ARPA的基本工作原理课件

第二章ARPA的基本工作原理2-1各种传感信号的预处理2-2目标自动检测、录取和跟踪2-3目标参数的自动计算及碰撞危险判断2-4显示方式及选用2-5自动报警与系统测试2-6试操船2-7ARPA的外围设备及要求2-8附加功能2-9ARPA的优点及局限性《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.第二章ARPA的基本工作原理2-1各种传感信号的预处理2-1各种传感信号的预处理一、预处理的内容、必要性1、必要性5种传感器信号——模拟→数字雷达回波处理：杂波抑制、检测判断等。2、内容原始视频雷达信号的杂波处理及方位、距离信号的量化处理；陀螺罗经航向信号和计程仪航速信号的量化处理。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch1绪论.2-1各种传感信号的预处理一、预处理的内容、必要性《航海雷◆作用：

杂波处理：①CFAR；②解相关处理（同于同频异步干扰处理）

量化处理（包括：目标回波、距离和方位的量化）1、雷达回波原始视频信号的杂波处理二、雷达信号的预处理《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆作用：二、雷达信号的预处理《航海雷达与ARPA〉第二篇2、量化处理◆把模拟信号变成数字信号的过程1）方位量化对天线波束的角位置进行量化，即将3600等份成若干个方位量化单元。如分为4096量化单元：《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2、量化处理《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2ARPA基如采用专用同步机加A/D转换器例：输出12位二进制码为：101000101000《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理模拟信号输入数字信号输出.如采用专用同步机加A/D转换器例：输出12位二进制码为：102）距离量化(△R)时间量化(△t)◆以把距离扫描全程→分为若干个时间量化单元△t◆一般取△t≈（0.1-1）τ

如△t=0.5τ

→△R=75m《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理△t.2）距离量化(△R)时间量化(△t)◆以把距离扫描全程→分3）原始视频信号的数字化V0《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理幅度量化时间量化数字信号V0

为第一门限电平※也有采用多分层（4、8、16等），优点：有利于提高抗干扰和检测性能等.3）原始视频信号的数字化V0《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2-2目标自动检测、录取和跟踪一、数字式目标自动检测的简单原理——在杂波干扰背景中识别判断目标的存在——在杂波干扰背景中自动判断目标的存在◆“雷达目标检测”◆“自动目标检测”《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2ARPA基本原理.2-2目标自动检测、录取和跟踪一、数字式目标自动检测的简单···Δt(1)(N)(2)采用方法：M/N准则，即MOUTOFN简称MOON准则◆准则：连续N次探测中，若某量化单元累积出现的回波“1”的次数大于等于M，则判断该单元内发现了目标，输出“1”；否则判断为无目标，输出“0”.···Δt(1)(N)(2)采用方法：M/N准则，即M◆M/N值大小对ARPA自动检测性能的影响：◆N大，目标不易丢失◆M大，不易发生误将干扰为目标的错误◆反之？◆试比较M/N=6/8和M/N=2/3对应ARPA的检测性能。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2ARPA基本原理.◆M/N值大小对ARPA自动检测性能的影响：◆N大，目标目标录取概念：①含义——跟踪目标的选择及其跟踪的开始；②任务：把所要跟踪目标的初始位置距离、方位数据，告知跟踪器（计算机）；③目录录取方式：1）人工录取；2）自动录取。

二、目标录取的方法及特点《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.目标录取概念：二、目标录取的方法及特点《航海雷达与ARPA〉1、人工录取（ManualAcquistion）——10个1）方法：②按下录取开关按下录取开关●超过规定录取数量，如何处理？◆人工清除（Cancel）①通过操纵杆（Joystick)或跟踪球(Trackball)把录取标志符号“□”（或“○”、“

”、“·”、“+”等）套在欲录取目标回波亮点上；2）人工录取的一般原则船首→右舷→近程的相遇船。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2ARPA基本原理.1、人工录取（ManualAcquistion）——10个3）人工录取优缺点：◆优点：目的性明确。运用观测经验，较容易在干扰背景中识别和录取目标。◆缺点：①速度慢；②观测疏忽，可能漏掉危险目标；③驾驶员负担较重。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.3）人工录取优缺点：◆优点：《航海雷达与ARPA〉第二篇2、自动录取（Auto-Acquisition)——20个从发现目标到各个目标位置数据送入计算机的整个录取过程，按一定录取原则由ARPA自动完成。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2、自动录取（Auto-Acquisition)——20个从接收机输出杂波处理与信号检测目标发现距离编码距离时钟同步信号方位编码时间编码方位脉冲“0”方位脉冲时钟脉冲排队控制缓冲器至计算机图2-2-5自动录取设备其他特征参数《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.接收机输出杂波处理目标距离编码距离时钟同步信号方位编码时间编◆排队控制：①使已录取的各目标坐标有次序地送入计算机；②提高自动录取的目的性；③提高录取速度。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆排队控制：①使已录取的各目标坐标有次序地送入计算机；②提◆

