[科普中国]-自动雷达标绘仪

简介

该系统可以计算被跟踪物体的航向，速度和最近的接近点（CPA），从而知道是否存在与其他船舶或陆地碰撞的危险。1

随着微电子技术的发展，ARPA雷达于二十世纪六十年代开始出现。 第一个商业上可用的ARPA在1969年被运送到货轮MV Taimyr，由Norcontrol制造，现在是Kongsberg Maritime的一部分。 即使是小型游艇，ARPA启用的雷达现在也可以使用。

历史在20世纪70年代和80年代，低成本微处理器的可用性和先进的计算机技术的发展使得可以应用计算机技术来改进商用海洋雷达系统。雷达制造商使用这种技术创建自动雷达绘图辅助。 ARPAs是产生预测向量和其他船运动信息的计算机辅助雷达数据处理系统。2

国际海事组织（IMO）已经制定了一些标准，修改了“海上人命安全国际公约”关于携带合适的自动化雷达绘图仪的要求。根据IMO性能标准，ARPAs的主要功能可以归纳在声明中。它规定了ARPAs的要求：“提高海上避碰标准：减少观察员的工作量，使他们能够自动获取信息，以便他们可以通过手动绘制单个目标来执行多个目标” 。从这个声明中可以看出，ARPA的主要优点是减少了桥梁人员的工作量，并对选定的目标提供了更全面，更快速的信息。

典型的ARPA介绍了当前的情况，并使用计算机技术来预测未来的情况。 ARPA评估碰撞的风险，并使操作员能够看到自己的船舶提出的机动。

虽然市场上有许多不同型号的ARPA可用，但通常提供以下功能：

（1）真实或相对运动雷达演示。

（2）自动获取目标加手动采集。

（3）数据读取获取的目标，提供课程，速度，范围，方位，最近的接近点（CPACPA（TCPA））。

（4）能够直接在计划位置指示器（PPI）上使用向量（真或相对）或图形预测危险区域（PAD）显示碰撞评估信息。

（5）能够进行试演，包括课程变化，速度变化以及组合课程/速度变化。

（6）导航用自动地面稳定。 ARPA处理雷达信息比传统雷达更快，但仍然受到相同的限制。 ARPA数据与来自陀螺仪和速度记录等输入的数据一样准确。

独立和集成的ARPA在过去十年中，ARPA系统最重要的改变已经在设计中。 目前制造的大多数ARPA将ARPA功能与雷达显示相结合。3

ARPA的初始开发和设计是独立的单位。 这是因为它们被设计成是常规雷达单元的补充。 所有的ARPA功能作为一个单独的单元安装在船上，但需要与现有设备连接才能得到基本的雷达数据。 主要优点是节省成本和时间。 这当然不是理想的情况，最终是取代独立单位的整体ARPA。

现代集成的ARPA将传统雷达数据与计算机数据处理系统结合成一个单元。 主要的运营优势是雷达和ARPA数据都很容易比较。

ARPA显示从雷达首次推出到现在，雷达图像已经呈现在阴极射线管的屏幕上。虽然阴极射线管多年来一直保持其功能，但是图像呈现的方式也发生了很大变化。从20世纪80年代中期开始，出现了第一个光栅扫描显示。径向扫描PPI由电视类型显示器上生成的光栅扫描PPI代替。具有光栅扫描显示的整体ARPA和常规雷达单元将逐渐替代径向扫描雷达组。4

商业海洋雷达的发展在20世纪80年代进入了新的阶段，当时光栅扫描显示器符合IMO性能标准。

光栅扫描合成显示器的雷达图像在电视屏幕上产生，并且由大量水平线组成，形成称为光栅的图案。这种类型的显示器比径向扫描合成显示器复杂得多，并且需要大量的存储器。光栅扫描显示器的操作者有许多优点，同时也有一些缺陷。光栅扫描显示器最明显的优点是图像的亮度。这允许观察者在几乎所有的环境光条件下观看屏幕。在光栅扫描雷达提供的所有好处之中，这种能力已经确保了其成功。径向扫描和光栅扫描显示之间的另一个区别在于后者具有矩形屏幕。屏幕尺寸由对角线的长度和屏幕的宽度和高度指定，大约为4：3。光栅扫描电视管的寿命比传统的雷达阴极射线管（CRT）要长得多。虽然管子比其对应物更便宜，但是信号处理的复杂性使得整体更加昂贵。

光栅扫描PPIIMO的雷达性能标准提供了有效显示直径为180mm，250mm或340mm的计划显示，具体取决于船舶的总吨位。 随着已经选择的直径参数，制造商然后决定如何排列数字数字数据和控制状态指示器的位置。 光栅扫描显示可以使设计工程师以辅助数据写入方式的方式更容易地从方位信息数字化。5