Den vidunderlige radaren

M/S “Leik III”. Verdens minste båt med radar i 1955?
Navigasjonsradaren innebar store fordeler for den kommersielle skipstrafikken, både navigasjonsmessig og økonomisk. Det tok derfor ikke mange årene før også de som hadde råd til et slikt vidunderapparat, ville ha radar både på havgående lystbåter og mindre yrkesbåter.

En liten, norsk rekord
Den urene norskekysten har i alle tider vært en utfordring for navigatører, og navigasjonsradaren gjorde det tryggere å seile i disse farvannene. Blant de mange kyst- og fjordabåtene, trafikkerte skyssbåten Leik II skjærgården utenfor Kristiansand i 1950-årene. I tykk tåke og tette snøbyger var det vanlig at lokalkjente passasjerer måtte opp i styrehuset og hjelpe skipperen med å finne frem blant holmer og skjær.
Dette ble det slutt på da båten i 1955 fikk radar, og skipperen kunne greie seg selv. Med sine 55 fot og den lett synlige Decca 159B radaren på toppen av styrehuset, ble Leik II påstått å være verdens minste båt med radar.

Et nytt og farlig marked
Etter flere år med sporadisk salg av navigasjonsradar til mindre båter, økte etterspørselen etter radar for havgående lystbåter i midten av 1960-årene. Men båteierne ville naturlig nok ikke ha noen store, klumpete radarbokser på sine ellers så vakre båter. Det var spesielt viktig at antennen så pen ut, og radarkonstruktørene måtte ta hensyn både til formgivning og ytelse.
Flere produsenter deltok i det som ble antatt å være et lovende marked. Men markedet var for lite, og påliteligheten til denne typen elektronikk var for dårlig. På større skip var det personell med elektronikkutdanning som kunne foreta enkelt vedlikehold på disse radarsettene, mens lystbåter og mindre yrkesbåter ikke hadde noen som kunne fikse småfeil som å skifte elektronrør og sikringer.
De måtte gå til en havn hvor de kunne få hjelp av radar serviceverksted. Og disse krydde det ikke av, spesielt ikke på de rolige kyststrekninger hvor lystbåteierne trivdes. Men i garantitiden var det produsentene og deres serviceorganisasjon som fikk de største problemene. De som ikke allerede hadde etablert og bemannet en godt utbygget serviceorganisasjon for vanlig navigasjonsradar, tapte derfor penger på å oppfylle garantien for disse småbåtradarsettene.
Britiske EMI Ltd (Electric and Musical Industries Ltd) var blant de uheldige som startet opp i 1967, kom på markedet med Electrascan radar for lystbåter i 1969, og som måtte gi seg allerede i 1972 etter å ha tapt penger på å oppfylle garantiansvaret for selskapets eneste navigasjonsradar.

Liten, enkel og billig
Mens navigatørene i handelsflåten og marinen stilte stadig nye krav til ytelser og funksjoner på de profesjonelle navigasjonsradarsettene, var det andre forhold som opptok eierne av lystbåter og mindre yrkesbåter. Det var selvsagt viktig for dem å kunne finne innseilingen til havnen i mørke og usiktbar vær, men radaren måtte også være en pryd for lystbåten. Kravene til disse radarsettene var derfor at de skulle ta liten plass, bruke lite effekt, ha et elegant utseende, være ”virkelige” radarsett, være rimelige, og ikke minst måtte de være enkle å bruke.
De første radarsettene beregnet for småbåter, var egentlig billigversjoner av vanlige radarsett. Blant annet var antennene bare 3-4 fot, noe som ga et mye grovere radarbilde enn hva de vanlige antennene på 6 fot ga. Settene manglet dessuten både automatisk frekvenskontroll (tuning), elektronisk peilelinje, variabel avstandsring, og avanserte funksjoner for å redusere sjø- og nedbørsekko.
Utover i 1970-årene la de større radarprodusentene stor vekt på å forbedre småbåtradarene. Først og fremst var det å tilby grønne dagslysskjermer. Disse gjorde det lettere å montere radaren på de små båtene, siden skipperen ikke lenger måtte stikke hodet ned i hetten for å se radarbildet, men kunne se radarbildet på litt avstand. Siden katodestrålerøret gjorde at disse indikatorene fremdeles var plasskrevende, var det viktig at de kunne plasseres litt mer tilbaketrukket.
Men det store gjennombruddet for småbåtradar kom med digital signalbehandling, datateknologi, og da den firkantede raster billedskjermen ble tatt i bruk i begynnelsen av 1980-årene.
Datateknologien gjorde det mulig å la disse enkle og relativt rimelige radarsettene få mange av de samme funksjoner som de store radarsettene hadde. Mens de tidligere til dels kompliserte og kostbare elektromekaniske løsningene hadde vært forbeholdt store og kostbare radarsett, gjorde datateknologien det enkelt og billig å gi radarsettene både elektronisk peilelinje og variabel avstandsring. Siden signalene allerede var digitalisert, var det også enkelt og rimelig å inkludere mer avanserte signalbehandlingsfunksjoner for å redusere sjø- og nedbørsekkoene.
De små radarsettene for lystbåter og mindre yrkesbåter ble nå nesten like gode som de vanlige navigasjonsradarsettene, bortsett fra et meget viktig forhold. De små settene beholdt de små og dårlige antennene, noe som reduserte effekten av de nye funksjonene. En liten antenne innebar en bred stråle som ikke greide å skille enkeltekkoene fra bølger og nedbør fra hverandre, men laget en ekkogrøt som selv meget avansert signalbehandling ikke greide å løse opp. Og disse funksjonene var minst effektive i dårlig vær, det vil si når det var mest behov for dem.

