ARPA功能在沿岸水域航行中的应用

1、1ARPAARPA 功能在沿岸水域航行中的应用功能在沿岸水域航行中的应用摘要 船用 ARPA 已成为船舶航行的重要助航设备，由于 ARPA 在船舶避碰中有着可贵的优越性，因而在船舶避碰中获得广泛应用.ARPA 的功能有自动检测、录取、跟踪、报警、安全判断、试操船等。船舶驾驶员能够利用 ARPA 进行早期的判断与评估，避免盲目采取避让措施，最大限度的保证航行安全。尤其是在沿岸水域航行的情况下，航线附近的危险物、障碍物较多,交通流密集，水文气象条件较为恶劣，ARPA 的作用更显得尤为重要。由于工作原理和设备性能等方的原因,ARPA 的功能还存在一定的局限性,船舶驾驶员如果完全信任和依赖 ARPA

2、进行避碰操作,就可能危及船舶的航行安全。船舶驾驶员应了解 ARPA 的局限性,正确使用其功能,才能保证航行安全。课题研究的意义在于把搜集到的相关资料结合起来，通过分析 ARPA 的诸多功能在沿岸水域使用及其所存在的局限性，进一步的认识 ARPA 和了解 ARPA，分析总结 ARPA 特点克服其局限性的措施，最大限度的发挥其功能，使 ARPA 能为航海安全发挥更大的作用。关键词 ARPA 导航 沿岸航行 避碰 局限性2Abstract: The ARPA used on ship already become an important navigation equipment, it is us

3、ed widely in avoiding collision due to its advantage. Its functions include: automatic detection, enrollment, tracking, alarm, safety judgment, try exercise ship and so on. Officer can judge and assess the navigation earlier by ARPA, and avoid useless measures to be taken, then make sure the safety

4、navigation. Especially coastal sailing, there are many danger and obstruction around the voyage, so is busy traffic and bad hydrometeors, ARPA is the key of navigation. ARPA has limitation in the principle and instrument function, if the officer handles the ship to prevent the collision on the basis

5、 of trust and reliance on the ARPA, the navigation safety would be dangerous. The officer should know the limitation of the ARPA and use the ARPA correctly to ensure the navigation safety. The meaning of the article is the combination of the relevant resource, by analyzing the functions using in coa

6、st and its limitations. We can familiar with ARPA, understand ARPA, analyze ARPA, find out the countermeasures, so the ARPA can bring more safety to navigation.Key Words : ARPA navigation coastal sailing collision avoidance limitations3目录目录目录.3引言引言.4第一章第一章 ARPA 功能简介功能简介.41.1 ARPA 的组成及工作原理.41.2 ARPA

7、的主要功能.51.3 ARPA 导航功能的简介.51.3.1 导航线、导航标志的设置与显示.51.3.2 港口视频地图.61.3.3 电子海图的存贮与调用.61.3.4 锚位监视.6第二章第二章 ARPA 功能在沿岸水域航行的运用和分析功能在沿岸水域航行的运用和分析.72.1 沿岸航行的特点.72.2 ARPA 功能在避碰中的运用和分析.72.2.1 ARPA用于判断相遇态势.72.2.2 ARPA用于碰撞危险估计.92.2.3 ARPA用于求取避让措施.11第三章第三章 分析分析 ARPA 的局限性及影响的局限性及影响.113.1 ARPA 外围设备所引起的局限性.113.1.1雷达设备引起

8、的局限性.113.1.2各种传感器的误差所引起的局限性.123.2 计算机的性能引起的 ARPA 功能的局限性.123.3 ARPA 自身的设计原理导致的功能局限性.133.4 ARPA 在操作和使用上的局限性.16第四章第四章 使用使用 ARPA 应注意的问题应注意的问题.17结束语.18致谢词致谢词.18参考文献参考文献.194引言 按照ARPA的定义，它是“自动雷达标绘仪”的意思。在普通雷达的基础上，根据人工标绘原理，增加计算机的输入、存储、计算、判断、输出、模拟、绘图、报警等功能发展而成的一种新型雷达。船用ARPA已成为船舶航行的重要助航设备，由于ARPA 在船舶避碰中有着可贵的优越性

