船用导航雷达

5、CPA TCPA安全界限值（ MINCPA 、MINTCPA ）
① MINCPA（CPA安全界限值）
允许目标安全通过本船所需的最小会遇距离
② MINTCPA（TCPA的安全界限值） 允许目标到达CPA点的最小时间
《航海雷达与ARPA〉第二篇
Ch1 绪论
6、在ARPA中，MINCPA、MINTCPA由驾驶员来设定 （输入）
第二篇 自动雷达标绘仪(ARPA)
《航海雷达与ARPA〉第二篇
第一章 绪论
Ch1 绪论
❖ 1-1 普通船用雷达用于船舶避碰的局限性 ❖ 1-2 ARPA系统的组成及各部分作用 ❖ 1-3 ARPA系统的分类
《航海雷达与ARPA〉第二篇
Ch1 绪论
第一章 绪论
一、§普1.通1 船普用通雷船达用在雷船达舶用避于碰船中舶的避应碰用的局限性
《航海雷达与ARPA〉第二篇
2、ARPA 部分
Ch1 绪论
1）预处理：对原始视频
杂波处理 模数转换
2）目标检测：
对的回波信号自动检测，满足存在目标条件者输出发现目标的数字信号。
3）目标录取（人工/自动录取）
将已检测到的目标的初始位置送入跟踪器。
4）跟踪器：
对已被录取的目标进行自动跟踪并建立目标的运动轨迹
CPA、MIN
设置安全判据
危险船？
TCPA
NO
保向、保速
减速
减速指令
YES 权利船或 义务船
义务船
改向或减 速
避碰规则，本船操纵性能，操船经验
权利船
保向保速 加强了望
改向
改向指令
图2-1-4 相对运动雷达人工标绘避碰流程图
《航海雷达与ARPA〉第二篇
人工标绘的局限性
1）费时（3——7分钟）、麻烦 2）不直观、不准确 3）难以应付复杂局面 2、真运动雷达用于船舶避碰
《航海雷达与ARPA〉第二篇
雷达 检测目标
传感器 在CRT上观测目标
Ch1 绪论
目标录取 选择避让目标 确定目标初始位置数据
人工标绘
避碰作图 按规定的时间间隔观测 目标位置数据，并标绘
计算目标的航向、航速、 方位、距离、CPA、TCPA
分析每个目标速度三角形及避
碰三角形，计算目标参数 人工设定MIN
Ch1 绪论
《航海雷达与ARPA〉第二篇
Ch1 绪论
二、普通船用雷达用于船舶避碰的局限性
1、低亮度显示，影响相遇船回波的识别 2、只能显示目标的瞬时位置，难以判断危险船 3、需通过人工标绘获得目标碰撞及航行参数，但
人工标绘存在局限性 4、验证避让效果仍须重新进行人工标绘
《航海雷达与ARPA〉第二篇
1、选择要进行标绘的相遇船回波（A） 2、监视该目标回波的移动 3、隔一定时间间隔（6min）标出B点 4、作图并求碰撞及航行参数 ① 碰撞参数： ❖ DCPA:最接近会遇距离(简称为 CPA) ❖ TCPA：到达最接近点的时间
Ch1 绪论
《航海雷达与ARPA〉第二篇
② 航行参数：
Ch1 绪论
◆目标船相对速度（REL SPD）、相对航向（ REL CRS）、真速度（TRUE SPD）和真航向（TRUE CRS）
2
按显示 目标动 态方式 不同分
①矢量型
目标动态矢 量显示
②图示型 （PAD型）
Ch1 绪论
8、碰撞危险判断
❖当 CPA > MINCPA TCPA > MINTCPA -----------则判断为安全船，无碰撞危险
❖当 CPA ≤ MINCPA TCPA > MINTCPA -----------危险船但尚不紧迫，本船应考虑避让措施
❖当 CPA ≤ MINCPA 0 < TCPA ≤ MINTCPA ------------非常危险船，本船应立即采取避让措施
2、ARPA起源，美国，1976年秋天，连续发生油 轮事故→提出要求→IMO→1981制定ARPA标准。
3、目前已经在远洋船上安装ARPA。学习重要性， 正确使用APPA→大大减轻负担
《航海雷达与ARPA〉第二篇
Ch1 绪论
1-2 ARPA系统的组成及各部分作用
1、传感器：
❖ 由它们提供必要的信息供标绘用 1） X/S波段高质量雷达提供 : ① 触发脉冲（trigger） ② 视频脉冲（Video） ③ 天线角位置信号及船首标志信号 2）陀螺罗经: ❖ 提供本船航向信号 3）船舶计程仪: ❖ 提供本船航速信号（对水、对地） 4）外存器:磁盘或光盘， ❖ 提供视频地图或电子海图。
9）电源： 供电
《航海雷达与ARPA〉第二篇
1-3 ARPA系统的分类及特点
Ch1 绪论
序 分类
类型
特点
优点
缺点
号 方式
按 系 统 ①分立式
主雷达显示 两者图象 设备多、
器与ARPA显 可比较
价格高
1 组合方
示分开
式分
②组合式Fra Baidu bibliotek
主雷达显示 器与ARPA显 示合二为一
设备少、 价格低
一旦出现 故障影响 雷达
7、设置MINCPA、MINTCPA应考虑的因素
1）本船大小、速度、操纵性能（若船大（速度↑） →MINCPA大）
2 ） 水 域 宽 阔 程 度 ， 船 舶 密 度 （ 若 窄 、 密 ↑ —— MINCPA小）
3）气象条件（风浪、雾、雪）（若风浪大、雾大— —NINCPA大）
《航海雷达与ARPA〉第二篇
Ch1 绪论
三、名称：自动雷达标绘仪——Automatic Radar Plotting Aids 简称 ARPA ，中 文译音 “阿帕”。
四、发展简况
1、雷达作用→特别能见度低劣↑，但随船（速 度↑、体积↑、密度↑）→避碰事件不断发生 →改革（很多措施）→但只有与计算机结合→ （自动化、智能化）→ARPA
◆ 船舶避碰包含“预测”和“避让”两个涵义。
❖ 预测:预测本船与相遇船在何时（何处）会存在 碰撞危险。
❖ 避让:本船对危险船采取的避让机动。 ❖ 普通雷达采用：人工标绘
目的：求出 CPA、TCPA 方法：
❖相对运动人工标绘避碰法 ❖真运动人工标绘避碰法
《航海雷达与ARPA〉第二篇
人工标绘进行避碰的步骤
5）电子计算机：
自动录取、跟踪和计算目标的航行和碰撞参数、自动判断有无碰撞危险、 完成自动标绘的任务。
《航海雷达与ARPA〉第二篇
Ch1 绪论
6）显示器：
❖ PPI综合图形显示器：
显示回波、矢量等各种标志符号。
❖ 数据显示器：
显示本船及目标航行与碰撞数据。
7）控制台： PPI及数据显示器的控制器
8）接口电路： 将各种传感模拟信号变换成计算机可接受的数字信号