13第六章ARPA2-功能

1、 第二节第二节 基本功能基本功能 一、目标录取（捕捉）一、目标录取（捕捉）（Acquisition）：）： 需要跟踪目标的选择及其跟踪开始需要跟踪目标的选择及其跟踪开始 1.人工录取人工录取：用操纵杆（用操纵杆（Joystick）或跟踪球（）或跟踪球（Track ball） 移动录取符号（移动录取符号（+ ）套住目标影套住目标影 像，按下录取开关像，按下录取开关 优点：优点：目的明确目的明确 缺点：缺点：费时、速度慢、遗漏费时、速度慢、遗漏 2.自动录取自动录取：下述几种具其一下述几种具其一 a.选择优先度选择优先度：根据目标位置、避碰参数区分不同的优先度根据目标位置、避碰参数区分不同的优先度

2、 b.设置优先区设置优先区：首向首向 45 ，前方优先，前方优先 c.设置限制区设置限制区（拒绝录取区拒绝录取区）：限制线，限制陆地岛屿等限制线，限制陆地岛屿等 d.设置警戒圈设置警戒圈（环、区环、区）：目标闯入自动录取、跟踪并报警目标闯入自动录取、跟踪并报警 优点：优点：方便、迅速方便、迅速 缺点：缺点：随机性，误录、漏录随机性，误录、漏录 第二节第二节 基本功能基本功能 二、矢量二、矢量（Vector） ：叠加在目标光点影象上的一条叠加在目标光点影象上的一条线段线段。 其长度说明目标的运动速度，即在规定的时间（其长度说明目标的运动速度，即在规定的时间（矢量矢量 时间时间）内走过的路程；矢量

3、的末端表示在规定的时间）内走过的路程；矢量的末端表示在规定的时间 到达的位置；其方向表示目标的运动方向到达的位置；其方向表示目标的运动方向 1.相对矢量相对矢量（Relative Vector）：）：根据被跟踪目标的相对航根据被跟踪目标的相对航 向和相对速度画出的线段向和相对速度画出的线段 A.相对航向和相对速度相对航向和相对速度：多次测定目标回波视频的距离和方位得出多次测定目标回波视频的距离和方位得出 B.特点：特点： a.相对矢量显示时，相对矢量显示时，本船矢量为零本船矢量为零（本船无相对矢量）（本船无相对矢量） b.本船本船和和目标船的航向目标船的航向、速度速度有一个变化，相对矢量发生变

4、化有一个变化，相对矢量发生变化 c.计程仪计程仪、电罗经电罗经发生故障，相对矢量仍可信（即与二者无关）发生故障，相对矢量仍可信（即与二者无关） d.相对矢量与相对矢量与风流压风流压的数据是否输入无关的数据是否输入无关 C.用途：用途： a.判断目标船与本船有无碰撞危险判断目标船与本船有无碰撞危险 b.用以估测目标船的用以估测目标船的DCPA、TCPA c.判断来船通过我船的情况判断来船通过我船的情况 第二节第二节 基本功能基本功能 2.真矢量真矢量（True Vector）：）： a.本船真矢量本船真矢量：根据传感器输入的本船航向、航速，从扫描中心：根据传感器输入的本船航向、航速，从扫描中心

5、画出的线段画出的线段 b.目标船的真矢量目标船的真矢量：根据本船的真矢量与目标船的相对矢量合成：根据本船的真矢量与目标船的相对矢量合成 得出（由计算机计算）得出（由计算机计算） A.特点：特点： a.本船有真矢量本船有真矢量（发自扫描中心）（发自扫描中心） b.本船速度为本船速度为零零时，目标船的时，目标船的相对相对矢量就是目标船的矢量就是目标船的真真矢量矢量 c.连续连续延长延长矢量时间，若目标船真矢量末端与本船真矢量末端矢量时间，若目标船真矢量末端与本船真矢量末端 相遇相遇，说明，说明碰撞碰撞，相遇点即为，相遇点即为碰撞点碰撞点 d.本船改向变速本船改向变速不不影响目标船的真矢量影响目标船