9、，因而在船舶避碰中获得广泛应用。ARPA 与普通雷达相比,能够自动、连续提供必要的航行及避碰信息数据和对航行态势进行评估,驾驶员利用ARPA 进行早期了望与判断,避免了盲目采取避让措施,大大减少船舶碰撞事故的发生。由于ARPA 的功能方面还存在局限性,完全的信任和依赖ARPA 进行避碰操作,可能因为信息不可靠,判断失误而构成新的碰撞危险,引发碰撞事故。尤其在近海沿岸水域，水文气象条件较为复杂，航线附近的危险物、障碍物较多，水深有时较浅，最为重要的是交通流密集，避碰操船较为频繁。因此有必要对ARPA 的局限性进行细致的分析,并有针对性地采取一系列措施,消除和减少ARPA 的局限性给船舶航行安全带

10、来的不利影响。笔者通过一年的船舶实习，收集和阅读了大量的相关资料，更进一步的掌握了ARPA的主要功能、基本原理和局限性以及沿岸航行的特点；结合相关资料及船舶实习的实例分析，研究ARPA的局限性以及避碰对策，能进一步的增强笔者对ARPA功能的了解，更好地使用ARPA为航行安全服务，也增强了笔者运用知识发现问题、归纳问题、分析问题和解决问题的能力。第一章 ARPA 功能简介1.1 ARPA 的组成及工作原理ARPA (Automatic Radar Plot ting Aids)中文为“自动雷达标绘仪”。ARPA系统由传感器和ARPA本身两大部分组成。传感器为ARPA提供各种传感信息，包括：X 或

11、 S 波段高质量船用雷达、陀螺罗经、船舶计程仪、外储存器；ARPA部分包括原始视频信号及数据处理电路、电子计算机、显示器、控制台及电源。5ARPA的避碰工作原理及流程见图（1）说明： 图（图（1）111.2 ARPA 的主要功能ARPA的主要功能有：人工录取目标；按要求自动录取目标；对已录取的目标进行跟踪；计算并显示跟踪目标的参数；根据设定的MIN CPA、MIN TCPA的要求判断所跟踪的目标有无碰撞危险并进行自动报警；通过模拟操作给出避让措施；对自身的工作性能、输出输入及各个部分进行自测等。1.3 ARPA 导航功能的简介ARPA 除了具有避碰功能外，还开发扩展了一些导航功能，诸如：设置和

12、显示导航线、导航标志的功能；设置和显示港口视频地图的功能；存贮和显示电子海图的功能；锚位监视功能等。1.3.1 导航线、导航标志的设置与显示船舶进入分道通航制的航道或有危险6海区航行或在进出港时，可设置导航线。尤其在能见度不良或在恶劣的气候下，上述水域的浮标及其他雷达目标回波观测不清时，导航线可以方便地用来协助船舶控制在安全的航道中航行。设置导航线时，可先从海图上查出欲设置的每段直线始末端点的坐标数据，然后利用操纵杆控制光标位置及其他设置键进行。导航标志是在屏上按照需要的位置设置的点标志，常以“.” 、 “”符号表示，也是用操纵杆控制光标位置进行设置的。导航标志可用来表示诸如浮筒、沉船、锚位、

13、落水点等特殊目标位置或转向点。在设置时，都必须确保导航线和导航标志的漂移绝对的小，以免由于安全航道区的不准确而导致船舶搁浅触礁或和其他船舶发生碰撞事故。设置好的导航线和导航标志可以存贮、编号，以备下次调用，也可逐线逐点或整幅清楚。1.3.2 港口视频地图有的 ARPA 可以在综合显示器屏幕上建立 1 幅或 15 幅港口视频地图。构成地图的要素较简单，例如航道边界线、海岸线、浅滩、沉船点及航标等。这样的港口视频地图预先输入系统并存贮。当船舶航行到该港口水域时，可以调出显示，以供船舶导航之用。每幅视频地图有若干单元（最多可有 15 单元）组成，每个单元可以是一段虚线（或实线）或是一个小圆点（或小圆

