Radars spelen al enkele decennia een vitale rol in de scheepsnavigatie, door te helpen bij het vermijden van aanvaringen en het vroegtijdig opsporen van obstakels.

De geschiedenis van maritieme radars gaat ver terug in de tijd van de Tweede Wereldoorlog, toen radars werden geïntroduceerd en effectief werden gebruikt door oorlogsschepen voor tracking en detectie.

Radartechnologie is vanaf de periode na de Tweede Wereldoorlog tot heden enorm verbeterd en de toepassing van computertechnologie op commerciële maritieme radarsets resulteerde in de introductie van Automatic Radar Plotting Aids (ARPA).

ARPA levert alle noodzakelijke informatie voor de radargebruikers en helpt bij het besparen van veel kritieke tijd van het waarnemen van een doel tot het vinden van de gegevens met behulp van radarplotting en berekeningen. Gegevens over het vermijden en opsporen van botsingen zijn dus in een mum van tijd beschikbaar voor de radargebruikers, gewoon door op het doel te klikken.

Afbeelding credits: Aditya Mohan, tweede officier

Voordat we in detail ingaan op Radar Watchkeeping, laten we eerst eens kijken naar de werking van de Radar:

Werking van Radar en ARPA

Radar (Radio Detection And Ranging) bestaat uit verschillende onderdelen die voornamelijk kunnen worden onderverdeeld in:

a) Zender

b) Ontvanger

c) Scanner en

d) Beeldscherm

Het werkproces van Radar begint met een oscillator die bekend staat als “magnetron”, die een vaste frequentie heeft. De magnetron ontvangt elektrische input van een krachtbron via een modulator en produceert een output van elektromagnetische energie die als “puls” wordt bekend. Deze pulsen worden naar de scanner of de antennes gezonden door een metalen buis die “golfgeleider” wordt genoemd.

Van de scanner worden deze pulsen naar de atmosfeer gezonden. Het aantal pulsen dat per seconde door de scanner wordt uitgezonden, wordt de herhalingsfrequentie van de puls genoemd. De pulsen reizen door de atmosfeer met de snelheid van het licht en worden weerkaatst als ze een doel op hun weg raken. De teruggekaatste echo’s bereiken de scanner en de ontvanger verwerkt en versterkt ze en toont ze op het scherm als een “blip” die wordt geïdentificeerd als het gedetecteerde doel.

Het bovenstaande schema geeft de werkingsvolgorde van Radar weer zoals uitgelegd. In het diagram, de volgende onderdelen genoemd, dienen voor het doel zoals hieronder vermeld.

1. Vertragingslijn – Het slaat de energie ontvangen van de stroombron.
2. Modulator – Het schakelt in / uit de Magnetron en laat een DC puls van vertragingslijn naar magnetron.
3. TR Cell – Het blokkeert ontvanger deel van de golfgeleider tijdens transmissie en blokkeert zender einde tijdens ontvangst.
4. Mixer – Mengt ontvangen echo’s met lokale oscillaties.

Related Reading : Verschillende typen navigatieapparatuur en -instrumenten gebruikt op schepen

Werking van ARPA

ARPA (Automatic Radar Plotting Aid) is een geautomatiseerde extra functie voor de Radar. ARPA neemt de koers en snelheid van het eigen schip, en de koers en snelheid van het doelwit, en berekent de gegevens voor het vermijden van aanvaringen en vereenvoudigt de noodzaak voor de gebruikers om de gegevens zelf te berekenen. ARPA biedt ook diverse andere extra functies en besturingselementen.

Image Credits : Wikipedia

Voorschriften voor het vervoer van radar en ARPA.

Hoofdstuk V van SOLAS geeft in detail de voorschriften voor het vervoer van radar en ARPA aan boord van schepen weer

In de eenvoudigste bewoordingen zijn ze als volgt:-

• Alle schepen van 300 BRT en meer en alle passagiersschepen moeten zijn uitgerust met een 9 GHz radar en een elektronische plotting aid.
• Alle schepen van 500 BRT en meer moeten zijn uitgerust met een automatisch volgsysteem om de afstand en koers van andere doelen in kaart te brengen.
• Alle schepen van 3000 BRT en meer, een 3 GHz Radar of een tweede 9 GHz Radar die functioneel onafhankelijk zijn van de eerste 9 GHz Radar. Een tweede automatisch volgsysteem om de afstand en peiling van andere doelen te plotten, dat functioneel onafhankelijk is van het eerste elektronische plotsysteem.

