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1、第三节 性能标准及影响因素,一、国际海事组织IMO关于“ARPA的性能标准”规定：1.装配ARPA，不能影响传感器的性能。2.PPI的直径不应小于16；至少在3、6、12n mile 量程上有ARPA 功能。3.矢量长度要可调；尾迹至少4个等时间间隔的点表示。4.人工或自动录取后应在1 min内指示目标运动趋势、3 min内显 示预测运动。5.速度计程仪要向ARPA输入对水速度。6.连续十次天线扫描中有五次能在显示器上识别应连续跟踪。7.精度不应低于最佳人工标绘所能达到的精度。,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：A.传感器误差：（A）雷达误差：a.测距
2、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0.5。（C）计程仪误差：校正后剩余稳态误差不大于0.5 kn。B.对ARPA输出数据的影响：a.相对速度矢量：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.ARPA本身误差的影响：a.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
3、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：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（Target Swap）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：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：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
4、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：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：A.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
5、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：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：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
6、的局限性：1.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.MOON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：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：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
7、,四、目标跟踪的局限性：1.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：一般跟踪距离，最大：24 n mile；最小：0.10.15 n mile；最大跟踪速度：100 kn 3.目标大小的限制：不录取的也不跟踪 4.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：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：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，
8、应注意。2.PPC和PAD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：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
9、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
10、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：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（Relative or True Vector）：2
11、.读取指定（Designation）目标数据：距离、方位；真（相对）速度、航向；CPA、TCPA。3.取消目标跟踪（Cancel）：取消无价值目标的跟踪。4.设置警戒圈（Guard Rings）范围：设置排除线（限制线）相对、固定限制线。5.显示PPC（PAD）和CPA点：6.改变矢量和尾迹时间（Vector Time and Trails Time）：7.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）（MARKER）：表示特殊目标或转向点，如MOB 9.风流压修正：手动或自动（MANUAL or AUTO DRIFT）修正
12、。指定一个固定目标为参考目标，录取并跟踪 10.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：态：动、静；势：几何分布，是否危险及危险程度 A.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：追越、对遇、交叉、静
13、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：a.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：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：显示矢量的目标就是危险目标 d.PPC点：PPC点出现在本船船首线上或附近时，有碰撞危险。e.PAD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：试操船成功的标志是危险报警
14、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：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。,