14、圈） 。构成每一地图单元的数据是按指北稳定的笛卡尔坐标输入和存贮的。坐标原点在作图开始时确定并在屏面上显示某一特殊标志，例如“X” 。如果机内配有电池，则存贮的地图可在机内至少保留一个月。(建成的地图，须经统调使之与雷达回波图像重合) 221.3.3 电子海图的存贮与调用在采用光栅扫描、高亮度彩色显示的第三代 ARPA 系统中，只要编制 ENC 显示软件，即可将所需海图号的 ENC 光盘或 1.44M 字节的好密度软盘拷入 ARPA 系统并存贮。需要时输入海图号，即可显示所需要的电子海图。如果 ARPA 系统再上 GPS 传感信息，则本船在电子海图的位置将随时可知，一目了然。显示的电子海图可包

15、含纸海图全信息（甚至更多） ，因此在具有电子海图显示功能的 ARPA 系统中，当然就不需要如前所述的导航线、导航标志及视频地图之类的附加功能了。1.3.4 锚位监视有些 ARPA 系统具有锚位监视功能，可以在自动监视包括本船在内的 20 艘抛锚船的锚位情况。当 ARPA 系统再执行锚位监视功能时，被监视船舶中任何一艘船对其原始位置的移动超过预置报警距离时，系统就自动发出报警。7被监视的目标（除本船外）必须是已被稳定跟踪的目标。系统要判断被监视目标（含本船）是否“走锚” ，必须选一个合适的固定目标作为锚位监视的基准，或称“参考回波” 。该基准目标的位置必须是正确的，且不受输入速度误差的影响。当

16、ARPA 录取和稳定跟踪后，用操纵杆标志套之并指定为“参考回波” ，此时在该回波旁显示“R”（Reference）以供识别。将操纵杆标志逐个套住需要监视的目标（或本船） ，并按“选择回波”钮，则在每个回波旁出现锚位监视标示符，则锚位监视开始。ARPA 系统还可选择几个位移报警范围，例如 0.2、0.4、0.6 n mile 三种任意一种，当监视目标的位移超过所选值，即报警。33第二章 ARPA 功能在沿岸水域航行的运用和分析2.1 沿岸航行的特点沿岸航行，航线附近的危险物、障碍物较多，水深有时较浅，必须谨慎对待；但是，可以用定位导航的自然和人工物标也较多，可以经常利用雷达等定位导航，并可根据多

17、获得的较为准确的观测船位，来核对推算船位的准确性。沿岸海区水流复杂，受潮流影响较大，来往船只和各类渔船比较密集，航行和避让都有较大的困难，尤其是能见度不良时，更须谨慎小心；但是，沿岸海区内海图、航路指南和潮汐表、灯标表等航海资料比较完备，有利于驾驶员全面、深入了解航线所经海区内水文气象、助航设施、航海危险物、推荐航线和航法等资料。许多国家的沿岸繁忙水域都实施了分道通航制，以尽可能减小船舶碰撞危险。沿岸航行，交通环境复杂，许多情况下船舶回旋余地较小，航行中遇有紧迫局面时，船舶操纵困难。因此，沿岸航行，要求驾驶人员更加集中精力，谨慎驾驶，更加合理的利用好 ARPA，不可疏忽，以确保航行安全。442

18、.2 ARPA 功能在避碰中的运用和分析2.2.1 ARPA 用于判断相遇态势 经典船舶危险判断依据是测算目标船的六大参数，分别为TB 真方位、D 距离、DCPA 最近会遇距离、TCPA 到达最近会船点所需时间、TC 目标真航向、TV 目标真航速。对于船舶会遇危险的考虑优先顺序从两层面入手，一是位置关系，一般采纳先近8后远，先首后尾，先正横前后正横后，先右后左的顺序，但这种原则显然是不专业的，并未考虑船舶之间的位置变化规律，只能在最初发现来船，所有标绘活动尚未开始时的一种粗浅的信息处理的先后排序；第二是从DCPA、TCPA 入手，认为DCPA 小于设定的安全值为危险船，且越小越危险，结合TCP

19、A 来决定危险的紧迫程度，认为TCPA 小于设置范围则存在紧急碰撞危险，同时根据规则的要求，把会遇过程中的碰撞阶段分为自由行动阶段、碰撞危险阶段、紧迫局面阶段、紧迫危险阶段；按照会遇的态势划分不同区域的来船，如图1所示，本船又存在直航权利与让路义务之分，并对不同会遇态势下本船与来船的行动许可作了详尽规定，规则还在能见度不良时作了进一步陈述，此时船舶互有避让义务。 （1）用相对矢量判断，如图2.1 所示，如果目标的相对矢量的延长线通过扫描中心或与min CPA圆相交, 则表示与本船有碰撞危险。由图可以看出，目标T1的矢量延长线从位置“1”通过, 则表示目标T 1 从本船的船尾过；从“2”通过,

