Автоматическая радиолокационная помощь

с Морской радар функцией автоматической радиолокационной прокладки ( ARPA ) может создавать следы , используя радиолокационные контакты. ^[1] Система может рассчитать курс, скорость и точку ближайшего сближения отслеживаемого объекта. ^[2] (CPA), тем самым зная, существует ли опасность столкновения с другим кораблем или сушей.

Разработка ARPA началась после 1956 года, когда итальянский лайнер SS Andrea Doria в густом тумане столкнулся с судном MS Stockholm и затонул у восточного побережья США. Радары ARPA начали появляться в 1960-х годах с развитием микроэлектроники . Первый серийный АРПА был поставлен на грузовой лайнер МВ Таймыр в 1969 году. ^[3] и был изготовлен компанией Norcontrol [ нет ] , ныне частью Kongsberg Gruppen . Радары с поддержкой ARPA теперь доступны даже для небольших яхт.

История

Доступность недорогих микропроцессоров и развитие передовых компьютерных технологий в 1970-х и 1980-х годах сделали возможным применение компьютерных технологий для улучшения коммерческих морских радиолокационных систем. Производители радаров использовали эту технологию для создания автоматических средств радиолокационной прокладки. ARPA — это компьютеризированные системы обработки радиолокационных данных, которые генерируют прогнозирующие векторы и другие данные о судне. информация о движении.

Международная морская организация (ИМО) установила определенные стандарты, вносящие поправки в требования Международной конвенции по охране человеческой жизни на море, касающиеся ношения подходящих автоматизированных средств радиолокационной прокладки. Первичную функцию ARPA можно резюмировать в заявлении, которое можно найти в Стандартах деятельности IMO. В нем изложено требование ARPA: «улучшить стандарты предотвращения столкновений». уклонение на море: уменьшите рабочую нагрузку наблюдателей, предоставив им возможность автоматически получать информацию, чтобы они могли работать с несколькими целями так же эффективно, как и при нанесении вручную одной цели». Как мы видим из этого утверждения, основными преимуществами ARPA являются снижение нагрузки на мостовой персонал и более полное и быстрое получение информации по выбранным целям.

Типичная функция ARPA дает представление о текущей ситуации и использует компьютерные технологии для прогнозирования будущих ситуаций. САРП оценивает риск столкновения и позволяет оператору видеть предлагаемые маневры собственного судна.

Хотя на рынке доступно множество различных моделей ARPA, обычно предоставляются следующие функции:

Представление радара истинного или относительного движения.
Автоматическое обнаружение целей плюс ручное обнаружение.
Цифровое считывание обнаруженных целей, которое показывает курс, скорость, дальность, пеленг, ближайшую точку сближения (CPA) и время до CPA (TCPA).
Возможность отображать информацию об оценке столкновения непосредственно на индикаторе положения в плане (PPI) с использованием векторов (истинных или относительных) или графического отображения прогнозируемой зоны опасности (PAD).
Способность выполнять пробные маневры, включая изменение курса, изменение скорости и комбинированное изменение курса/скорости.
Автоматическая стабилизация грунта для навигационных целей. ARPA обрабатывает радиолокационную информацию гораздо быстрее, чем обычный радар, но все равно имеет те же ограничения. Данные ARPA настолько точны, насколько точны данные, полученные от гироскопа и журнала скорости.

Автономные и интегрированные ARPA

Первоначально разработка и проектирование ARPA представляли собой отдельные единицы. Это потому, что они были разработаны как дополнение к обычному радиолокационному блоку. Все функции САРП были установлены на борту как отдельный блок, но для получения основных радиолокационных данных требовалось сопряжение с существующим оборудованием. Основными преимуществами стала экономия средств и времени для кораблей, уже оснащенных радаром. Это, конечно, была не идеальная ситуация, и в конечном итоге именно встроенное ARPA заменило отдельное устройство.

Большинство САРП, произведенных в 21 веке, объединяют функции САРП с дисплеем радара. Современная интегральная САРП объединяет в одном блоке обычные радиолокационные данные с компьютерными системами обработки данных. Основное эксплуатационное преимущество заключается в том, что данные радара и САРП легко сопоставимы.

Дисплеи САРП

С момента появления радара и по сей день радиолокационная картина представляется на экране электронно-лучевой трубки . Хотя электронно-лучевая трубка сохранила свою функцию на протяжении многих лет, способ представления изображения значительно изменился. Примерно с середины 1980-х годов появились первые дисплеи с растровой разверткой . радиального сканирования Индикатор положения плана (PPI) был заменен индикатором PPI растрового сканирования, создаваемым на дисплее телевизионного типа. Встроенные САРП и обычные радиолокационные блоки с дисплеем растрового сканирования постепенно заменят радиолокационные установки радиального обзора.