ARPA常用的几种辅助控制方法：1）设置优先区《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆ARPA常用的几种辅助控制方法：1）设置优先区《航海雷达2）设置限制线（区）：拒绝录取区《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2）设置限制线（区）：拒绝录取区《航海雷达与ARPA〉第二篇3）设置警戒圈（环、区）◆功能：对闯入警戒圈（环、区）的目标，ARPA将发出闯入报警（必有），并自动录取和跟踪（可选择）。●注意：对已经在警戒圈（环、区）的目标，ARPA不报警，也不录取！！《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.3）设置警戒圈（环、区）◆功能：对闯入警戒圈（环、区）的目标◆自动录取的优点：◆自动录取的缺点③可能造成漏录取危险度较大的目标而酿成危险局面。①会造成虚假录取；②可能漏掉弱小目标的录取；●注意：使用中应根据航行环境、态势酌情选用录取方式！！●超过规定录取数量，ARPA会发出报警（如“Over20”）。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2ARPA基本原理①速度快；②减轻驾驶员负担。.◆自动录取的优点：◆自动录取的缺点③可能造成漏录取危险度较大4、IMO规定要求（最低性能标准）：

①人工录取必不可少的，人工录取目标数量，至少10个；②自动录取可有可无的，如有，至少20个；③应有“人工消除”功能。当录取满后，可通过人工消除录取的目标后，再录取。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.4、IMO规定要求（最低性能标准）：①人工录取必不可少的目标跟踪：是ARPA的重要性能指标观测目标位置的相继变化以建立起运动轨迹。1、实现自动跟踪的方法1）航迹外推（预测）：对目标未来位置的预测，即预测目标在下一天线扫描周期的位置。2）航迹相关处理：对新点迹和已有点迹之间归属关系的判断。以预测位置为中心设置一个“跟踪窗”或“跟踪波门”三、目标自动跟踪方法、精度及局限性《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.目标跟踪：是ARPA的重要性能指标三、目标自动跟踪方法、精度◆最优估计方法：对采样点迹数据进行滤波处理

卡尔曼滤波器●——○——△——

0<α<10<β<1《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆最优估计方法：对采样点迹数据进行滤波处理

卡尔曼滤波器●●—○——△—○△●○●△○●●G1G2G3

过程：滤波、外推.●—○——△—○△●○●△○●●G1G2G3

过程：滤（2-2-1）

《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理滤波方程：外推方程：.（2-2-1）《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2ARP◆随着采样序数的增加，预测与实测的位置差越来越小，当进入稳定跟踪后，两者趋于一致。◆跟踪波门移动的轨迹就是目标运动轨迹《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆随着采样序数的增加，预测与实测的位置差越来越小，当进入稳3）跟踪原理概述①根据实测位置、预测位置、预测速度，算出滤波位置及滤波速度。②以滤波位置为起点，用滤波速度，来预测下一天线扫描周期的预测位置，并放置跟踪窗（又称波门）等待天线下一时刻目标的到来，当目标进入跟踪窗时，认为该目标为所要跟踪的目标。③利用不断滤波与外推，且跟踪窗逐次缩小，逐次逼近，实现ARPA对目标的自动跟踪。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.3）跟踪原理概述①根据实测位置、预测位置、预测速度，算出滤2、影响自动跟踪性能的因素◆

①初始跟踪阶段；◆

①稳定跟踪时；②目标做快速大幅度机动时期②目标无机动或机动速率很小③目标跟踪丢失、系统进行惯性外推时期（应均取0）《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2、影响自动跟踪性能的因素◆①初始跟踪阶段；◆①2）跟踪波门尺寸对跟踪性能的影响AGS——方位门开始RGS——距离门开始△R——窗深△A——窗宽◆

扇形窗在录取目标时，称录取波门，在建立航迹进入跟踪后，称跟踪波门（跟踪窗），简称波门。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2）跟踪波门尺寸对跟踪性能的影响AGS——方位门开始RGS—◆