20、则表示目标T 1从本船的船首过。目标T 2从本船船首正横通过；目标T3 从本船的左舷通过；目标T4从本船的右舷通过。图 2.1 用 R.V 判断相遇态势（2）用真矢量判断，如图2.2 所示，目标T 1 为静止的固定目标, 其真矢量为零；9目标T 2 为右舷对遇船；目标T4 为左舷追越船；目标T 3 为船首向交叉会遇船。图3.2 用T.V判断相遇态势2.2.2 ARPA 用于碰撞危险估计用相对矢量判断，当相对矢量线通过扫描中心O或CPA Vo A E 时，有2 个PPC； 当Vo = A E 时，有1 个PPC； 当Vo V t) ，有1 个PPC。(3) 由于雷达测量和ARPA 跟踪等有误差，

21、船舶具有一定的尺寸以及两船相会时必须保持一定的距离等原因，ARPA围绕PPC设置一个可能发生碰撞的区域，即预测危险区PAD，船舶应避开这个区域。由于目标船和本船的速度比及相对位置不同而有0、1、2 个PPC，故PAD也有可能出现0、1、2 个，应注意PPC与PAD之间的关系。PPC 一定在PAD的长轴上， 但不一定在中点。 有一个PPC 必有一个PAD ，但有两个PPC，不一定有两个PAD。 有PAD不一定有PPC。(4) 船舶驾驶员必须经过仔细分析、仔细研究与思考，按照海上避碰规则要求谨慎驾驶，使本船首线避开 PPC、PAD。切记：当 V r 延长线不穿过本船O 点时，也存在碰撞危险，这取决

22、于目标船与本船的最小会遇距离 CPA 和到达最小会遇距离的时间TCPA 是否小于或者是等于 ARPA 中所设置的最小会遇距离 min CPA 和到达最小会遇距离的时间 min TCPA。 如果目标船的CPA min CPA ，TCPA min TCPA ，则目标船是安全船，不予以关注，本船可以保持航向、航速航行。 如果目标船的 CPA min 11CPA ，TCPA min TCPA ，则目标船是危险船，本船应考虑采取何种避让措施，改变航向、航速，使目标船 CPA min CPA ，TCPA min TCPA。 如果目标船的 CPA min CPA ， 而 0 TCPA min TCPA ，目

23、标船是紧急危险船。当确认目标船是安全船以及本船周围的其它目标也是安全的目标以后,再继续航行。2.2.3 ARPA 用于求取避让措施当系统发出危险报警后，运用ARPA 的试操船功能，可求出本船对危险目标船的避让措施。试操船常用的效果判据是碰撞危险的报警解除。ARPA 的试操船功能是指: 当ARPA 判断出本船与目标船有碰撞危险时，则立即发出碰撞危险报警，本船在采取实际避让机动前, 观察借助计算机用人工输入模拟航向和(或) 航速避让行动的效果，以检验该组数据的正确性, 如果危险报警解除, 则本船可采取这种航向和(或) 航速的避让措施。试操船有矢量型ARPA 试操船与PAD型ARPA试操船。其试操船

24、的方法为:航向试操船, 可用EBL (电子方位线) 指示模拟航向，然后使本船航向线与EBL重合；航速试操船，可用面板上的模拟航速控制键调节。试操船的效果判据均为碰撞危险报警解除。(1) 矢量型ARPA 试操船(采用R.M显示模式时)相对矢量模式试操船: 本船作模拟机动，使R.V（相对矢量) 不通过本船或者不与min CPA圆相交。真矢量模式试操船: 使目标T.V（真矢量) 与本船T.V矢端不相交。当显示PPC时, 使PPC 不出现在船首线上或船首线附近。(2) PAD 型ARPA 试操船先使EBL不与PAD 相交，然后本船模拟改向使船首线移至EBL方位。具有显示矢量功能的PAD 型ARPA ,

