科學博士說：“70 年代出現的高亮度顯示器 ，可不用遮光罩 ， 白天在駕駛臺正常光線下供數人同時觀察。 有的採用彩色顯示器 ，用不 同顏色 ，表示不同內容， 使屏幕畫面更醒目。”

科普作家劉傻子說，早期航海雷達用變流機 ，現已普遍採用逆變器 ，也有直接用船電的。 航海雷達和其他電子設備一樣也經歷了電子管 、晶體管和集成電路三個元件階段。固態航海雷達 ，除發射機的磁控管和顯示器的陰極射線管外 ，全部採用固態元件 ，提高了整機工作的穩定性和可靠性 。

南海奧祕研究所高敏所長說：“作爲船用電子設備，爲適應海上工作條件，在結構 、電路和工藝上須考慮振動、搖擺 、衝擊 、溼度 、鹽污 、黴菌等各種因素的影響 ，艙外露天部分，如天線。還要考慮水密性和抗風強度。”

小波問：“雷達受氣候與環境的影響嗎？”王可博士說：“在正常天氣下 ，雷達波傳播所受大氣折射影響稍 大於光 ，所以， 雷達最大作用距離 d（以海裏計） 也稍遠於物標的地 理能見距離 。式中h 和 h 分別爲天線和物標的高度，以米計。雷達對某物標的最大作用距離等於它的發現距離 ，即在熒光屏上剛能從噪聲背景中檢出該物標回波的距離。”

小明問：“航海雷達具有什麼樣的功能與作用嗎？”科學博士說：“在降水天和霧天 ，雷達波部分能量被水分吸收，物標發現距離可縮短 15%~20% 。當冷空氣移到暖水面出現欠折射時，雷達波的傳播途徑翹離地面， 雷達作用距離 ，可縮短 30%~40% 。當暖空氣移到冷水面出現過折射時 ，雷達波的傳播途徑彎向地面， 使雷達作用距離增大。”

劉傻子補充說，而當形成大氣波導傳播時 ，雷達作用距離大大增加 ，如在阿拉伯海的乾燥季節 ，曾探測到距離 1500 海裏的物標 。雷達最小作用距離主要與脈衝寬度和波束垂直寬度有關。在脈衝發射期間 ，雷達不能接收回波 ；在波束下沿外的物標 ，雷達波不能射及。 二者中範圍大者即爲最小作用距離。

高敏所長說：“航海雷達用於測定船位 、引航和避讓 。雷達測距比測向精度高。按照定位精度順序 ，雷達定位方法爲:距離定位 、孤立目標的距離方位 定位和方位定位。如用雷達測距和目測方位結合， 定位精度更高。”

王可博士說，雷達測量距離和方位的準確性受多種因素影響 。按照國際海事組 織 1981 年提出的性能標準 ，要求測距誤差不超過所用量程的 1.5%或70 米 ，取其大者。物標在顯示屏邊沿的測方位誤差應在± 1° 以內。

劉傻子說：“由於雷達本身性能和物標反射特性的影響 ，雷達圖象具有以下特點 ，需要正確辨認 。由於波束水平寬度和光點直徑的影響，物標回波往往比實物爲大 ；觀測物標回波邊沿的方位時 ，需修正半個波束水平 寬度 。由於雷達地平以遠和受遮擋的地物無回波 ，所得岸線圖形往往 與海圖上形狀不完全一致。”

小波說：“有干擾 ，包括雨雪雜波、海浪雜波 、同頻雜波等的干擾 ，輕者影 響觀察， 重者掩沒物標回波 。可能出現假回波，包括旁辨回波 、間接 回波 、多次反射等 。其他如由於船上煙囪 、桅杆的遮擋 ，熒光屏上形 成扇形陰影 ，超折射時出現第二行程回波等。”

小明問：“怎樣使用航海雷達呢？”

王可博士說：“在較寬水道航行， 最好利用雷達連續在海圖上定位進行導航。在 狹水道航行， 須直接在顯示器上進行導航 。航海雷達有相對運動顯示和真運動顯示兩種方式。”

劉傻子說，相對運動顯示方式，爲航海雷達的基本顯示方式 。其特點是代表本船船位的掃描起始點在熒光屏上 （一般在熒光屏中心） 固定不動， 所有物標的運動， 都表現爲對本船的相對運動。

王可博士說，相對運動顯示方式分兩種: 舷角顯示方式:又稱“船首向上”顯示方式 。不管本船航向如何改變 ，船首標誌線始終指向固定方位刻度盤的正上方（零度），便於讀取舷角 。但物標在屏幕上的位置隨本船航向改變而改變，因此，在船首由於風浪而發生偏蕩時，會使圖像不穩，且由於餘輝而使圖像模糊。

高敏所長說：“船舶主要依靠浮標航行， 當航道彎度不大時， 可選用舷角顯示方式； 船舶航行轉向頻繁 ， 當需要大角度轉向時， 可選用方位顯示方式爲宜。 真運動顯示方式爲在熒光屏上能反映船舶運動真實情況的顯示方式 。實現真運動顯示 ，要將本船羅經的航向和計程儀的速度信息輸入顯示器。”

劉傻子說，其特點是代表本船船位的掃描起始點，以相應於本船的航向和速度在屏幕上移動 ，海面上的固定物標在屏幕上則固定不動， 活動物標， 按其航向和航速在屏幕上作相應移動， 根據活動物標的餘輝 ，即能看出其真實航向和估計其速度。

