Nghiên cứu chế tạo tiêu radar phản xạ góc dạng lưới kiểu gấp ứng dụng cho tàu đánh cá

Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu chế tạo và triển khai ứng dụng một loại tiêu radar mới phù hợp với tàu đánh cá của Việt Nam. Tác giả đã sử dụng phương pháp thực nghiệm tại hiện trường với cấu trúc, vật liệu làm tiêu và các radar khác nhau, đo tín hiệu trên oscilloscope kỹ thuật số để thu thập số liệu. Kết quả cho thấy tiêu radar phản xạ góc dạng lưới kiểu gấp có độ phản xạ mạnh, ít bị cản gió nên có thể phát hiện và tác nghiệp tránh va từ xa trong điều kiện sương mù, gió mạnh, tầm nhìn hạn chế. Tiêu làm hoàn toàn bằng thép không rỉ, có thể gấp lại khi bảo quản nên vừa có độ bền cao và không chiếm nhiều không gian trên tàu cá có kích thước nhỏ, chật hẹp của Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo tiêu radar phản xạ góc dạng lưới kiểu gấp ứng dụng cho tàu đánh cá Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2017 THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TIÊU RADAR PHẢN XẠ GÓC DẠNG LƯỚI KIỂU GẤP ỨNG DỤNG CHO TÀU ĐÁNH CÁ STUDYING AND MANUFACTURING REFLECTIVE RADAR TARGET WITH GRID STYLE FOLDABLE TYPE DEPLOYED FOR FISHING BOATS Trần Tiến Phức1 Ngày nhận bài: 24/11/2016; Ngày phản biện thông qua: 29/3/2017; Ngày duyệt đăng: 15/6/2017 TÓM TẮT Có nhiều tai nạn đâm va đã xảy ra trên biển Việt Nam giữa tàu cá với nhau, giữa tàu hàng với tàu cá gây thiệt hại lớn về tài sản và nguy hiểm cho con người mà một trong số các nguyên nhân là do các phương tiện chưa được trang bị radar hàng hải và tiêu radar phù hợp. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu chế tạo và triển khai ứng dụng một loại tiêu radar mới phù hợp với tàu đánh cá của Việt Nam. Tác giả đã sử dụng phương pháp thực nghiệm tại hiện trường với cấu trúc, vật liệu làm tiêu và các radar khác nhau, đo tín hiệu trên oscilloscope kỹ thuật số để thu thập số liệu. Kết quả cho thấy tiêu radar phản xạ góc dạng lưới kiểu gấp có độ phản xạ mạnh, ít bị cản gió nên có thể phát hiện và tác nghiệp tránh va từ xa trong điều kiện sương mù, gió mạnh, tầm nhìn hạn chế. Tiêu làm hoàn toàn bằng thép không rỉ, có thể gấp lại khi bảo quản nên vừa có độ bền cao và không chiếm nhiều không gian trên tàu cá có kích thước nhỏ, chật hẹp của Việt Nam. Sản phẩm đã được đăng ký sáng chế tại Cục Sở hữu Trí tuệ, tập huấn cho ngư dân sử dụng tại nhiều tỉnh, giới thiệu tại Hội nghị toàn quốc triển khai thực hiện Nghị định 67/2014, báo cáo tại Hội nghị Vật lý kỹ thuật và Ứng dụng toàn quốc lần thứ 4 và đang làm thủ tục chuyển giao công nghệ cho doanh nghiệp sản xuất theo quy mô công nghiệp. Từ khóa: radar hàng hải, tiêu radar phản xạ, tàu đánh cá ABSTRACT Many collisions have occurred on Vietnam Sea between fishing boats and between cargo ships and fishing boats which have caused great damage to property and danger to humans. One of the main reasons is that the fishing boats are not equipped with marine radar and suitable radar target. This paper presents the results of studying, manufacturing and deploying a new target of radar which is suitable for Vietnamese fishing boats. The author has used empirical methods in the sea with the structure and material of reflective target with various other radars, and measured the signal on digital oscilloscope to collect data. Results showed that the new reflective radar target with grid style, foldable type and had stronger reflectivity, high wind resistance