25、 当采取矢量进行试操船时, 方法同(1) 所述。55第三章 分析 ARPA 的局限性及影响3.1 ARPA 外围设备所引起的局限性3.1.1 雷达设备引起的局限性（1）由于采用的是低亮度显示，只提供原始视频显示回波图像，杂波处理简单、图像质量差，因而难以确保在杂波干扰背景中可靠识别相遇船回波。并且雷达波的水平波束宽度和脉冲重复周期决定了目标的方位测量精度和距离测量精度有限，进而影响到 ARPA 的跟踪精度。12（2）由于采用的是实时扫描，只能显示目标的瞬时位置、描绘目标和本船位置，而不能直接显示目标船的航向航速数据，更无预测未来及历史航迹的显示功能，因而看不清现场的运动态势，难以判断本船和相遇

26、船是否存在碰撞危险。雷达的探测能力受气象条件的影响，致使ARPA 的功能受到局限。在风浪较大的海况下,波浪所造成的回波将会布满雷达屏幕,如果开大雷达的近程增益,近距离的弱小船舶回波将会被抑制掉,而远距离的强大波浪干扰会依然存在,这就会导致ARPA 在录取和跟踪目标的时候,发生诸如漏检、丢失、误跟踪等情况。（3） 雷达的天线转速有限,使得ARPA 对高速机动的目标和近距离方位变动大的目标的录取和跟踪受到局限,容易出现目标丢失、跟踪中断、漏警现象。（4）雷达波的传播距离有限和盲区的影响，使得ARPA录取、跟踪的最大最小距离受限。这就使得ARPA对距离太远与太近的目标不能有效的录取、跟踪。ARPA

27、对距离太远和太近的目标均不能加以录取，各机不一。(5)雷达的反射回波不包含目标的属性信息，它只能反映回波的强弱程度这一特点限制了ARPA对目标的识别能力。ARPA不能识别回波目标为船舶、岛屿、海浪等属性,当驾驶员采用的模式为相对运动或对水运动时，岛屿和波浪也会有运动参数显示，以及由于海浪干扰及两目标靠近，处于同一跟踪窗内时，会发生目标调换现象，这都是经常造成误跟踪的原因。还可能使目前逐渐增多的超大型船舶被当作陆地而漏检，导致超大型船舶被漏警。这是航行安全所不期望的。3.1.2 各种传感器的误差所引起的局限性 罗经、计程仪、GPS 等 ARPA 系统的传感器，其本身性能的局限性必然导致 ARPA

28、 系统的局限性。例如：GPS 提供的位置信息是有误差的、计程仪的读数受到风流的影响存在误差、罗经提供的真北信息也是不可靠的。况且如果保养不当的话，误差就更大了。3.2 计算机的性能引起的 ARPA 功能的局限性计算机的内存容量和CPU 芯片的处理速度有限,以此为基础进行运算的ARPA 的功能不可避免的受到局限。在自动录取中，为提高录取目的性，采用了如前所述的“抑制区”、 “优先度”等措施。但实际上还存在着该录取的没录取，不该录取的被误录取的“漏”、 “误”现象。前者被漏录取的还可能是危险目标；后者被误录取的目标，造成画面混乱，妨碍观测。此外，调用自动录取功能前已处在警戒圈（区）内的目标或13从

29、水下进入警戒圈（区）后再露出水面的目标（如潜艇）是不会被自动录取的。但也可能是危险目标。对相距较近的目标，难以分辨录取。(1) ARPA 雷达图像的量化单元不可能太小,回波幅度分层也不可能过多。因为计算机会来不及运算。因此ARPA 在图像的分辨率、灰度等级、弱小目标的显示等方面尚不够令人满意。(2) 在数据处理方面表现为“处理延时”较长。目标距离、方位数据在录取后即可显示，而目标的航向、航速、CPA、TCPA 的显示均须经过一段延时。一旦目标船或本船改向、变速,则新的数据同样需要经相应延时后才能产生和稳定。可见在目标刚被录取时,本船和目标机动后,不满3min 的数据精度及图示(包括矢量、PPC

