, Zielhöhe 3 m, RCS = 10 m2 | Grundtypanforderung: 7 sm/13 km Standardtypanforderung: 8 sm/15 km Erweiterte Typanforderung: 9 sm/16,7 km | 15 sm/27,78 km | |
| Entfernungsgenauigkeit und Auflösung | <5 sm/9,26 km | Anzeige: 15 m Verfolgung: 25 m | Anzeige: 6 m Verfolgung: 18 m |
| Horizontale Strahlbreite | Gemessen bei -3dB | Basistyp erfordert ≤0,7° Standardtyp erfordert ≤0,45° Verbesserter Typ erfordert ≤0,4° | ≤0,44° |
| Unterdrückung von Antennennebenkeulen | Unterdrückung der ersten Nebenkeule | Grundanforderung: -26dB Standardanforderung: -27dB Erweiterte Anforderung: -28dB | -27 dB |
Table 1 (Continued) Main performance indicators of LW-R30-SH-1 radar
| Indikatorname | Einschränkungen | VTS-Standardanforderungen | Radar Specifications |
| Zielverarbeitung | Track-Verarbeitung ≥5000 Punkte/Frame Track-Verarbeitung: 300 Batches/Frame Zielerkennungsverzögerung ≤250 ms Zielverfolgungsgeschwindigkeit ≤70 Knoten Zielverfolgungsrotationsgeschwindigkeit ≤20°/s | Punktverarbeitung ≥ 5000 Punkte/Frame Trackverarbeitung: 300 Batches/Frame Zielerkennungsverzögerung ≤ 250 ms Zielverfolgungsgeschwindigkeit ≤ 70 Knoten Zielverfolgungsrotationsgeschwindigkeit ≤ 20°/s | |
| Anpassungsfähigkeit an die Umwelt | Temperatur: Innengeräte 10℃～40℃ (Betrieb), ≥-25℃ (Lagerung); Außengeräte -25℃～60℃ (Betrieb) | Temperatur: Innengeräte 10℃～40℃ (Betrieb), ≥-25℃ (Lagerung); Außengeräte -25℃～60℃ (Betrieb) | |
| Schutzstufe | Innenbereich: IP20 Außenbereich: IP54 | Innenbereich: IP20 Außenbereich: IP54 | |
| Verfügbarkeit | Grundvoraussetzung: 99% Standardvoraussetzung: 99.7% Erweiterte Voraussetzung: 99.9% | 99.9% |
5.2 Wichtigste technische Indikatoren der Produkte
The main technical indicators of LW-R30-SH-1 radar are shown in Table 2.
Table 2 Main technical indicators of LW-R30-SH-1 radar
| Name | Index | |
| Antennenspeisung | Arbeitsfrequenz | 9140 MHz ～ 9470 MHz |
| Gewinnen | ≥35 dB | |
| Azimut-Nebenkeule | ≤-27 dB (innerhalb von -5°～-1,5° und 1,5°～5°) | |
| Azimut-Strahlbreite | ≤0,44° | |
| Höhenstrahlformung | Inverser Kosekans im Quadrat (-40°～ +1° unverändert) | |
| Polarisation | Zirkulare Polarisation | |
| Zirkulare Polarisation ICR | ≥15 dB | |
| Feeder Stehende Welle | ≤1,5 | |
| Antennengröße | 5800×727×300mm3 | |
| Antennengewicht | 180 kg | |
| Geschwindigkeit | 24 U/min | |
| Emission | Sendeleistung | ≥50 W |
| Arbeitsverhältnis | ≤20% | |
| Pulsabfall | ≤5% | |
| Pulsspitzenschwankung | ≤3% | |
| Pulsvorder- und -rückflanken | ≤20 ns | |
| Eingangsreiz | 10 dBm | |
| Harmonische Ausgabe | ≥45 dBc | |
| Signal-Rausch-Verhältnis | ≥60 dBc | |
| Sendereffizienz | ≥20% | |
Table 2 (Continued) Main technical indicators of LW-R30-SH-1 radar
| Name | Index | |
| übernehmen | Arbeitsfrequenz | 9140 MHz bis 9470 MHz (40 MHz Intervall) |
| Rauschzahl | ≤ 3,5 dB | |
| ZF-Frequenz | 120 MHz (-60 dBm – +10 dBm) | |
| Empfangsbandbreite | 35 MHz (3 dB Bandbreite) | |
| Linearer Dynamikbereich | ≥70 dB | |
| Sampling-Takt | 160 MHz (≥ 10 dBm) | |
| Zeituhr | 80 MHz (≥ 10 dBm) | |
| Wellenformuhr | 400 MHz (≥ 10 dBm) | |
| Pulsvorder- und -rückflanken | 20 ns | |
| LO-Phasenrauschen | Besser als -105 dBc/Hz@1 kHz | |
| Ausgangserregerleistung | ≥10dBm (50Ω-Anpassung) | |
| Signal-Rausch-Verhältnis | ≥70 dBc | |
| Unterdrückung von Out-of-Band-Interferenzen | ≥45 dB | |
| Störende Unterdrückung | ≥60 dB | |
| Signalverarbeitung | Signalverarbeitungsformular | MTI+Real Aperture Imaging |
| Verarbeitungsumfang | 120 m～32 km | |
| Variationsverhältnis der Pulswiederholfrequenz | 1.1 | |
| Durchschnittliche Wiederholungsfrequenz | 3600 Hz | |
| Datenrate | 2,5 Sek./Bild | |
| Puls-Druck-Verhältnis | 35 dB (schmal), 45 dB (breit) | |
| Datenverarbeitung | Punktverfolgungsverarbeitungsfunktion | ≥5000 Punkte/Frame |
| Track-Verarbeitungskapazität | ≥300 Stapel/Frames | |
| Prognoseverfolgung zur Zeitbestimmung | ≤1 Minute | |
| Die Strecke wird mit der angegebenen Genauigkeitszeit ermittelt | ≤2 Minuten | |
| Datenverlust zur Nachverfolgung des automatischen Kündigungszeitpunkts | ≥1 Minute | |
| Zielgeschwindigkeit verfolgen | ≤70 Knoten (35 m/s) | |
| Zielgeschwindigkeit verfolgen | ≤20°/s | |
| Monitor | Kontrolle | Radarsystem ein-/ausschalten/Parametereinstellung/Kanalumschaltung |
| Datenelemente des Status-/Diagnose-/Alarmberichts | Identifikation der Datenquelle, Identifikation des Datenempfangssystems, Zeit, Überwachungs- und Steuerdaten | |
| Terminal | Kommunikationsfunktion | Steuerbefehle und Konfigurationsparameter senden, Radardaten empfangen |
| Überwachungsfunktion | Subsystemsteuerung, Statusüberwachung, Fehleralarm und die Möglichkeit, Systemprotokolle aufzuzeichnen und abzufragen | |
| Anzeigefunktionen | Eine Anzeige, PPI, Anzeigebereichsbetrieb, Anzeigebereichseinstellungen, Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten | |
| Benutzerverwaltung | Benutzerberechtigungseinstellungen | |
| Servo | Kontrolle | Start- und Stoppsteuerung des Antennenantriebsmotors |
| Empfangen und Senden | Drehscheiben-Sensorsignal, unterstützt UDP-Protokoll, kommuniziert mit Überwachungsterminal und führt Steuerbefehle aus | |
| Stromverteilung | Stromversorgungsform | ～380 V±10%, 50Hz±5%, dreiphasig, fünfadrig |