which may detect remote targets, to avoid collisions in fog conditions, strong winds and limited vision. The targets of radar are entirely made with stainless steel and can be folded when stored. Therefore, they are very durable and do not occupy much space on small and narrow fishing boats in Vietnam. Our products have been registered patent at the Intellectual Property Department, training for fishermen to use in many provinces, presented at the National Conference for the implementation of the 67/2014 Decree, at The 4th National Conference on Applied and Engineering Physics and are in the process of transfer technology for business in order to manufacture at industrial scale. Keywords: marine radar, reflective radar target, fishing boats 1 Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Nha Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 79 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2017 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Tiêu radar phản xạ góc hoạt động theo nguyên lý của quang hình học. Các mặt phản xạ sóng điện từ được ghép thành các tam diện thuận thì tia phản xạ sẽ quay về cùng phương nhưng ngược chiều. Tùy theo vị trí tương đối giữa nguồn phát tia tới và tam diện mà hiện tượng phản xạ có thể xảy ra một lần, hai lần (Hình 1a) hay ba lần (Hình 1b). Tầm xa có khả năng phát hiện mục tiêu trên biển với radar băng X được tính theo công thức (1). (1) Trong đó, h1 và h2 là độ cao lắp anten và độ cao mục tiêu trên mặt biển, R tính bằng hải lý (NM). Thị trường thế giới đã có nhiều loại tiêu radar phản xạ góc với kiểu dáng, kích thước và vật liệu khác nhau (Hình 1d, e, f, g). Từ các nghiên cứu cơ bản về tiêu radar phản xạ thụ động đã công bố [2], [3] cho thấy cấu trúc ba mặt phản xạ ghép thành tam diện thuận có tính ứng dụng cao. Hình 1. Nguyên lý và kiểu dáng tiêu radar phản xạ góc trên thị trường thế giới Trong số đó, loại tiêu có các mặt hình vuông cho độ phản xạ mạnh nhất, tiết diện hiệu dụng gấp hơn 2,4 lần so với loại mặt tròn (tiêu Hình 1e) và gấp hơn 9 lần loại tiêu mặt tam giác (tiêu Hình 1f). Tuy nhiên, đáp ứng góc nghiêng khi sử dụng của tiêu mặt hình vuông lại hẹp hơn, chỉ bằng một nửa của tiêu mặt tam giác (Bảng 1). Bảng 1. Tham số các loại tiêu phản xạ sóng radar hàng hải [2] 80 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2017 Nhằm đảm bảo an toàn hàng hải, nhiều tốc độ giữa các phương tiện tham gia giao nước đã quy định các tàu đi biển đều phải có thông hay sản xuất trên biển. Những thông tin radar hoặc tiêu radar để tác nghiệp tránh va. này giúp các phương tiện tránh bị va chạm với Hiện nay (2016), giá tiêu radar phản xạ góc nhau, có thể trợ giúp khi có sự cố. Tuy nhiên, trên thế giới [4] khoảng từ 33 đến 890 USD. giá thành hệ thống AIS, trình độ của người Ở Việt Nam, khai thác thủy sản xa bờ đang ngư dân Việt Nam để sử dụng và điều kiện môi được Nhà nước ưu tiên phát triển, số lượng trường trên tàu cá là những khó khăn rất lớn tàu thuyền ngày càng tăng. Ngư trường của nếu chọn phương án này. Việt Nam đan xen với các đường hảng hải nội Trước thực trạng đó, ứng dụng tiêu radar địa và quốc tế có mật độ tàu qua lại rất đông. phản xạ góc dạng lưới kiểu gấp là phương án Nhiều tai nạn đâm va giữa tàu hàng với tàu cá, có tính khả thi cao nhất để đảm bảo an toàn và giữa tàu cá với nhau hay ngư cụ bị mất gây hiệu quả cho tàu cá Việt Nam nói chung, mà thiệt hại lớn cả tài sản và tính mạng thuyền đặc biệt ...