6、的真矢量 e.输入风流压数据后，本船真矢量与船首线输入风流压数据后，本船真矢量与船首线不不重合（分离）。重合（分离）。 真矢量方向为航迹向真矢量方向为航迹向 C.用途：用途： a. 避让决策：输入对水速度，不能输入流的数据避让决策：输入对水速度，不能输入流的数据 b.导航：输入对水速度，还要输入流的数据导航：输入对水速度，还要输入流的数据 第二节第二节 基本功能基本功能 三、可能碰撞点三、可能碰撞点（PPCPoints of Possible Collision） （or 潜在碰撞点潜在碰撞点PCPPotential Collision Points ） （or 可能截获点可能截获点PIPPo

7、ssible Intercept Points ） 1.已知条件：已知条件：本船本船速度速度和目标船的和目标船的航向航向、航速航速且且不变不变 求：求：在在什么什么航向上？航向上？ 本船与目标船碰撞及碰撞点的位置？本船与目标船碰撞及碰撞点的位置？ 2.PPC点的含义：点的含义： 当本船首线通过当本船首线通过PPC点时，说明本船与目标船点时，说明本船与目标船碰撞碰撞 3.特点：特点： a.本船改向时，本船改向时，PPC点位置不变（不动）点位置不变（不动） b.本船速度和目标船的速度、航向中有一个变化，本船速度和目标船的速度、航向中有一个变化， PPC点位置将发生变化点位置将发生变化 c.每一个目

8、标不一定有每一个目标不一定有PPC点，最多有两个点，最多有两个 V R VT V 0 所求航向所求航向 现在现在 航向航向 现在现在 航向航向 所求航向所求航向1 所求航向所求航向2 第二节第二节 基本功能基本功能 四、预测危险区四、预测危险区（PADPredicted Area of Danger） 1.已知条件：已知条件：MIN CPA，本船本船速度速度和目标船的和目标船的航向、航速航向、航速 且且不变不变 求：求：本船在本船在什么航向什么航向上？上？ 目标船的目标船的CPA小于等于小于等于MIN CPA？ 2.PAD点的含义：点的含义： 当本船首线通过当本船首线通过PAD区域，说明区域，

9、说明CPA MIN CPA 3.特点：特点： a.本船本船改向改向时，时，PAD的的大小、位置大小、位置不变不变 b.本船速度和目标船的航向、航速中有一个变化，本船速度和目标船的航向、航速中有一个变化， PAD的大小、位置将发生的大小、位置将发生变化变化 c. PPC点点不一定不一定在在PAD的中心的中心 d.每个目标每个目标PAD的个数的个数02 e.跟踪线跟踪线只表示目标的真航向，长短不表示速度只表示目标的真航向，长短不表示速度 f.静止目标的静止目标的PAD为围绕目标的一个为围绕目标的一个正六边形正六边形 现在现在 航向航向 所求航向范围所求航向范围 跟踪线跟踪线 第二节第二节 基本功能

10、基本功能 五、尾迹五、尾迹（Trails）： 用具有一定时间间隔的用具有一定时间间隔的光点光点来表示被跟踪目标的历史位置来表示被跟踪目标的历史位置 1.种类：种类： a.真运动尾迹：真运动尾迹：被跟踪目标沿真航向的历史位置被跟踪目标沿真航向的历史位置 b.相对运动尾迹：相对运动尾迹：被跟踪目标沿相对航向的历史位置被跟踪目标沿相对航向的历史位置 2.特点特点 ： a.真尾迹的直弯说明目标是否转向，疏密说明速度变化真尾迹的直弯说明目标是否转向，疏密说明速度变化 b.相对尾迹的弯曲、疏密变化并不意味着目标过去转向相对尾迹的弯曲、疏密变化并不意味着目标过去转向 和变速，因本船改向变速也能引起目标相对尾

11、迹的变化和变速，因本船改向变速也能引起目标相对尾迹的变化 3.用途用途 ： a.识别目标有无机动。本船避让操作以后，未达到预期识别目标有无机动。本船避让操作以后，未达到预期 效果，用真尾迹检验目标船是否采取了不协调的动作效果，用真尾迹检验目标船是否采取了不协调的动作 b.检查检查ARPA的跟踪能力。的跟踪能力。 尾迹不规则，或显示目标运动不稳定时，说明目标跟踪尾迹不规则，或显示目标运动不稳定时，说明目标跟踪 电路工作有问题，这时的数据要谨慎对待电路工作有问题，这时的数据要谨慎对待 第二节第二节 基本功能基本功能 六、试操纵（船）六、试操纵（船）（模拟操船模拟操船Trial Maneuver）：