LCD-skjermen ble redningen
Det virkelige gjennombruddet for småbåtradar kom med de små, smekre og effektsparende LCD-skjermene. Den første LCD småbåtradaren, LDR 9900 fra Apelco i 1986, hadde en billedskjerm på bare 5 tommer med dårlig oppløsning, noe som gjorde radaren uegnet til ”seriøs” navigasjon.
Det var derfor Furuno med sin 1621 LCD-radar som i 1993 først fikk suksess med LCD småbåtradar. Men det var også LCD-skjermen som var det største problemet med Furuno 1621. Den første versjonen hadde en oppløsning på bare 80 piksler horisontalt, og 106 piksler vertikalt. Og et radarsett som allerede hadde dårlig skilleevne på grunn av antennens horisontale strålebredde på over 6 grader, og dertil hadde en meget grovkornet billedskjerm hvor ekkoene fløt sammen til en ekkogrøt, kunne ikke bli noen suksess. Og Furuno 1621 Mark-2 kom allerede i 1996 på markedet med 240 horisontale og 320 vertikale piksler.
Men det ble snart klart at det lå et stort markedspotensiale i rimelige radarsett for lystbåter. Radarprodusentene Autohelm og Raytheon kastet seg derfor på ”godværsradarbølgen” i 1994, og ble fulgt av Koden i 1995. Og de neste fem årene kom et stort antall mer eller mindre kjente elektronikkprodusenter på markedet med slike små radarsett.
Disse meget små og elegante LCD-skjermene ga småbåteierne en ”perfekt” radar som både tok liten plass og hadde lavt strømforbruk. De små skjermene fikk båteierne til å tro at hele radaren kunne lages liten. Så radarprodusentene konkurrerte om å lage de minste radarsettene.
De konkurrerte også om å lage de minste antennene, en av de viktigste delene på radarsettet, og den eneste delen av radaren hvor ytelsen er direkte proporsjonal med den fysiske størrelsen. Japan Radio Corporation (JRC) tok sannsynligvis rekorden med en
antenne på under 30 cm, noe som ga en horisontal strålebredde på over 7 grader og et meget grovt tegnet radarbilde. Med en 30 cm antenne må to båter på 3 nautiske mil avstand være mer enn 650 meter fra hverandre for at radaren skal se dem som to ekko, mens de bare må være 100 meter fra hverandre hvis radaren har en vanlig 6 fots antenne.

”Radaren – også for mor”
Dette var radarsett som var greie nok for de som forsto radarsettenes muligheter og begrensninger, men farlig for de som bare tok et ”crashkurs” eller kort ”knappologikurs” i hvordan radaren skulle slås på og av. Antenner med horisontal strålebredde på seks grader og mer var vanlig, noe som gjorde disse radarsettene nærmest ubrukelige i dårlig vær. Siden disse radarene således virket godt nok i mørke og ved havblikk, var det mange som trodde at bruken av radar var like enkelt som å bruke tastaturet på en PC. Det var jo i godt vær de tok seg tid til å prøve ut radaren, ikke når det regnet og blåste.
For å sitere hva en frelst radarbruker skrev i båtbladet Praktisk Småbåtliv i 1996:
Som å ”kjøre” PC
Furunos Operators Manual ble hentet frem. Over en kopp varm kaffe leste jeg om ”Principle of Operation” i lysskjæret fra radardisplayet, samtidig som tastene ble grundig prøvetrykket etter ”prøve og feile metoden”.
Men kjære leser, dette var jo enkelt!
I mitt stille sinn overførte jeg jo bare ord og uttrykk fra PC-tilværelsen på jobben.

