自動雷達標繪儀，是指一種能自動跟蹤、計算和顯示選定物標回波並能預測避讓結果的雷達系統。由ARPA單元和雷達組成。ARPA單元對人工或自動錄取的目標和陀螺羅經、計程儀等感測器提供的信息進行分析、處理，給出並顯示目標的航向、航速、方位、目標與本船的距離、最近會遇距離和到最近會遇距離的時間等各種數據以及視覺和聲響報警，駕駛員可根據ARPA提供的人工和自動試操船功能決定所需的避讓措施。ARPA跟蹤目標可達40個以上，最大跟蹤距離一般為24nmile，是船舶駕駛員進行避讓作業較為理想的設備，但在目標捕捉、跟蹤可靠性等方面有一定的局限性。
基本介紹
- 中文名：自動雷達標繪儀
- 外文名：Automatic radar plotting aid
- 英文簡稱：ARPA
- 領域：導航
- 屬性：標繪裝置
- 作用：標繪目標位置
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相關介紹
該系統可以計算被跟蹤物體的航向，速度和最近的接近點（CPA），從而知道是否存在與其他船舶或陸地碰撞的危險。
隨著微電子技術的發展，ARPA雷達於二十世紀六十年代開始出現。 第一個商業上可用的ARPA在1969年被運送到貨輪MV Taimyr，由Norcontrol製造，現在是Kongsberg Maritime的一部分。 即使是小型遊艇，ARPA啟用的雷達現在也可以使用。
歷史
在20世紀70年代和80年代，低成本微處理器的可用性和先進的計算機技術的發展使得可以套用計算機技術來改進商用海洋雷達系統。雷達製造商使用這種技術創建自動雷達繪圖輔助。 ARPAs是產生預測向量和其他船運動信息的計算機輔助雷達數據處理系統。
國際海事組織（IMO）已經制定了一些標準，修改了“海上人命安全國際公約”關於攜帶合適的自動化雷達繪圖儀的要求。根據IMO性能標準，ARPAs的主要功能可以歸納在聲明中。它規定了ARPAs的要求：“提高海上避碰標準：減少觀察員的工作量，使他們能夠自動獲取信息，以便他們可以通過手動繪製單個目標來執行多個目標” 。從這個聲明中可以看出，ARPA的主要優點是減少了橋樑人員的工作量，並對選定的目標提供了更全面，更快速的信息。
典型的ARPA介紹了當前的情況，並使用計算機技術來預測未來的情況。 ARPA評估碰撞的風險，並使操作員能夠看到自己的船舶提出的機動。
雖然市場上有許多不同型號的ARPA可用，但通常提供以下功能：
（1）真實或相對運動雷達演示。
（2）自動獲取目標加手動採集。
（3）數據讀取獲取的目標，提供課程，速度，範圍，方位，最近的接近點（CPACPA（TCPA））。
（4）能夠直接在計畫位置指示器（PPI）上使用向量（真或相對）或圖形預測危險區域（PAD）顯示碰撞評估信息。
（5）能夠進行試演，包括課程變化，速度變化以及組合課程/速度變化。
（6）導航用自動地面穩定。 ARPA處理雷達信息比傳統雷達更快，但仍然受到相同的限制。 ARPA數據與來自陀螺儀和速度記錄等輸入的數據一樣準確。
ARPA發展
在過去十年中，ARPA系統最重要的改變已經在設計中。 目前製造的大多數ARPA將ARPA功能與雷達顯示相結合。
ARPA的初始開發和設計是獨立的單位。 這是因為它們被設計成是常規雷達單元的補充。 所有的ARPA功能作為一個單獨的單元安裝在船上，但需要與現有設備連線才能得到基本的雷達數據。 主要優點是節省成本和時間。 這當然不是理想的情況，最終是取代獨立單位的整體ARPA。
現代集成的ARPA將傳統雷達數據與計算機數據處理系統結合成一個單元。 主要的運營優勢是雷達和ARPA數據都很容易比較。
ARPA顯示
從雷達首次推出到現在，雷達圖像已經呈現在陰極射線管的螢幕上。雖然陰極射線管多年來一直保持其功能，但是圖像呈現的方式也發生了很大變化。從20世紀80年代中期開始，出現了第一個光柵掃描顯示。徑向掃描PPI由電視類型顯示器上生成的光柵掃描PPI代替。具有光柵掃描顯示的整體ARPA和常規雷達單元將逐漸替代徑向掃描雷達組。
商業海洋雷達的發展在20世紀80年代進入了新的階段，當時光柵掃描顯示器符合IMO性能標準。
光柵掃描合成顯示器的雷達圖像在電視螢幕上產生，並且由大量水平線組成，形成稱為光柵的圖案。這種類型的顯示器比徑向掃描合成顯示器複雜得多，並且需要大量的存儲器。光柵掃描顯示器的操作者有許多優點，同時也有一些缺陷。光柵掃描顯示器最明顯的優點是圖像的亮度。這允許觀察者在幾乎所有的環境光條件下觀看螢幕。在光柵掃描雷達提供的所有好處之中，這種能力已經確保了其成功。徑向掃描和光柵掃描顯示之間的另一個區別在於後者具有矩形螢幕。螢幕尺寸由對角線的長度和螢幕的寬度和高度指定，大約為4：3。光柵掃描電視管的壽命比傳統的雷達陰極射線管（CRT）要長得多。雖然管子比其對應物更便宜，但是信號處理的複雜性使得整體更加昂貴。
PPI作用
IMO的雷達性能標準提供了有效顯示直徑為180mm，250mm或340mm的計畫顯示，具體取決於船舶的總噸位。 隨著已經選擇的直徑參數，製造商然後決定如何排列數字數字數據和控制狀態指示器的位置。 光柵掃描顯示可以使設計工程師以輔助數據寫入方式的方式更容易地從方位信息數位化。