12、 当相遇船和本船出现碰撞危险报警时，在不中断目标信息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更新的情况下，模拟本船机动对所有被跟踪目标的影响 1.用途：用途： a.求避让的安全航向或航速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措施之前使用试操纵功能预测避让效果 2.使用使用 ： A.用用PAD试操纵试操纵： a.求安全航向时求安全航向时： 可不启动试操纵功能，用电子方位线即可得出可不启动试操纵功能，用电子方位线即可得出 b.求安

13、全航速时求安全航速时： 启动试操纵功能；在荧光屏下方显示启动试操纵功能；在荧光屏下方显示“T”字，字， 提醒驾驶员显示的不是当前的实际情况；提醒驾驶员显示的不是当前的实际情况； 在在ARPA上变速，直到上变速，直到PAD离开船首线的航速即离开船首线的航速即 安全航速；退出（关闭）试操纵功能安全航速；退出（关闭）试操纵功能 B.用矢量试操纵用矢量试操纵： 启动试操纵功能；屏上显示启动试操纵功能；屏上显示“T”字；建立最小字；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；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如果相对矢量延长线离开最小CPA圈

14、，说明安全，读圈，说明安全，读 取避让安全航向或航速；退出（关闭）试操纵功能。取避让安全航向或航速；退出（关闭）试操纵功能。 （要车或舵）（要车或舵） C.注意事项注意事项： a.由于误差，显示的态势与实际情况有差别，不可过由于误差，显示的态势与实际情况有差别，不可过 分依赖分依赖 b.b.仅对已跟踪目标有效，模拟航向速度应考虑避碰规则仅对已跟踪目标有效，模拟航向速度应考虑避碰规则 c.c.得出最佳措施后，要考虑船舶操纵性能及完成动作所得出最佳措施后，要考虑船舶操纵性能及完成动作所 需时间，此操纵在航行实践中是否可行（航道情况、需时间，此操纵在航行实践中是否可行（航道情况、 航路规则等）航路规

15、则等） d.d.模拟图像的显示在无任何动作时只保留模拟图像的显示在无任何动作时只保留30s，自动返，自动返 回（取消）回（取消） 第二节第二节 基本功能基本功能 第二节第二节 基本功能基本功能 七、显示方式七、显示方式： 1.图像（船首线）指向显示模式图像（船首线）指向显示模式：（：（HEAD Up无无ARPA功能）功能） a.真北向上（真北向上（North Up）显示：）显示：船首线指示航向值船首线指示航向值 b.航向向上（航向向上（Course Up）显示：）显示： （新船首向上（新船首向上New HEADING Up） 当接通航向向上开关时，首线未指示固定刻度盘当接通航向向上开关时，首线

16、未指示固定刻度盘0 ， 则首线转到则首线转到0 ，目标影象同时跟着转动，之后，在，目标影象同时跟着转动，之后，在 航向向上显示方式下，若船转向，首线随之转动，航向向上显示方式下，若船转向，首线随之转动， 目标影象不动，属于稳定显示目标影象不动，属于稳定显示 2.矢量显示模式矢量显示模式：选择哪一种与运动方式无关选择哪一种与运动方式无关 a.相对矢量相对矢量（RVRelative Vector）模式模式： 本船无矢量；目标显示矢量；目标相对矢量延长线即本船无矢量；目标显示矢量；目标相对矢量延长线即 相对运动线（相对运动线（Relative Motion Line）；本船到相对运）；本船到相对运

17、动线的垂足即动线的垂足即CPA点；可从屏上观测、估算出点；可从屏上观测、估算出CPA和和 TCPA b.真矢量真矢量（TVTrue Vector）模式模式： 本船和目标都显示矢量；固定目标无矢量；目标相对矢本船和目标都显示矢量；固定目标无矢量；目标相对矢 量延长后穿过本船，则目标真矢量延长线与本船航向线量延长后穿过本船，则目标真矢量延长线与本船航向线 的交点即的交点即PPC点；目标真矢量线与目视线（本船与目标点；目标真矢量线与目视线（本船与目标 连线）的夹角即目标反舷角（态势角连线）的夹角即目标反舷角（态势角Aspect）；可直接）；可直接 观察目标真航向、真航速及态势角观察目标真航向、真航速

