ARPA性能标准局限与实际操作第三节 性能标准及影响因素 二、影响性能和精度的因素: 1.传感器误差的影响传感器误差的影响: A.传感器误差传感器误差: (A)误差: a.测距误差:目标闪烁、摇摆、量化、脉冲波形误差 b.测方位误差:目标闪烁、齿隙、摇摆、波束形状、量 化误差 (B)陀螺罗经误差:校正后剩余稳态误差不大于 (C)误差:校正后剩余稳态误差不大于0.5 kn B.对对ARPAARPA输出数据的影响输出数据的影响: a.矢量: 雷达的误差有影响;陀螺罗经和计程仪无影响 b.真速度矢量 雷达、陀螺罗经和计程仪的误差均有影响 c.可能碰撞点(PPC): 显示的真方位、距离,三者均有影响 第三节 性能标准及影响因素 2. ARPAARPA本身误差的影响本身误差的影响: a.平滑误差平滑误差: 跟踪器根据目标的相对位置将相对航迹平滑得到一段时间内 的平均航迹。
本船和目标船不可能是稳定匀速直线运动 b.量化误差量化误差: 量化后的航迹(距离、方位)变化不是连续的,而是跳跃式 的,不能很真实地反映目标的运动 c.计算误差计算误差: 真矢量是相对矢量加上本船运动参数得到的,根据罗经和计 程仪读数所描绘的轨迹并非本船船体的真正运动轨迹 d.目标调换(目标调换(Target SwapTarget Swap)误差)误差: 两个目标同时处在一个跟踪窗,可能发生目标调换或误跟踪, 此时显示的目标数据是不可靠的 e.录取假目标或杂波录取假目标或杂波: 自动录取时会将假回波、杂波及无用目标录取进来,使显示 器混乱,造成跟踪总数饱和不能录取需要目标第三节 性能标准及影响因素 3.操作者人为因素的误差操作者人为因素的误差: a.显示模式及矢量模式的误解: 相对运动-真矢量;真运动-相对矢量 b.本船速度输入不当: 大洋中对水速度;水流影响大的狭水道对地速度。
c.PPC和PAD概念的理解错误: PPC和PAD仅表示本船和目标的关系 d.试操船局限性理解不够: 模拟结果不能和未来实际情况完全一致 4.航行态势对跟踪精度的影响航行态势对跟踪精度的影响: ARPA跟踪目标的精度与当时的航向态势也有关,即与 目标舷角、距离远近、速度快慢、航向等有关 5.目标和本船机动的影响目标和本船机动的影响: A.目标机动的影响目标机动的影响: a.导致自动跟踪失常: 机动过大,可能使目标回波落在跟踪窗外 b.导致目标丢失: c.导致目标调换: 两目标靠近,之一突然机动可能造成目标调换 d.航向数据有较大的误差: 检测出目标机动需一定时间即处理延时 e.导致试操船结果失效: 试操船计算中未考虑目标的机动第三节 性能标准及影响因素第四节 ARPA的局限 一、雷达信号预处理的局限性: 1.杂波干扰处理的局限性杂波干扰处理的局限性: 目标自动检测采用门限处理和相关处理 a.门限处理:抑制海浪、雨雪、机内噪声杂波 但实际效果尚不够满意。
b.相关处理: 抑制同频(扫描相关处理)、海浪干扰天线扫掠相关) (图象稳定至关重要,只有航向向上、北向上才有完善ARPA功能 在恶劣海况和不良天气下,小目标仍易被视为干扰信号而被清 除;而强干扰信号仍易被视为有用信号而被自动录取 2.量化处理的局限性量化处理的局限性: 受所用计算机内存容量和运算速度、显象管分辨率的限制,量化 单元不能太小,回波幅度分层不能过多,因而弱小目标的显示等 不够满意. 二、目标检测的局限性: 1.识别目标的局限性识别目标的局限性: 仅能区分强弱,无法识别目标回波属性-误跟踪 2. MOONMOON累积判断的局限性累积判断的局限性: M、N取值大小明显影响自动检测性能 MOON判据不完善是误检和丢失现象主要原因 第四节 ARPA的局限三、目标录取的局限性: 1.录取容量有限录取容量有限: 至少20个,录取有价值的和及时清除已交会过的目标 2.录取目标的限制录取目标的限制: a.目标距离:太远或太近的目标均不能录取;一般最大24 n mile。
