視界が限られた濃霧の中を航海していると想像してみてください。他の船舶との衝突を避け、安全に目的地に到達するにはどうすればよいでしょうか？第二次世界大戦中に登場した技術である船舶用レーダーは、海上航海の「目と耳」として機能します。この包括的なガイドでは、基本的な原理から実際の応用、規制基準まで、船舶用レーダー技術について解説します。
船舶用レーダーの理解は、そのシステムブロック図から始まります。実際のレーダーシステムはより複雑な場合がありますが、この簡略化された図は、レーダーコンポーネントに関する重要な知識を提供し、より深い学習の基礎を築きます。
レーダーシステムは、連続的なストリームではなく、パルス状に電磁波を送信します。これらのパルスには特定の持続時間と繰り返し周波数があり、さまざまな波形パラメータが検出性能に影響します。一般的なレーダー波形には、矩形パルスと線形周波数変調パルスがあります。
船舶用レーダーは、ターゲットを検出して表示するために連携して動作する4つの主要コンポーネントで構成されています。
送信機は、電源、遅延線、変調器、トリガー、マグネトロンで構成されています。トリガーは、変調器を制御して高電圧パルスを生成し、これがマグネトロンを駆動して、導波管または同軸ケーブルを介して送信される高周波振動を生成します。
アンテナは、所定のパルス繰り返し周波数（PRF）で回転しながら、指向性パルスを送信し、エコーを受信して周囲の領域をスキャンします。通常、障害物を避けるために、船の最も高い場所（例：コンパスデッキ）に取り付けられます。
TRセル、局発発振器、ミキサー、IFアンプ、ビデオアンプで構成され、受信機は弱いエコー信号を増幅し、増幅と復調を通じてディスプレイ対応信号に変換します。
従来は陰極線管（CRT）を使用していましたが、レーダーディスプレイは、鳥瞰図である平面位置表示（PPI）形式でターゲット情報を表示します。電子ビームはPRFと同期した放射状のスキャンラインを作成し、エコーはターゲットを示す明るいスポットとして表示されます。
レーダーは、パルス送信とエコー受信の間の時間を測定することにより、ターゲットまでの距離を計算します。スキャンポイントは、電磁波伝搬速度の半分の速度で放射状に移動します。画面端に到達すると、波は画面半径の2倍の距離を移動しています。ターゲットは、対応する距離に明るいスポットとして表示され、精密な距離リングと可変距離マーカー（VRM）によって強調表示されます。
指向性アンテナは、12〜30 rpmで時計回り（上から見て）に回転します。同期されたディスプレイは、ターゲットスポットまでの画面中心（上部で0°）からの角度としてターゲットの方位を表示します。固定のヘディングマーカーは、船の針路を示します。
船舶用レーダーは、主に2つの周波数帯域で動作し、それぞれに異なる特性があります。
8〜12 GHz（通常9GHz）で動作し、3cmの波長を使用：
2〜4 GHz（通常3GHz）で動作し、10cmの波長を使用：
海上における人命の安全のための国際条約（SOLAS）の第V章は、以下を義務付けています。
2004年にIMO決議MSC.192(79)によって改訂された主な基準には以下が含まれます。
視界が限られた濃霧の中を航海していると想像してみてください。他の船舶との衝突を避け、安全に目的地に到達するにはどうすればよいでしょうか？第二次世界大戦中に登場した技術である船舶用レーダーは、海上航海の「目と耳」として機能します。この包括的なガイドでは、基本的な原理から実際の応用、規制基準まで、船舶用レーダー技術について解説します。
船舶用レーダーの理解は、そのシステムブロック図から始まります。実際のレーダーシステムはより複雑な場合がありますが、この簡略化された図は、レーダーコンポーネントに関する重要な知識を提供し、より深い学習の基礎を築きます。
レーダーシステムは、連続的なストリームではなく、パルス状に電磁波を送信します。これらのパルスには特定の持続時間と繰り返し周波数があり、さまざまな波形パラメータが検出性能に影響します。一般的なレーダー波形には、矩形パルスと線形周波数変調パルスがあります。
船舶用レーダーは、ターゲットを検出して表示するために連携して動作する4つの主要コンポーネントで構成されています。
送信機は、電源、遅延線、変調器、トリガー、マグネトロンで構成されています。トリガーは、変調器を制御して高電圧パルスを生成し、これがマグネトロンを駆動して、導波管または同軸ケーブルを介して送信される高周波振動を生成します。
アンテナは、所定のパルス繰り返し周波数（PRF）で回転しながら、指向性パルスを送信し、エコーを受信して周囲の領域をスキャンします。通常、障害物を避けるために、船の最も高い場所（例：コンパスデッキ）に取り付けられます。
TRセル、局発発振器、ミキサー、IFアンプ、ビデオアンプで構成され、受信機は弱いエコー信号を増幅し、増幅と復調を通じてディスプレイ対応信号に変換します。
従来は陰極線管（CRT）を使用していましたが、レーダーディスプレイは、鳥瞰図である平面位置表示（PPI）形式でターゲット情報を表示します。電子ビームはPRFと同期した放射状のスキャンラインを作成し、エコーはターゲットを示す明るいスポットとして表示されます。
レーダーは、パルス送信とエコー受信の間の時間を測定することにより、ターゲットまでの距離を計算します。スキャンポイントは、電磁波伝搬速度の半分の速度で放射状に移動します。画面端に到達すると、波は画面半径の2倍の距離を移動しています。ターゲットは、対応する距離に明るいスポットとして表示され、精密な距離リングと可変距離マーカー（VRM）によって強調表示されます。
指向性アンテナは、12〜30 rpmで時計回り（上から見て）に回転します。同期されたディスプレイは、ターゲットスポットまでの画面中心（上部で0°）からの角度としてターゲットの方位を表示します。固定のヘディングマーカーは、船の針路を示します。
船舶用レーダーは、主に2つの周波数帯域で動作し、それぞれに異なる特性があります。
8〜12 GHz（通常9GHz）で動作し、3cmの波長を使用：
2〜4 GHz（通常3GHz）で動作し、10cmの波長を使用：
海上における人命の安全のための国際条約（SOLAS）の第V章は、以下を義務付けています。
2004年にIMO決議MSC.192(79)によって改訂された主な基準には以下が含まれます。