关于波门尺寸应考虑以下几点：（1）初始录取波门应足够大，以便录取成功并建立起跟踪。（2）在建立航迹后跟踪波门尺寸小，有利于提高跟踪精度和分辨力。

（3）跟踪过程波门大小变化：大→中→小（4）为适应各种因素的变化，波门尺寸的大小应能的变化应自适应调节。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆关于波门尺寸应考虑以下几点：（1）初始录取波门应足够大3、自动跟踪的局限性1）目标丢失

①目标回波信号弱

②杂波干扰

③目标大幅度变化

④雷达测量或ARPA数据处理环节出现特大误差

⑤目标进入雷达阴影区或被大目标遮挡《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.3、自动跟踪的局限性1）目标丢失①目标回波信号弱2）误跟踪:

也称目标交换◆两个或两个以上目标落入同一个波门而引起跟踪错误的现象。◆常见下列几种：1）被跟踪目标进入强海浪区而误跟踪海浪2）《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2）误跟踪:也称目标交换◆两个或两个以上目标落入同一个3）两个靠近，同向行驶的目标；《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.3）两个靠近，同向行驶的目标；《航海雷达与ARPA〉第二篇C4）两个被跟踪目标的对驶靠近时；

5）当一被跟踪目标航行到靠近、并转向时将会发生跟踪到陆地，出现“矢量上岸”《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.4）两个被跟踪目标的对驶靠近时；5）当一被跟踪目标航行到靠◆减少目标调换的技术措施：a、两个重叠时，停止跟踪，按原速度滑行，分开后再跟踪。b、拒绝人工录取正在逼近另一个已被跟踪的目标，以免破坏对已有跟踪目标的跟踪。c、当出现两个以上目标时，只跟踪最接近跟踪窗中心的目标回波。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆减少目标调换的技术措施：a、两个重叠时，停止跟踪，按原速2-3目标参数的自动计算及碰撞危险判断一、目标运动参数的计算二、危险预测参数的计算1、碰撞参数CPA、TCPA的计算2、PPC的计算（可能碰撞点——Pointofpossiblecollision）1）PPC产生条件:

目标保向保速，本船保速保向或保速改向;2）PPC的形成《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2-3目标参数的自动计算及碰撞危险判断一、目标运动参数的图2-2-16本船保速保向时的PPCoABSHMCPPC①本船保速保向时PPC的形成强调：只有当CPA=0，PPC才在SHM上

《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.图2-2-16本船保速保向时的PPCoABSHMCPPC①②本船保速改向时PPC的形成图2-2-17本船保速改向时的PPCoACBSHMA’SHM’

PPC《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.②本船保速改向时PPC的形成图2-2-17本船保速改向3）几点说明：oABSHMCPPC1E为目标的反弦角为本船速度矢量为目标船速度矢量③＞

有一个PPC

①当本船保向保速时，

<BE，当CPA≠0时无PPC

②当BE＜＜时，A’PPC2有两个PPC（PPC1、PPC2）图2-2-18形成两个PPC的示意图《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.3）几点说明：oABSHMCPPC1E为目标的反弦角2、PAD（预测危险区——PredictedAreaofDanger）1）含义：在目标船保速、保向，本船保速条件下，本船和目标船有可能发生碰撞的区域。2）PAD的形成：《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2、PAD（预测危险区——PredictedAreaof图2-2-19PAD的形成oABSHMCPPCMINCPA圆RML1RML2A’A’’C’C’’FGHI《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.图2-2-19PAD的形成oABSHMCPPCMINCP3)、PAD特点：

①PAD的形状、大小、位置与下列因素有关：A.O－T之间的速度比以及目标的反舷角；B.设置的MINCPA的大小；C.O－T之间的相对位置。

②本船船首线穿过PAD，可能有碰撞危险。

③PPC及PAD在真矢量的延长线上，PPC可能是PAD中心，但大多数情况下不是。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.3)、PAD特点：①PAD的形状、大小、位置与下列因素④PAD只表示与本船的关系，若两个PAD重叠，并不反映该两个目标之间有碰撞危险。⑤有PPC，一般就有PAD，（若有两个PPC，就有两个PAD）。