b.目标速度:最大相对速度100 kn;过快,不能录取和跟踪 c.目标大小:大于跟踪窗尺寸或占据2以上方位宽度认为非船不取 d.目标数据:只能录取初始距离、方位数据,无法录取属性、尺度 第四节 ARPA的局限四、目标跟踪的局限性: 1.跟踪容量的限制跟踪容量的限制:至少20个 2.跟踪目标距离及速度范围的限制跟踪目标距离及速度范围的限制: 一般跟踪距离,最大:24 n mile; 最小:~0.15 n mile;最大跟踪速度:100 kn 3.目标大小的限制目标大小的限制:不录取的也不跟踪 4.跟踪可靠性的限制跟踪可靠性的限制: 目标调换(Target Swap)发生错误跟踪;海浪干扰、 目标快速机动、回波信噪比过弱等原因造成目标丢 失,跟踪中断 5.跟踪精度的限制跟踪精度的限制: 与航行态势、稳定跟踪时间、自然条件等有关 第四节 ARPA的局限五、数据处理的局限性: 1.数据处理延时数据处理延时: 从录取到稳定显示目标数据需一定的时间,通常三 分钟;录取、机动后不满三分钟的数据有较大误差 且不可靠,应注意。
2.PPC2.PPC和和PADPAD应用的局限性应用的局限性: 前提目标保速保向、本船保速,破坏即变 3.碰撞危险判据的局限性碰撞危险判据的局限性: 不充分、过于简单,目标方位不同危险程度不同 第四节 ARPA的局限 六、报警与试操船的局限性: 1.报警系统的局限性: a.虚警: 强杂波干扰、设置安全判据(MIN CPA和MINTCPA)过小、 警戒圈范围过大等 b.漏警: 发生目标调换现象不会报警;原先已在警戒圈内的目标 不做闯入报警等目标进入阴影区、强干扰区、在水下 通过警戒圈的目标(潜艇)可能造成漏警 2.试操船的局限性 : 试操船中模拟航向和/或航速使CPA和TCPA满足安全判据即 解除报警未考虑国际避碰规则,无法判断试操船的合理 性试操船计算的前提是目标船保速保向,否则无效;结 果仅对已跟踪目标有效;也很难模拟本船的操纵性能及时 间延迟的准确性 第五节 ARPA的操作 一、开机: 1. 开启雷达。
2. PPI调最佳状态 3. 接通ARPA电源二、选择合适量程和显示方式: 选择合适的组合方式 1.有ARPA功能的量程(比雷达量程小) 2.运动模式(RM/TM) 3.矢量显示模式(REL VEC/TRU VEC) 4.图象指示模式(HU/NU/CU) 第五节 ARPA的操作四、目标录取(捕捉)(Acquisition): 指定目标让ARPA跟踪标绘 1.人工录取:必备 利用Joystick or Track ball和录取符号 原则:先近后远;先船首后右舷、再左舷、船尾 2.自动录取: 必须视情况设置警戒圈(限制区、排除区),手工录取补充 三、初始数据的设置:向ARPA输入四个数据 1.本船航向:输入罗经航向;(ARPA应处于准备状态) 2.本船航速:手动或计程仪输入; (避让时对水速度;导航时对地速度) (ARPA标绘目标真速度、真航向) 3.安全界限(判据):设置MIN CPA和MIN TCPA数据。
(ARPA判断目标是否危险的依据) 确定原则确定原则:根据航行态势、本船大小及本船操纵性能、 装载情况、驾驶员操船水平选择合适数据 五、各种功能的操作:视需要操作 1.矢量模式选用矢量模式选用(Relative or True Vector): 2.读取指定(读取指定(DesignationDesignation)目标数据)目标数据: 距离、方位;真(相对)速度、航向;CPA、TCPA 3.取消目标跟踪(取消目标跟踪(CancelCancel)):取消无价值目标的跟踪 4.设置警戒圈(设置警戒圈(Guard RingsGuard Rings)范围)范围: 设置排除线(限制线)——相对、固定限制线 5.显示显示PPCPPC((PADPAD)和)和CPACPA点点: 6.改变矢量和尾迹时间改变矢量和尾迹时间(Vector Time and Trails Time): 7.锚位监视锚位监视:a.选择合适已跟踪固定目标为参考目标并加以指定 b.选择锚位允许移动的距离数值。