Heldigvis ble disse småbåtradarene bedre etter hvert. Flere produsenter tilbydde radarsett hvor kunden kunne velge mellom flere antennestørrelser sendere, slik at også lystbåtene kunne få radar med akseptabel ytelse.
En fordel med de små antennene, var at de var beskyttet av en radom, og derfor ikke krevde så kraftig antennemotor. Samtidig hindret radomen at noen skulle bli skadet av den roterende antennen, og at den ikke skulle hekte seg opp i løse liner. De større, men åpne antennene, krevde sikrere plassering, og måtte ha en antennemotor som kunne holde jevn antennehastighet også i sterk vind.
Men det koster selvsagt mer å kjøpe en brukbar radar enn en enkel radar som først og fremst skal være pen, og hvor ytelsene er av mindre betydning. I 1997 kostet en Raytheon R10XX med 45 cm antenne i radom 22.000 kroner, mens samme radaren med 75 cm åpen antenne (R11XX) kostet 29.400. Med radomantennen hadde radaren en horisontal strålebredde på 6 grader, mens den med åpen antenne hadde 3,3 grader.
For å gjøre settene enda billigere, sløyfet produsentene mange av de manuelle kontrollene, og lot dem bli menystyrte. Mens det på de store skjermene var plass til menyene på skjermens ytterkant, var det ikke plass til en lesbar meny utenfor selve radarbildet på de små skjermene. Den måtte derfor legges midt på skjermen, og skjulte da mesteparten av radarbildet. Navigatøren kunne derfor ikke se virkningene av justeringene mens han utførte dem.
Med ”dataskjermer” i stedet for radarindikatorer, ble det også mulig å dele opp billedskjermen og vise flere informasjonskilder, som radar, elektroniske kart og ekkolodd på samme skjerm samtidig. Dette var en løsning som ble spesielt populær blant fiskere, siden de bare fikk en skjerm å forholde seg til, og den viste dem det de hadde behov for å vite der og da.
Ulempen var at denne felles skjermen og operatørfunksjonene reduserte ytelsene til den enkelte enhet, presentasjonene ble dårligere og mindre tydelige, og det ble vanskeligere å tolke informasjonene. Blant annet ble de elektroniske kartene forstyrret av radarekkoene, samtidig som kartsystemet fikk redusert funksjonalitet. Det kunne også være stor forskjell på kartposisjonen og båtens virkelige posisjon siden det elektroniske navigasjonssystemet Navstar GPS hadde en innlagt feil frem til mai 2002, og de elektroniske kartene var frem til 2008 i stor grad basert på over hundre år gamle målinger.
På samme måte ble radarbildet forstyrret av kartet, mange av detaljene i radarbildet forsvant, og det ble vanskelig å justere radarkontrollene optimalt. Også detaljene fra ekkoloddet forsvant, både på grunn av dataprosesseringen og det lille skjermområdet som ble tilgjengelig for ekkoloddet.
Kraftigere prosessorer, nøyaktigere navigasjonssystem, og mye bedre sjøkart, har gjort disse kombinerte skjermene mer brukbare på norskekysten. Men ikke alle land er kommet like langt med å oppdatere sjøkartene.

Sjøveisreglene er for alle
Men selv en enkel, godværsradar kan være nyttig å ha hvis man kan bruke den, og vet hvilke muligheter og begrensninger den har. Og det å kunne bruke radaren riktig, er en plikt for enhver navigatør. Det er verd å merke seg at i Regel 7 om fare for sammenstøt, skiller ikke Sjøveisreglene mellom forskjellige typer radarsett.
(a) Ethvert fartøy skal bruke alle tilgjengelige midler som er brukbare under de rådende omstendigheter og forhold for å avgjøre om det er fare for sammenstøt. Hvis det er noen tvil, skal det regnes med at det er fare for sammenstøt.
(b) Hvis radarutstyr er anbrakt og brukbart skal det brukes riktig inkludert søking på lang avstand for å få tidlig varsel om fare for sammenstøt samt radarplotting eller tilsvarende systematisk observasjon av observerte gjenstander.

