雷达与ARPA(幻灯片)(ARPA4)

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2．其他工作报警 1）录取目标总数超过额定数报警 2）错误操作报警 3）走锚报警 4）目标航迹变化报警 有的ARPA在跟踪过程中发现目标航迹有重大变化倾向时，发出这 个报警。此时，ARPA自动采用较大波门及较大的平滑系数，直到 检测到航迹不变化了，再恢复到正常值。这可以防止因航迹变化而 导致跟踪中断。 当一个目标同时出现多个报警时，系统按下列优先级程序报警： CPA/TCPA 航迹变化 闯入警戒圈 目标丢失 走锚
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有的ARPA还设有测试用的专用图形，以指示检测结果。还有的 ARPA专门设置了测试目标（1~4个），以预先设定的方位、距离 、相对航向和航速航行，可用来测试ARPA的录取（捕捉）、跟 踪功能是否正常及计算的数据是否正确。 三．报警方式 视觉报警: 灯光、 听觉报警: 嗡鸣器响,(按Acknowledge) 符号闪烁报警: 文字、符号 数字显示报警: 查说明书
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五.报警的局限性 存在虚警,即虚假报警、误报警。往往产生于杂波干扰、 A B 设置的警戒区（圈）不合适及设置的安全判据过大等情况。 存在漏警，即该报警的未报警。往往是那些回波弱的目标、 从水下窜入警戒圈或超容量而未被录取的目标。 六．安全判据的局限性 C ARPA用计算的CPA及TCPA与MIN CPA及MIN TCPA比较 来判断有无碰撞危险，但存在如下不足： D 1．未考虑目标相对位置、反舷角不同对碰撞危险的影响。 2．实际的TCPA比理论的TCPA短，不利于安全避让。 七．用于狭水道航行的局限性 由于ARPA的矢量计算、矢量稳定显示存在处理延时，使矢量的变化迟于船首 的变化。所以，船舶在机动期间，ARPA所提供的信息、数据是靠不住的。 另外，狭水道航行时，船舶机动频繁，风流影响较大，ARPA显示的矢量、 PPC、PAD等是靠不住的。所以，狭水道航行时，使用ARPA应特别小心。 这些也是IMO规定，驾驶员必须接 受培训并取得合格证书的原因之一。 SHM 理论TCPA
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三．试操船的显示特征 1）在试操期间，屏下方显示大写字母“T”或直接显示“TRIAL” 或“SIM”，表示现在是模拟画面。 2）一般ARPA，试操船只显示3~5分钟，有的仅显示30秒。超过时 ，自动返回正常显示。 3）为了快速显示出模拟结果，本船及被跟踪目标在屏上的模拟运 动速度比正常的速度要大几十倍。 4）试操期间，目标位置是当前的实际位置，也不中断对目标的跟 踪、计算、报警，但是，显示的矢量、PPC、PAD、CPA、TCPA 等有关碰撞的参数是模拟计算的。
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3）丢失(LOST)报警 如前所说，有的ARPA在连续7次在波门内未探测到目标后发丢 失报警，再连续5次未探测到目标回波时，将自动取消跟踪（ P137）。 有的ARPA(CAS Ⅱ)在天线连续3周扫描中得不到目标回波，或 回波强度过弱，就发出丢失报警。如在天线连续8周扫描中依然 收不到回波，将在目标的最后已知位置上显示一个正六边形并不 断闪光并在操作者作出响应后，取消跟踪（缪P182）。 而DB4-ARPA遇有如下情况之一者，将发出目标丢失报警： ①由于收不到雷达回波信号或由于强雷达干扰使ARPA 不能继续 跟踪目标。 ②目标与本船同向移动，距离超过24海里。
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四．注意事项 1）注意延时时间，应留有余地。 2）注意目标可能的机动，应监视目标的动向并注意可能出现的新 的危险，不可盲目信赖试操结果。 3）应用试操结果还应符合避碰规则。 4）要记住显示的状态是模拟的结果，应及时返回正常的显示。 5）试操船结果受雷达、罗经、计程仪及ARPA本身误差的影响，不 可盲目信赖，不可忽视了望。
1.用途： a.求避让的安全航向或航速 b.驾驶员根据避碰规则得出避让措施，在采取避让 措施之前使用试操纵功能预测避让效果
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第六节
试操船
二．方法 1．显示矢量的ARPA的试操船