Развитие коммерческих морских радаров вступило в новую фазу в 1980-х годах, когда были представлены дисплеи с растровой разверткой, соответствующие стандартам производительности IMO.

Радиолокационное изображение синтетического дисплея растрового сканирования создается на экране телевизора и состоит из большого количества горизонтальных линий, образующих структуру, известную как растр. Этот тип дисплея намного сложнее, чем синтетический дисплей с радиальной разверткой, и требует большого объема памяти. Имеется ряд преимуществ для оператора растрового дисплея, но вместе с тем имеются и недостатки. Самым очевидным преимуществом растрового дисплея является яркость изображения. Это позволяет наблюдателю видеть экран практически в любых условиях окружающего освещения. Из всех преимуществ, предлагаемых радаром растрового сканирования, именно эта способность обеспечила его успех. Еще одно отличие радиального сканирования и растровых дисплеев заключается в том, что последний имеет прямоугольный экран. Размер экрана определяется длиной диагонали, а также шириной и высотой экрана в примерном соотношении 4:3. Телевизионные трубки с растровым сканированием имеют гораздо более длительный срок службы, чем традиционные радары. электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Хотя лампы дешевле своих аналогов, сложность обработки сигнала делает их в целом дороже.

Растровое сканирование PPI

Стандарты производительности ИМО для радаров, обеспечивающие отображение плана с эффективным диаметром дисплея 180 мм, 250 мм или 340 мм в зависимости от валовой вместимости судна. После того, как параметры диаметра уже выбраны, производитель должен решить, как разместить цифровые числовые данные и индикаторы состояния управления. Дисплей с растровым сканированием облегчает работу инженеров-конструкторов при записи вспомогательных данных. Оцифровка растра на основе информации об азимуте.

Сюжет о маневрах собственного корабля

Обычно ваш ARPA делает все автоматически, но здесь вы найдете дополнительную информацию о том, как на самом деле построить свой корабль. Когда решено (после оценки первоначального плана), что собственному кораблю необходимо маневрировать, важно определить эффект этого маневра до его выполнения и убедиться, что он приведет к безопасному прохождению дистанции. После завершения маневра необходимо продолжить построение графика, чтобы убедиться, что маневр дает желаемый эффект.

Сюжет, когда собственный корабль меняет только курс

Поскольку для того, чтобы изменение скорости оказало какое-либо влияние на видимую линию движения, требуется время, моряк часто выбирает изменение курса, если оно позволяет достичь удовлетворительного расстояния обгона.

Это имеет некоторые явные преимущества:

Это быстро вступает в силу.
Судно сохраняет рулевое управление.
Столкновение может быть очищено быстрее.
Вероятность обнаружения выше, если другое судно строит график.

Пример. При повороте собственного судна на угол 000° и скорости 12 узлов наблюдается следующее эхо:

Эхо 09:23 несет 037° (T) на высоте 9,5 морской мили.
09:29 эхо несет 036° (T) на расстоянии 8,0 морской мили.
Эхо 09:35 несет 034° (T) на высоте 6,5 морской мили.

В 09:35 предполагается изменить курс на 60° на правый борт. (Мы предполагаем, что это происходит мгновенно).

спрогнозировать новые CPA и TCPA
Предскажите новые CPA и TCPA, если маневр будет отложен до 09:41.
Предскажите дальность и пеленг эха в 09:35, если (мгновенный) маневр будет выполнен в 09:41.

См. также

Система автоматической идентификации (AIS) — еще один навигационный инструмент, который генерирует треки и информацию о максимальном приближении.
Мини-автоматическое средство радиолокационной прокладки (MARPA) или средство автоматического слежения (ATA)
Радар-трекер

Ссылки

Публикация 1310 Национального агентства геопространственной разведки США, Руководство Совета по радиолокационной навигации и маневрированию, глава 5. Доступно в Интернете .
Радар в 21 веке
Электронные карты для радаров ARPA во всех портах России

^ Словарное определение контакта в Викисловаре
^ Словарное определение точки ближайшего сближения в Викисловаре
^ «Морская история Конгсберга» . Конгсберг Маритайм . Проверено 28 марта 2009 г.

^[1]

^ БОЛЕ, А., ДИНЕЛИ, Б., УОЛЛ, А., Руководство по радару и Arpa. Оксфорд, Elsevier, 2005, с. 312.

[1] Словарное определение контакта в Викисловаре

[2] Словарное определение точки ближайшего сближения в Викисловаре

[3] «Морская история Конгсберга» . Конгсберг Маритайм . Проверено 28 марта 2009 г.

[4] БОЛЕ, А., ДИНЕЛИ, Б., УОЛЛ, А., Руководство по радару и Arpa. Оксфорд, Elsevier, 2005, с. 312.

[1]

[2]

[3]

[1]