王可博士說，真運動顯示方式 ，主要是便於駕駛員迅速估計周圍形勢 。避讓標繪爲了判別與會遇船有無碰撞危險， 應根據雷達觀測信息 ，進行標繪 作業 ，標繪內容， 通常是求最近會遇距離和來船的真航向、真航速。

高敏所長說，人工標繪作業可在極座標圖上進行， 按一定時間間隔 ，把來船回波的相對位置移標在圖上， 其聯線就是該船的相對運動線 。它離中心的垂直距離 ，稱爲最近會遇距離 。最近會遇距離太近就會有碰撞危險。已知本船真航向 、真航速 ，通過作矢量三角形 ，就能求出會遇船真航向 、真航速。

科學博士說：“60 年代 ， 出現了套在雷達顯示器屏幕上的反射作圖器 ，它使駕駛員能直接在屏幕上標繪而無視差 ，從而提高了標繪效 率 ，但準確性有所降低 ，也不能留下記錄。以後又出現了在屏幕上增加一些被稱爲‘火柴桿 ’的電子標誌和基於光 、磁 、機械等方法進行標繪的其他裝置。”

60 年代末到 70 年代初 ， 出現自動雷達標繪儀 。 自動雷達標繪儀是附屬於航海雷達的自動標繪裝置 ，一般用電子計算機控制 ，可與雷達組裝在一起 ，也可以作爲單獨部件。工作時 ，需向它輸入本船航向、 速度 、雷達觸發脈衝 、雷達天線角位置和雷達視頻回波信號 ， 由人工或自動錄取會遇船 ，然後自動跟蹤。

通常用矢量線，在屏幕上表示各會遇船的航向和航速 ，其長短可以設定 。矢量線末端代表到設定的時間時 ，各會遇船的位置 ，可以很容易看出有無碰撞危險。也有用橢圓形或六角形顯示預測危險區 ，其大小取決於所設定的最近會遇距離 。

如會遇船的航向 、航速和本船的航速均不變 ，本船航向線 ，通過預測危險區時 ，即有碰撞危險。

計算機姐姐說：“當電子計算機算出最近會遇距離和到最近會遇點時間小於所設定的允許範圍時 ，會自動地以各種方式 （視覺和音響） 報警 ，提醒駕駛員採取避讓措施。”

劉傻子說，我現在打卡穿越號機器人手機，繼續講述，請小波、小明、小聰、小燕子、夢弟打開夢幻帽的夢幻開關——

如果需要 ，可進行模擬避讓，以確定所要採取的避讓措施。爲準確顯示各種避碰信息 ，如選定船舶的方位 、距離 、航向 、航速 ，最近會遇距離和到最近會遇點時間等 ，標繪儀中還有數字顯示器或字符顯示器。

第二次世界大戰後期至 50年代初 ，艦艇裝備的航海雷達是相對運動顯示雷達。1956 年 ，英國生產出真運動顯示雷達。60 年代後期至 70 年代初 ，一些國家陸續研製出各種與避碰裝置相結合的航海雷達 ，各種避碰雷達相繼問世。

70 年代後期以來 ，雷達自動標繪儀的性能不斷改進，對目標的捕獲和跟蹤能力，圖像和數據顯示能力， 抗雜波干擾能力， 試操縱功能等大爲提高， 並增加了自動漂移補償、航道顯示和海圖顯示等功能。

2016 年以後 ，航海雷達已經進一步與其他定位導航技術、 數字技術和自動控制技術相結合， 通過自動操舵系統和主機遙控系統 ，組成 閉環全自動導航和全自動避碰系統。

海洋科普探險小分隊乘坐南海夢想科考艇來到一個港口。

英國“量子羅盤 ”導航誤差極小， 而中國量子技術更是驚世駭俗！ 我們知道 ，美國的全球定位系統是一種“天基導航 ”，這種信號難以穿 透水面，這也使深洋潛艇一直面臨精準導航難的問題。

這時候 ， 游來了海豚羣 ，大概有五七條之多 。一條海豚說：“量子技術有多 厲害？ 潛艇長時間躲在海底 浮上海面不會迷失方向 ， 因爲其掌握量 子技術。”

老海龜說： “有了量子 技術， 潛艇躲在海底，想打 海面上的敵船 ，百發百中。可以說，爲解決潛艇通 信和導航問題 ，人們紛紛把 目光投向量子技術 。在這方 面，中國是領跑者 ， 當然其他國家也不示弱 。就拿英國來講 ，其科學家就提出了“量子羅盤”技術。 原理是， 把一些離子囚禁在過冷的狀態 ，通過測量地球產生的電磁擾動對這些離子的影響，進而測出相關導航的數據。”

夢弟醒來後 ，聽到海洋爺爺說：“量子羅盤導航一天累計誤差僅爲 3 英尺 ，所以潛艇可以做到長時間埋頭潛伏於深海，在關鍵時刻發起致命一擊。”

劉傻子教授說：“據報道 ，量子技術太了不起 ，可喜的是， 中國的量子導航也在快速發展之中。 據專家介紹 ，一艘潛艇在水下作業 100 天 後，艇長仍能以僅爲幾百米的誤差 ，確定在太平洋中潛艇的位置 。而中國另一項任務是要開發出首臺量子計算機 ，其計算能力是目前全世界所有計算能力之和的 100 萬倍 ，可在幾秒內破譯密碼。”

科學博士說：“英國的量子羅盤每天導航累積誤差僅三英尺 ，一百天也就是三百 英尺不到一百米，中國的一百天後誤差幾百米 ， 電子羅盤作爲導航儀 器或姿態傳感器 ，已被廣泛應用。”　　。