Het SOLAS geeft ook de bepaling om het gebruik van andere apparatuur toe te staan die mogelijk alle functies van Radar en ARPA kan vervullen. Maar in de praktijk is er geen andere apparatuur die efficiënt geschikt is voor dit doel.

Nu we de grondslagen van Radar hebben besproken, zullen we specifiek kijken naar de grondbeginselen van Radar-wachtlopen en de essentie van het gebruik van Radar voor het vermijden van aanvaringen en vroegtijdige detectie.

Image Credits: Aditya Mohan, tweede officier

Radarbewaking

Radarbewaking is het proces van het bewaken van de radar en het gebruik maken van al zijn functies om een volledige beoordeling van elke situatie te maken en vroegtijdige detectie om aanvaring van schepen te voorkomen.

Het volgen van de radar is niet beperkt tot een enkele waarneming, maar meervoudige waarnemingen van bereik en peiling zullen een beter idee geven van de koers en snelheid van het doelwit en de baan van beweging in relatie tot het eigen schip.

Na een reeks snelle waarnemingen moet het doelwit worden uitgezet en moeten de gegevens van het doelwit worden gecontroleerd. Hoe langer de plotperiode, hoe beter de nauwkeurigheid van de plot. Het doel moet worden geplot en gevolgd tot het is gepasseerd en vrij is van het eigen schip.

Zoals eerder gezegd, is de meest effectieve manier om radar te gebruiken het doel zo vroeg mogelijk te detecteren (met behulp van afstandsschalen) en het te plotten veel voordat het het eigen schip nadert.

Wanneer het doel ruim van tevoren is gedetecteerd, zullen de door het schip te nemen maatregelen een stuk eenvoudiger zijn. Het zal ook helpen bij het vermijden van close quarter situaties en grote wijzigingen om aanvaring te vermijden.

Wanneer men meerdere doelen heeft in een situatie zoals visverkeer, is het het beste om het aan te pakken door acties een voor een te ondernemen in plaats van alles tegelijk te doen. De doelen met risico van aanvaring moeten worden vermeden voordat belang wordt gehecht aan anderen.

De radar en ARPA moeten worden gebruikt als een hulpmiddel, de acties en koerswijzigingen van het eigen schip moeten worden gemaakt met goed zeemanschap in overeenstemming met COLREGS.

Related Reading: The Ultimate List of Nautical Books for Deck Officers

Image credits: Aditya Mohan, tweede officier

De kennis van radar- en ARPA-bediening is van groot belang. De apparatuur kan alleen ten volle worden benut als de radargebruiker er de juiste kennis over heeft.

Daarom moet de bediening van Radar en ARPA grondig vertrouwd worden gemaakt om de apparatuur effectief te kunnen gebruiken.

De OOW moet in staat zijn om de radarinstellingen in te stellen en te configureren indien nodig. Enkele van de belangrijke basis radarbedieningen zijn

A) Clutter bediening – Regen, Gain, Zee

B) Pulse Controls, Range Controls

C) Prestatie monitor

D) Handmatige afstemming.

In de Radar wacht houden, is het zeer essentieel om ook de beperkingen van de apparatuur te begrijpen. Te grote betrouwbaarheid van Radar en ARPA is een reden geweest voor vele ongelukken op zee. De radargebruikers moeten begrijpen dat het apparatuur is die zijn eigen beperkingen heeft en problemen oplost en dat de nauwkeurigheid van de gegevens grotendeels afhangt van de prestatienorm van de apparatuur. Een tijdige controle van de prestaties van de radar heeft hoge prioriteit. Enkele van de belangrijke beperkingen van de Radar zijn als volgt:

• Kleine vaartuigen, ijs, andere kleine drijvende voorwerpen worden mogelijk niet door de radar gedetecteerd.
• Doelwitten in de blinde sector en schaduwsector van de radar worden niet weergegeven.
• Bereikdiscriminatie – twee kleine doelen op dezelfde peiling en met een klein verschil in bereik kunnen als on target worden weergegeven.
• Bearing discrimination – twee kleine doelen op hetzelfde bereik en gering verschil in peiling kunnen als één doel worden weergegeven.
• Foute echo’s.

We weten dat iedere scheepsnavigator vertrouwt op radars en dagelijks gebruik maakt van de apparatuur. Maar we kunnen er niet zeker van zijn dat we de radar goed gebruiken, tenzij we volledig op de hoogte zijn en vertrouwd met de apparatuur.

Over aan u…