En tredimensjonal navigasjonsradar?
I 1997 presenterte også SIMRAD en tredimensjonal navigasjonsradar for småbåter fra japanske Anritsu. Dette var ytelser som selv i dag bare finnes på meget store og kostbare radartyper, så det måtte da være for godt til å være sant. Og det var det. Sant nok viste radarskjermen et tredimensjonalt bilde, med retning, avstand og høyde. Men høyden var vist på grunnlag av ekkoets styrke, ikke terrengets høyde.
Anritsu RA772 3D-radar var en artig sak som i henhold til produsenten skulle gjøre det lettere å sammenholde radarbildet med det man så gjennom brovinduet. Men høyden på ekkoene hadde lite eller ikke noen med den fysiske høyden å gjøre, den var kun et uttrykk for ekkostyrken. En kystlinje eller øy med vegetasjon ville derfor fremstå lavere enn en tilsvarende kystlinje eller øy uten vegetasjon, siden vegetasjonen ville dempe radarbølgene.
Dette virket slik at hvis man for eksempel sprengte bort den øverste delen av en glattskurt holme, ville holmen virke høyere siden den da vil være ujevn og gi bedre refleksjon. Det ”tredimensjonale” radarbildet ga således ikke navigatøren noen nyttig informasjon, men viste bare at naturen er tredimensjonal.

En minimalisert lystbåtradar
Etter hvert hadde det utviklet seg en standard for kontroller og funksjoner for disse småbåtradarene. Men i 1997 kom det en nyhet. Da lanserte JRC (Japan Radio Corporation) en mye enklere radar, en radar som var konstruert spesielt for lystbåtnavigatører. JRC Radar 1000 hadde få og enkle kontroller, med to dedikerte trykkbrytere. En for å slå radaren av og på, og en for å slå sender
en av og på. Resten ble i hovedsak håndtert med en stor skruknapp – JOG DIAL. Med JOG DIAL valgte man først hvilken funksjon som skulle justeres, og deretter justerte man med samme kontrollen. Dette var en meget god kontroll som lå godt i hånden. I motsetning til mange andre radarsett i denne kategorien, hadde denne radaren viktige funksjoner som elektronisk peilelinje og variabel avstandsring.
Mange småbåteiere var positive til en slik enkel radar. De var klar over at en slik ”godværsradar” kun var brukbar i pent vær, men var opptatt av å få en radar som de kunne bruke i tåke og mørke, når været ellers var pent. Det viktige var å kunne orientere seg i forhold til land, ikke nødvendigvis i forhold til sjømerker og andre båter. Og med en pris på 11.000 kroner, en tredjedel av vanlig pris for en småbåtradar, var dette en brukbar investering.
Minuset ved JRC Radar 1000 var den minimale antennen på kun 30 cm som ga en horisontal strålebredde på hele 7 grader. Dette ble bedret da etterfølgeren JRC Radar 1500 kom i 1999 med en 45 cm antenne, noe som reduserte strålebredden til 5,2 grader. Fremdeles var strålebredden i meste laget, men akseptabelt for en ”godværsradar”.

Den moderne småbåtradaren
Etter mer enn 20 års utvikling av småbåtradar tilpasset de oppgavene radaren skal ivareta på lystbåter og mindre yrkesbåter, tilbys det i dag et stort antall fullt brukbare slike radarsett til akseptable priser mellom 20.000 og 100.000 kroner.
JMA 5100-serien fra JRC er et typisk eksempel på den bedre typen radarsett som har vært tilbydd småbåter de siste årene. Den enkleste versjonen har 4 kW utgangseffekt, en 60 cm antenne med radom som gir en strålebredde på 4 grader, en 10,4” TFT billedskjerm, og kostet rundt 50.000 kroner i 2005. For bare 12.000 kroner ekstra, fikk man en mye bedre versjon med 6 kW utgangseffekt og en 4 fots åpen antenne som gir en strålebredde på 2 grader. Spesielt antennen utgjør forskjellen mellom en noenlunde brukbar radar, og en god radar for småbåter. JMA 5100-serien kan dessuten tilknyttes et stort antall forskjellige billedskjermer. For eksempel kan TFT-skjermen på 10,4” monteres enten horisontalt eller vertikalt, noe som gir stor fleksibilitet når den skal monteres på en trang lystbåtbro.
Disse radarsettene har mange av de avanserte funksjonene som tidligere bare har vært tilgjengelig for store og kostbare sett. Blant annet er alle de vanlige presentasjonsmodene Relativt Ustabilisert, Relativt stabilisert, True Motion, med både Nord-opp, Baug-opp og Kurs-opp standard på de fleste av disse settene.

Siden navigasjonsradaren ble vanlig i 1950-årene, har det skjedd lite med selve radaren. Bortsett fra stadig mer avanserte billedpresentasjoner, var derfor navigasjonsradaren anno 2000 lite forskjellig fra navigasjonsradaren anno 1960. Nye, strengere krav og nye radarteknologier har heldigvis de senere år gitt håp om en god navigasjonsradar som gir navigatøren mulighet til sikker navigering i sterkt trafikkerte farvann i dårlig vær. Dette blir temaet for neste og siste artikkel i serien om ”Den vidunderlige radaren”.

(Se bladet for flere illustrasjoner.)

DEL