1）相对矢量模式 不断改变输入的本船航向和速度，观察相对矢量延长线方向的变 化，当它离开MIN CPA圆时，此时的航向和速度值就是安全的航 向和速度。 启动试操纵功能；屏上显示“T”字；建立最小CPA 圈；选择 相对矢量显示；延长矢量时间；改向或变速；如果相对矢量延长线 离开最小CPA圈，说明安全，读 取避让安全航向或航速；退出 （关闭）试操纵功能。（要车或舵）
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第六节
试操船
一．试操船含义 当相遇船和本船出现碰撞危险报警时，在不中断目标信息 更新的情况下，模拟本船机动对所有被跟踪目标的影响 ,即利用 ARPA模拟计算、显示人工输入的本船航向或/和速度对被跟踪目标 的碰撞形势的影响，进而求出避让（安全）的航向和速度，此时， ARPA不中断对被跟踪目标的跟踪、计算及信息更新，这就ARPA 的试操船功能。
实际TCPA
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第五章 ARPA的操作使用 第一节 正确开机及初始数据的设置 目前船上装备的ARPA 型号众多，键钮的数量及布置各异，功能 也不尽相同。使用ARPA前必须仔细阅读说明书，了解清楚后方可 操作。 每种型号的ARPA都有自己的操作步骤，这里仅介绍一些共同性的 事项。 一．使用ARPA的条件 1．要有高质量的雷达 2．要有稳定工作的符合精度要求的罗经 3．要有准确的速度输入装置
T
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2）真矢量模式 不断改变输入的本船航向和速度，并改变矢量的时间长短，观察 本船和目标船的真矢量延长线端点的变化，如两者不是同时占据同 一个位置，而且通过同一位置的时间相差较大时，此时的航向、速 度就是安全的。 （图缪11-9） 实际上，DB-4 ARPA试操船时，虽然用的是真矢量,但不是看矢量 端点，而是看屏上专用的“试操碰撞危险”符是否消失。 DB-4 ARPA 试操船时，可据船舶动态模型输入旋转角速度、动作 的延迟时间等数据，使摸拟更趋于实际。
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二．ARPA本身的误差 1．滤波处理误差 2．计算误差 3．目标交换 4．录取假回波或杂波 三．操作者引入的误差 1．输入速度与用途不对应 2．对ARPA输出数据的误解： 1）对显示方式、矢量方式及历史航迹（或尾迹）的误解 2）对PPC、PAD含义的误解 3．对显示数据的精度认识不当： 1）对试操船的数据使用不当：未考虑延时时间、所用模型引起的 误差、其他因素引起的误差及未考虑目标船可能的机动等，盲目信 赖。 2）输出数据是有一定误差的。
变速
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改向
T
T
T
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３）.用PAD试操纵：
a.求安全航向时： 可不启动试操纵功能，用电子方位线即可得出 b.求安全航速时： 启动试操纵功能；在荧光屏下方显示“T”字， 提醒驾驶员显示的不是当前的实际情况； 在ARPA上变速，直到PAD离开船首线的航速即 安全航速；退出（关闭）试操纵功能
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二．系统（设备）报警(P145~146) ARPA各部分设备本身发生的故障及各种传感器输入信号发生丢失 时发出的报警称为系统（设备）报警。 各种ARPA设备均设有自诊断程序，按内部设定的规律进行自诊断 。有的ARPA每小时进行一次，有的每秒进行几次。各种ARPA还 设有“TEST”按钮，可随时强制进行检测。报警共有如下几类： 1．电源故障报警 这是级别最高的一种。 2．用内设诊断程序自检的相关电路故障报警 可自检的电路包括：主处理机、目标跟踪器、警戒圈电路、数据 显示器、PPI显示器、输入输出接口电路、视频处理电路及各种传 感器信号。 3．与数据显示器有关的故障 4．与PPI显示器有关的故障 5．其它故障 包括面扳指示灯不亮，工作指示灯不亮，音响报警不响或音量、 音调不能控制等故障。 2012-8-8 4 以上故障部位，一般均用代码表示，实际部位可从说明书中查到
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第二节
影响ARPA性能和精度的因素
一．传感器误差 1．雷达误差 雷达提供的目标方位和距离数据是ARPA输出数据的基础，所以， 雷达数据有误差时，ARPA输出的数据（如：目标的方位、距离、 相对矢量、CPA、TCPA、计算真航向、真速度、PPC、PAD及安 全航向、航速等）都有误差。 2．陀螺罗经的航向误差与计程仪的航速误差 这两个数据是用来求取目标真航向及真速度的，所以，这两个误 差不影响目标的方位距离、相对矢量及CPA、TCPA，但影响目标 的真航向、真速度、PPC、PAD及安全航向、航速。另外，ARPA 中的相对航向是以真北为基准的，所以，罗经误差也影响相对航向 的误差。