⑥若是固定目标，目标回波在PAD之内。4)PAD优点：在避碰中：直观、简便，即只要本船SHM避开PAD即可。

《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.④PAD只表示与本船的关系，若两个PAD重叠，并不反映该两5)PAD缺点：①PAD并未考虑避碰规则，仍需谨慎行事；②精度差；③画面混乱，特别是在船舶密集水集，观测困难；④一旦条件改变（T－保向保速，0－保速），PAD无效，特别是旧的PAD作废，而新的PAD尚未形成，若仍用旧的PAD，造成危险。∴PAD适用于船舶密度小的开阔水域。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.5)PAD缺点：①PAD并未考虑避碰规则，仍需谨慎行三、危险判断与报警1、利用CPA、TCPA进行危险判断与报警●只有当CPA、TCPA同时小于设置的MINCPA和MINTCPA时，ARPA才会发出危险报警；《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.三、危险判断与报警1、利用CPA、TCPA进行危险判断与报警1、利用警戒环进行危险判断与报警

◆当目标“侵入”时，发出“目标闯入”报警，或自动录取。●若第一次出现的目标已处于警成环（区）内，则不报警。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.1、利用警戒环进行危险判断与报警◆当目标“侵入”时，发出2、利用PPC、PAD进行危险判断

◆PPC在本船SHM上（CPA=0）碰撞危险（非常危险）；

◆PPC在本船SHM附近（若CPA≤MinCPA）碰撞危险（可能碰撞）；

◆PPC在本船较远（若CPA＞MinCPA）无碰撞危险。

《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2、利用PPC、PAD进行危险判断◆PPC在本船SHM上◆

本船船首线SHM穿过PAD，可能有碰撞危险《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆本船船首线SHM穿过PAD，可能有碰撞危险《航海雷达与4、跟踪目标丢失的危险判断与报警

《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.4、跟踪目标丢失的危险判断与报警《航海雷达与ARPA〉第二2-4显示方式及选用

一、数据显示器◆内容：1、目标运动六参数：

距离、方位、真航向、真速度、CPA、TCPA◆说明一点：有的有相对航向、相对速度。2、IMO要求：应标示出是对水稳定或对地稳定显示。一分钟以内显示目标运动趋势，三分钟内稳定显示目标的预测运动（数据）。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2-4显示方式及选用一、数据显示器《航海雷达与ARPA〉二、PPI综合显示器1、视频回波显示数字视频或原始视频。数字视频的特点：优点：质量好，亮度大。可选用

缺点：真实感较差。2、符号——没有统一标准1）定性符号（录取符号：□、○；危险符号：△、*）；2）图示符号：有矢量、PPC、PAD、尾迹点、港口视频地图等《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.二、PPI综合显示器1、视频回波显示《航海雷达与ARPA〉第3）定量符号◆矢量：表示目标未来的运动势态《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.3）定量符号◆矢量：表示目标《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch形式起点方向长度末端相对矢量（RV）目标现在位置相对运动航向调定矢量时间内预测航程调定矢量时间预测到达位置真矢量（TV）目标现在位置真运动航向调定矢量时间真航程调定矢量时间预测到达真位置《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理OVTVRVTV延长线RV延长线.形式起点方向长度末端相对矢量（RV）目标现在位置相对运动航向三、尾迹（历史航迹——Trail）

——表示目标现位置前的历史航迹。——用等时间间隔点来表示。◆作用：①用于判断目标有否机动；②用于检查跟踪能力是否正常。◆判断机动方法：一般用：真矢量——真运动航迹比较。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.三、尾迹（历史航迹——Trail）——表示目标现位置前的历◆改向判断——

两者是否在同一直线上

◆改速判断——

点间隔是否均匀

注意：如用相对矢量——相对运动判断若两者不在同一直线——改向或改速都有可能（或：不能唯一确定目标改向）IMO要求：

至少8分钟、4个航迹点表示。

《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆改向判断——◆改速判断——注意：《航海雷达与ARPA〉四、各种显示方式、特点及选用1、本船运动显示模式相对运动——RM（必备）真运动——TM2、图像指向显示模式北向上（NorthUp）——N-UP（必备）航向向上（CourseUp）—C-UP或船首向上（HeadUp）——H-UP《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.四、各种显示方式、特点及选用1、本船运动显示模式《航海雷达与3、矢量显示模式◆矢量显示模式：RVTV1）相对矢量——RV◆

特点（征）①本船无RV显示，同向同速船也无RV显示②固定或运动目标显示RV③RV延长垂足——CPA、TCPA（估计）◆适用场合：快速判断本船与所有目标是否存在碰撞危险

