海巡四等申論題 112年 [海洋巡護科航海組] 航海學概要

第一題

📖 題組：
雷達是現代船舶上相當重要的航海儀器，請回答下列問題：

📝 此題為申論題，共 4 小題

小題 (一)

寫出 CPA 和 TCPA 的英文全名及其意義。（6 分）

看到此題應立即聯想 ARPA 雷達（自動雷達測繪設備）中與避碰最相關的兩大指標。作答時除了寫出精確的英文全稱與中文譯名外，必須點出實務上的航海意義：CPA 代表碰撞風險的「距離大小」，而 TCPA 代表採取避碰措施的「時間急迫性」。

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CPA (Closest Point of Approach)：「最接近點」，指本船與目標船（或物標）在保持目前航向與航速之情況下，預期未來兩者之間距離最近的那一點。其意義在於提供航海人員評估船舶碰撞風險之重要距離參考，用以判斷是否會有碰撞危機，數值單位通常為浬（nm）。
TCPA (Time to Closest Point of Approach)：

試說明雷達顯示幕之「North Up」顯示與「Course Up」顯示各有何用途？（10 分）

考生應先釐清「真北向上（North Up）」與「航向向上（Course Up）」在顯示基準方位上的根本差異。接著思考這兩種畫面呈現方式，分別適合運用在哪些實務航海情境（如對照海圖定位、狹水道直覺操船、避碰等）來闡述其用途。

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【破題】雷達顯示幕的顯示模式（Display Mode）決定了畫面上方所代表的基準方位，航海人員需依據航行水域環境與實務操作需求，切換最適合的顯示方式以確保航行安全。【論述】

若某一雷達測目標回波的時間差為 126μsec，求與該目標之距離幾浬？（5 分）

看到雷達時間差求距離的題型，首要聯想雷達測距的基本物理公式：距離等於光速乘以時間差的一半（因為電磁波是往返）。接著必須特別注意單位換算，將微秒轉換為秒得出公尺後，再除以1852轉換為航海標準單位「浬」。

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【解題關鍵】雷達測量距離之原理為電磁波往返時間乘以光速的一半（$D = \frac{c \times t}{2}$），計算後需將公尺換算為航海標準單位「浬」（1浬 = 1852公尺）。【解答】計算：

若一雷達的脈波寬度為 0.5μsec，休止時間為 999.5μsec，求此雷達的脈波頻率？（4 分）

考生看到這題應先聯想到「脈波重複週期 (PRT)」等於「脈波寬度 (PW)」加上「休止時間 (RT)」。接著利用週期與頻率互為倒數的關係（PRF = 1 / PRT），並特別注意微秒（μsec）與秒（sec）的單位換算，即可輕鬆求得答案。

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【解題關鍵】脈波重複週期（PRT）為脈波寬度與休止時間之和，而脈波頻率（PRF）為週期的倒數。【解答】計算：