8.设置导航标志(真标志)设置导航标志(真标志)(MARKER): 表示特殊目标或转向点,如MOB 9.风流压修正风流压修正:手动或自动(MANUAL or AUTO DRIFT)修正 指定一个固定目标为参考目标,录取并跟踪 10.设置导航线设置导航线(Navigation Line): 狭水道、危险海区、分道通航制航道、进出港,选择对地真 运动模式 第五节 ARPA的操作第五节 ARPA的操作六、避碰应用: 1.判断相遇态势判断相遇态势: 态:动、静;势:几何分布,是否危险及危险程度 A.相对矢量相对矢量: a.相对矢量线延长后通过扫描中心,有碰撞危险 CPA0.5 n mile,认为有碰撞危险; CPA2 n mile,认为会让距离不宽裕, 考虑TCPA可判断目前的危险程度 b.相对矢量线延长后,通过扫描中心左(右)侧, 来船从左(右)舷驶过;前方,船首越过; 后方,船尾通过。
B.真矢量真矢量:追越、对遇、交叉、静止等 目标真矢量与本船真矢量平行:向下为对遇;向上 为追越目标真矢量与本船真矢量交叉:分辨碰角 大小确定避让措施 2.碰撞危险估计碰撞危险估计: a.相对矢量相对矢量: 矢量线延长后与MIN CPA圈相交,表示有碰撞危险,读出 CPA和TCPA值核实 b.真矢量真矢量: 调整矢量时间,目标船真矢量末端与本船真矢量末端重叠 或非常接近,表示有碰撞危险 c.仅存危险矢量仅存危险矢量:显示矢量的目标就是危险目标 d.PPCPPC点点:PPC点出现在本船船首线上或附近时,有碰撞危险 e.PADPAD区区:本船航向线(风流影响为航迹线)与PAD相交,有 碰撞危险第五节 ARPA的操作第五节 ARPA的操作3.求取避让措施求取避让措施:试操船成功的标志是危险报警解除 a.相对矢量显示: 模拟改向变速,相对矢量都不与MIN CPA相交 b.真矢量显示: 模拟改向变速,本船真矢量末端与目标船真矢量末端 不相遇;PPC标志偏离本船航向线;本船航向线不与 PAD相交。
c.仅存危险矢量显示: 模拟改向变速,不显示任何矢量 第五节 ARPA的操作4.注意事项注意事项: a.尽早发现录取相遇目标一般8 n mile外录取,6 n mile判 断会遇结果 b.采取避让机动后,继续观测了望以观避让效果 c.狭水道雾航时,避免在转向点附近与来船相遇 d.真矢量相对矢量交替使用,互相验证,图象数据比较分析, 提高可靠性 e.必须符合国际海上避碰规则 f.应注意未录取跟踪的目标潜在的危险,ARPA不会报警 2222试操船开关试操船开关G.STOPG.STOP1515警戒圈设置警戒圈设置21PAD21PAD型选择型选择17 MIN CPA17 MIN CPA、、MIN TCPAMIN TCPA设定设定AUTOAUTO13 CLOCK ON13 CLOCK ON2525报警确认报警确认12.12.偏心偏心/ /中心复原显中心复原显示示1111船首线暂隐船首线暂隐8 8可变距标圈亮度调整可变距标圈亮度调整7 7固定距标圈亮度调整固定距标圈亮度调整6 6海浪、雨雪干扰抑制海浪、雨雪干扰抑制1919真矢量、相对矢量选择真矢量、相对矢量选择1818矢量型选择矢量型选择2424尾迹显示、点间隔距离调整尾迹显示、点间隔距离调整1414目标录取、取消、读数据目标录取、取消、读数据3333锚操作(无效)锚操作(无效)3131本船信息(无效)本船信息(无效)9EBL9EBL开关开关10NEW COURSE UP10NEW COURSE UP3 3总亮度调整总亮度调整2828当前量程显示当前量程显示2 2量程范围量程范围3232冻结现场显示冻结现场显示1 1雷达显示模式控制雷达显示模式控制4 4增益调节增益调节5 5调谐调谐2323试操船航向、试操船航向、速度调整速度调整雷达雷达/ARPA/ARPA功能控制软面板(航海楼四楼)功能控制软面板(航海楼四楼)1616自动录取自动录取开关及指示开关及指示2020矢量长度调整矢量长度调整 。