18、及态势角 3.本船运动显示模式本船运动显示模式：扫描中心是否运动扫描中心是否运动 A.相对运动相对运动（RMRelative Motion）显示模式显示模式：ARPA必备必备 B.真运动真运动（TMTrue Motion）显示模式显示模式： a.对水真运动显示对水真运动显示（海面稳定真运动显示海面稳定真运动显示）：）： 在有流的水域中航行，向在有流的水域中航行，向ARPA输入对水速度，不向输入对水速度，不向 ARPA输入流向和流速，其结果是：固定目标影象以输入流向和流速，其结果是：固定目标影象以 流速向流的相反方向移动，首线与真矢量线重合。流速向流的相反方向移动，首线与真矢量线重合。 用于避让

19、决策用于避让决策 第二节第二节 基本功能基本功能 b.对地真运动显示对地真运动显示（海底稳定真运动显示海底稳定真运动显示）：）： 在有流的水域中航行，向在有流的水域中航行，向ARPA输入对水速度，并向输入对水速度，并向 ARPA输入流向和流速，其结果是：固定目标影象在输入流向和流速，其结果是：固定目标影象在 屏上不动，首线与真矢量分离。屏上不动，首线与真矢量分离。 用于导航用于导航 第二节第二节 基本功能基本功能 4.目标动态显示模式目标动态显示模式： a.矢量矢量（VECTOR）模式模式：必备必备 b.预测危险区预测危险区（PAD）模式模式：Sperry专利专利 优点：直观方便，无需航向试操

20、纵，改向避开优点：直观方便，无需航向试操纵，改向避开PAD即可即可 缺点：跟踪目标多时，屏上画面混乱，影响观测缺点：跟踪目标多时，屏上画面混乱，影响观测 *有效前提目标保速保向、本船保速；有效前提目标保速保向、本船保速； 频繁机动，由于处理延时，失去意义频繁机动，由于处理延时，失去意义 第二节第二节 基本功能基本功能 5.显示方式的选择显示方式的选择 ： a.判断有无碰撞危险、危险程度、来船通过我船的情况判断有无碰撞危险、危险程度、来船通过我船的情况： 选择相对运动、相对矢量、航向向上显示方式选择相对运动、相对矢量、航向向上显示方式 b.判断会遇态势以确定避让措施判断会遇态势以确定避让措施 ：

21、 选择对水真运动、真矢量、航向向上显示方式选择对水真运动、真矢量、航向向上显示方式 c.用用ARPA协助导航协助导航：（狭水道）（狭水道） 选择对地真运动、真矢量、真北向上显示方式选择对地真运动、真矢量、真北向上显示方式 RM H-UP TV RM N-UP TV RM H-UP RV CPA RM N-UP RV CPA TM N-UP RV CPA TM H-UP TV TM H-UP RV CPA TM N-UP TV 第二节第二节 基本功能基本功能 八、测试与报警八、测试与报警： 1.系统工作测试系统工作测试：ARPA具有测试本机工作性能具有测试本机工作性能,自动检测自动检测 电源、输

22、入输出信号、接口、各主要回路工作电源、输入输出信号、接口、各主要回路工作 是否正常的自检功能。是否正常的自检功能。 有故障发出警报并显示故障序号。有故障发出警报并显示故障序号。 a.诊断程序自动定期自检。诊断程序自动定期自检。 b.随时启动测试功能（随时启动测试功能（TEST）键自检。）键自检。 2.报警种类报警种类 A.装置（设备）报警装置（设备）报警： 自测试诊断程序对系统设备检测自测试诊断程序对系统设备检测 a.报告本机故障（电源、数据显示器等）发出报警，报告本机故障（电源、数据显示器等）发出报警， 说明原因及场所。说明原因及场所。 b.传感器输入信号不正常时发出报警，但精度达不到传感器输入信号不正常时发出报警，但精度达不到 要求时不报警。要求时不报警。 第二节第二节 基本功能基本功能 B. 工作报警工作报警： a.紧迫局面报警紧迫局面报警：CPA、TCPA MIN CPA、MIN TCPA 为紧迫局面，发出碰撞危险报警。为紧迫局面，发出碰撞危险报警。 b.警戒圈报警警戒圈报警：说明有目标闯入警戒圈。：说明有目标闯入警戒圈。 目标已在圈内的不报警。目标已在圈内的不报警。 c.目标丢失报警：目标丢失报警：连续