《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.3、矢量显示模式◆矢量显示模式：《航海雷达与ARPA〉第二篇2）真矢量——TV◆特点（征）①本船与运动目标均显示TV②当CPA=0时：

TV延长线与SHM交点→PPC（在SHM上）；

本船TV与目标TV延长，其矢端重叠。③用TV及真运动尾迹→判断目标是否机动④固定物标没有TV（无风流影响）若有TV——为对水真矢量（有风流影响）修正方法：（只装有对水计程仪——导航时）

手动修正（manual-drift）

ARPA自动修正（Auto-drift）◆适用场合：可观察目标真航向、真航速及目标态势角、有助于作出正确的避让决策。

→对地TV《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2）真矢量——TV◆特点（征）→对地TV《航海雷达与ARP4、目标态势预测显示模式：◆综合显示的组合模式如下：矢量模式和PAD模式《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.4、目标态势预测显示模式：◆综合显示的组合模式如下：矢量模◆对于没有船首向上（H-UP）的ARPA，实际只有八种组合显示模式《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆对于没有船首向上（H-UP）的ARPA，实际只有八种组合显《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2ARPA基本原理.《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2ARPA基本原理.5、显示方式的选用1）大海中航行：常选用：相对运动（RM）；相对矢量（TV）；航向向上（C-up）。2）在狭小道或进出港：常选用：真运动（TM）；真矢量（TV）；真北向上（N-up）。◆若既要定位又要避让，且航向往南，则改用：TM——TV——C-up《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.5、显示方式的选用1）大海中航行：《航海雷达与ARPA〉第二6、IMO性能标准规定：

①对于矢量型：RV、TV两种都应有

对于PAD型：RV或TV其中一种即可◆要求矢量时间应可调整②显示方式：一定有RM、N-up，C-up或H-up③显示量程：3、6、12NM；④直径16″⑤高亮度显示《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.6、IMO性能标准规定：①对于矢量型：RV、TV两种都2-5自动报警与系统测试一、自动报警系统1、报警分类及内容1）设备（系统）报警：ARPA设备本身故障所发出的报警。①电源故障报警；②主处理机，内存、跟踪器，显示器，接口及传感器输入信号丢失；③其它。是设备报警优先级别是最高的《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2-5自动报警与系统测试一、自动报警系统是设备报警优2）工作报警：工作状态发生变化时发出的报警：①碰撞危险报警（CPA/TCPA），当CPA≤MINCPA：TCPA≤MINTCPA；②目标航迹变化报警；③目标闯入（环、区）报警；④目标丢失报警；⑤录取目标总数超过预定数报警；⑥误操作报警；⑦其它报警（如走锚）。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2）工作报警：工作状态发生变化时发出的报警：《航海雷◆工作报警优先等级：碰撞危险报警（CPA/TCPA）航迹变化闯入警戒圈目标丢失走锚最高最低《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.◆工作报警优先等级：碰撞危险报警（CPA/TCPA）最高2、报警方式1）视觉报警（VisualAlarm）警指示灯闪烁2）听觉报警（AudibleAlarm）蜂鸣器响3）符号闪烁报警（SymbolFlash）PPI显示器各种符号4）文字显示报警（DataFlash）“Danger”或“Collision”◆对设备报警可显示故障代号如：system04——无雷达触发信号等《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2、报警方式1）视觉报警（VisualAlarm）警指示灯二、系统测试功能1、用诊断程序自测试功能（自检功能）2、用“TEST”（测试）功能当有故障时，一般会显示故障序号1）用发光二极管、指示灯、数码管◆若轮流闪亮一遍：表示相关电路及功能正常◆未亮的灯或管：表示可能是灯或管坏了、或相应部分有故障、系统无法执行相应功能。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.二、系统测试功能1、用诊断程序自测试功能（自检功能）《航海雷3）用测试回波视频有的ARPA在按下“TESTTARGET”键后，则在显示屏上显示模拟运动目标回波“X”用于检查ARPA录取、跟踪和计算功能《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.3）用测试回波视频有的ARPA在按下“TESTTARGET2-6试操船

一、概述1、如有危险报警→哪条船？能见度不良：——采取措施互见：权利船？若是义务船——采取措施2、什么叫试操船？

ARPA检测到碰撞危险目标并发出报警时，本船实际采取避让机动前，人工输入模拟航向和（或）模拟航速数据，让ARPA计算和预测此避让机动的效果。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2-6试操船一、概述《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2二、试操船方法（措施）