第五节
报警与测试
一．工作报警 1．必备的工作报警 1）危险（CPA TCPA）报警 是工作报警中优先级别最高的一种。 有的ARPA还将危险报警分成两级：TCPA<18分钟时,发可能碰撞 报警;TCPA<12分钟时,发碰撞报警. 2）入侵（闯入）(INTRUDER)报警 当目标从外闯入警戒圈时，ARPA会自动发出报警。当目标已被录 取或目标是由里向外走的，或目标已经在圈里时，不会发报警信号 。SPERRY ARPA 在设置了警戒圈并设置了自动录取后，目标闯入 时，不报警但自动录取；如仅设置警戒圈，未设置自动录取，则只 报警而不录取。
有的ARPA还设有测试用的专用图形，以指示检测结果。还有的 ARPA专门设置了测试目标（1~4个），以预先设定的方位、距离 、相对航向和航速航行，可用来测试ARPA的录取（捕捉）、跟 踪功能是否正常及计算的数据是否正确。 三．报警方式 视觉报警:灯光、 听觉报警:文字、符号及 音响
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第七节
附Baidu Nhomakorabea功能
一．导航线 二．导航标志 三．视频地图 四．电子海图 五．锚位监视
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第四章
ARPA的优点及局限性
第一节 ARPA的优点 一．具有预处理和自动检测功能，可在噪声干扰环境中较可靠地识 别目标。 二．具有对目标回波自动录取、跟踪、和计算功能，并以图形和矢 量的方式，高亮度的显示目标动态，用于避碰十分直观、方便。 三．能自动、连续提供必要的航行及避碰信息，并能连续、正确、 迅速地评估和预测航行态势。 四．对判断为危险的目标，能自动报警和指示，并可用试操船功能 迅速求出安全航向及航速。 五．自动化程度高，功能多，有利于解析雷达信息、减轻值班驾驶 员的负担，有助于驾驶员集中精力操船和避让。
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第三节 ARPA的局限性 如上所说，ARPA有很多优点，但必须看到，由于目前技术水平的限制，还存在 很多不足，应予警惕。其局限性主要表现在如下几方面： 一．传感器引入的局限性 1．雷达的探测能力、分辨力、精度以及受气象、环境条件的限制， 2．罗经、计程仪的误差等 二．自动检测的局限性 三．录取的局限性 四．跟踪的局限性 1．跟踪可靠性的限制 主要是存在误跟踪和目标丢失率高。 2．存在跟踪处理延时 一般，从录取到稳定跟踪约需3分钟；若有一方机动了，还须经约3分钟才能重 新稳定。 3．跟踪容量及显示目标矢量的数量受限制。 4．跟踪目标的距离及机动速度受限制。 如：最小距离（有的为0.1~0.15海里）、最大距离(有的为24,有的为36海里,甚至 更多)、最大相对速度(有的为80节,有的为150节)及最大相对回转速度( )等。
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二．开机一般步骤 1．开启并调整好雷达 2．接通ARPA电源，调好屏幕亮度 在ARPA自检结束前，不应进行数据输入及其它操作。 3．据当时的环境及使用目的选择合适的量程、矢量、矢量时间及显示方式 4．设置初始数据 1）输入本船罗经航向 启动ARPA后，必须输入准确的罗经航向，否则，将影响ARPA输出数据的精度 。但此后，本船转向时，罗经的航向会自动连续输入，无须手动输入。 2）输入本船航速 应根据ARPA的使用目的，选择速度源及种类。如用于避碰，要输入对水速度 ；如用于导航，要输入对地速度。有的ARPA无对地速度，只有对水速度，则应 进行航迹校正（即风、流校正）。 3）输入安全界限（安全判据） 应根据当时当地的航行态势（海域开阔程度、船舶密度）、气象、海面状况、 本船装载情况、操纵性能及驾驶员操船水平，选择合适的数据。在大洋中航行， 可选大一些，一般选2海里以上。沿海航行，一般选1海里以上。狭水道航行一般 要选小一些，如0.5海里以下，否则ARPA易产生误跟踪。
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第二节 基本功能
三 ：试操船功能的局限性：
a. 试操船功能中，未考虑试操船机动是否符 合避碰规则 b. 试操船对未录取的目标无效 c. 尚无操船时间延时和操纵特性模拟功能 d. 未考虑目标可能发生机动（变向和变速） e. 仅是一种数学模拟，模拟结果并不能和 未来实际情况 完全一致