航向试操船航速试操船1、矢量型试操船（采用RM显示模式）1）RV试操船2）TV试操船2、PAD试操船《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.二、试操船方法（措施）航向试操船《航海雷达与ARPA〉第二三、试操船显示特征（结合IMO要求）1、在荧光屏的下方有提示：“T”、或“SIM”或“TRIAL”2、试操船不宜太长时间.有的ARPA自动回复到正常显示。3、在试操船中，不能中断对已有跟踪目标的跟踪与计算。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.三、试操船显示特征（结合IMO要求）1、在荧光屏的下方有提示四、试操船使用注意事项1、应根据避碰规则2、应考虑本船操纵特性3、应注意目标机动4、速度快些5、不可忽视了望……《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.四、试操船使用注意事项1、应根据避碰规则《航海雷达与ARPA2-8附加功能一、导航线二、港口视频地图三、锚位监视四、模拟回波《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2-8附加功能一、导航线《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2-9ARPA的优点及局限性一、ARPA优点1、直观、方便。2、能自动、连续提供多种信息。3、具有多种功能。4、自动化程度高。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2-9ARPA的优点及局限性一、ARPA优点《航海雷达与A◆ARPA系统误差源

1）设备误差：

②ARPA本身误差①传感器误差2）操作员误差：

②操作不当，经验不足，或疏忽而引起

①信息、数据错误理解

《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理二、ARPA系统误差源及其影响.◆ARPA系统误差源1）设备误差：②ARPA本身1、传感器误差及其对ARPA的影响1）传感器误差

雷达：①方位误差；②距离误差罗经——船向误差

计程仪——船速误差2）传感器误差及其对ARPA的影响（1）对RV的影响雷达误差：方位误差

距离误差RV矢量误差TCPA误差CPA误差《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.1、传感器误差及其对ARPA的影响1）传感器误差雷达：①方（2）对TV的影响TVPPCPAD均会影响ARPA电罗经：航向误差计程仪：航速误差方位误差距离误差雷达《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理OVTVRV.（2）对TV的影响TV均会影响电罗经：航向误差方位误差距离误《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2ARPA基本原理.结论：３、TV的误差>RV的误差

《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理→CPA／TCPA误差1、雷达误差

→

RV矢量误差→

→TV的误差→

PPC／PAD的误差电罗经：航向误差不影响RV矢量→CPA／TCPA误差２、

→计程仪：航速误差但TV的误差→PPC／PAD的误差.结论：３、TV的误差>RV的误差《航海雷达与ARPA〉2、ARPA本身误差1）对显示模式及矢量模式的误解与误用1）滤波处理误差；2）计算误差；3）目标交换3、人为误差①误用TV延长线求CPAoTCPA②RM尾迹——TV比较→改向如RMTV组合……《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理TVRV尾迹.2、ARPA本身误差1）对显示模式及矢量模式的误解与误用●强调：当ARPA运用“真运动”显示进行避让时，只能使用“海面稳定”即“对水速度”方式！！3）对PPC、PAD等信息误解4）试操船功能使用不当2）本船航速输入不当《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.●强调：2）本船航速输入不当《航海雷达与ARPA〉第二篇C三、ARPA系统的局限性1、传感器局限性：所有传感器局限性ARPA均具有2、自动检测局限性①识别目标的局限性②MOON累积判断的局限性N大？不易丢失，不易误检（干扰抑制好）M小？易误检M、N均小？易丢失，易误检3、录取的局限性《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.三、ARPA系统的局限性1、传感器局限性：所有传感器局限性2）跟踪容量限制3）跟踪范围及速度范围Max—24Nm（有的36Nm）Min——0.1～0.15Nm速度Max——80KN，有的150KN。4、跟踪的局限性1）跟踪可靠性限制①误跟踪②目标丢失要求：5次/10→

能跟踪《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.2）跟踪容量限制4、跟踪的局限性1）跟踪可靠性限制①误跟踪②4）存在跟踪处理延时①处理延时？——从录取开始→测量数据→处理数据→自动计算→显示各种信息数据有一个过程◆数据信息一般在1分钟内，较不稳定。在3分钟后，较稳定。《航海雷达与ARPA〉第二篇Ch2

ARPA基本原理.4）存在跟踪处理延时①处理延时？《航海雷达与ARPA〉第二篇②处理延时对PRPA避碰的影响A、矢量转向滞后于船首转向，且经3分钟后稳定，因此，在试操船或避让时