30、 圈和PAD) 都存在较大误差和不可靠性。3.3 ARPA 自身的设计原理导致的功能局限性（1）ARPA 在雷达信号预处理上存在去杂波干扰的局限性。ARPA 容易发生误跟踪和跟踪过程中目标丢失现象。由于海杂波干扰及两目标靠近时的目标调换现象，都可能发生误跟踪。此时显示的数据并非原先被跟踪目标的数据。由于海杂波干扰、回波弱或近距离目标大幅度快速机动等种种原因，都可能造成已跟踪目标的丢失、跟踪中断。IMO 的 ARPA性能标准规定，只有那些在 10 次天线连续扫描中，应该至少有 5 次可在显示器屏幕上清楚看到的目标才能被可靠跟踪.这就导致目标容易丢失。 （2）MOON 累计判断存在局限性。自动检测

31、是在去杂波等预处理后进行的。为了保留微弱的目标回波信号，只能在有剩余杂波的前提下进行自动检测。因此，经 MOON 判定而输出的仍可能有杂波；也就是说有用的小目标回波也可能在杂波处理，量化及 MOON判定等处理环节中丢失而不输出。此外，MOON 累计判断中的 M 和 N 的取值与雷达天线转速、天线水平波束宽度、脉冲重复周期等因素有关。MOON 判断的不完善使 ARPA 在目标检测中存在误检和目标丢失现象。 (3)PPC 圈和 PAD 应用的局限性。船舶在狭水道航行时，欲与相遇船安全避让，就必须及时互见对方的避让动态，以正确推测对方的意图。但是，在使用 ARPA 时，矢量的变化还不能代替肉眼互见中

32、的船首变化，这是因为 ARPA 的矢量计算、稳定显示存在处理延时，使矢量转向总是迟于实际船首转向。尤其船舶以较大舵角转向时，由于船舶惯性，使船舶的瞬时航向与船舶的重心运动的切线不一致。该本船航向误差角将导致目标真航向、真航速的误差，其值取决于目标改向大小和态势角。而 PPC 和 PAD 确定的前提是目标保向、保速，本船保速。一旦本船变速或者是目标船变速、变向，PPC14和 PAD 就随即失效。所以在渔场密布的沿海海域、狭水道和实行分道通航制的水域航行或进出港时，操船往往需要车舵结合进行避让和航行，这时 PPC 圈和 PAD 就失去了实用意义。（4）ARPA 的安全判据的局限性。目前 ARPA

33、的安全判据，或即碰撞危险判据均采用人工预置的 min CPA 和 min TCPA。用 ARPA 计算的目标船 CPA 与 min CPA 比较，判断是否有碰撞危险。上述 ARPA 的安全判断存在下列局限性： 1)未考虑目标船相对位置、态势不同对碰撞危险度的影响。如图 3.1 所示，四条相遇船 A、B、C、D 的距离 R=4 n mil、CPA=0.8 n mil、TCPA=15 min,均相同，按照安全判据都出现碰撞危险报警，但因他们所处的相对位置不同，态势角不同，实际上各船的危险程度也是不同的。尤其值得注意的是，首向、右舷、快速逼近的目标船，即使现在 CPA 尚未违反安全判据，但潜伏着巨大

34、危险。正横后，尤其是船尾目标船，即使其 CPA，TCPA 均已小于安全判据，出现了危险报警，但事实上并不一定危险。 2）TCPA 的局限性实际 TCPA 比理论 TCPA 短。如图 3.2 所示，目标船的 R.M.L 与min CPA 圆已相交，因为 CPAmin CPA,所以目标船是危险船。若 TCPAmin TCPA,则为非常危险船。这里 TCPA 是目标船相对运动到 CPA 点所需时间，即称之为理论 TCPA，而实际上目标船相对运动到 min CPA 圆弧上所需的时间，意即目标船已侵入 min CPA圆，该时间应该被看成目标船与本船发生非常危险的时间，称之为实际 TCPA或TMINCPA

35、(Time to MINCPA 圆)。由图可见，这个时间比理论 TCPA 要短得多，所以，常用的 TCPA 并不能确切表示危险的紧迫性。6615图 3.1 安全判断的局限性16图 3.2 TCPA 的局限性 3）minCPA、minTCPA 与海上避碰规则的关系尚未编入程序。 (5)预警的局限性。ARPA 存在虚警和漏警现象。当存在产生杂波干扰、设置的警戒圈（区）不合适或预置的安全判断 min CPA、min TCPA 数值过大等原因时，ARPA 会发生假报警或误报警。当存在目标回波弱、从水下闯入警戒圈（区）而突然出现的目标及超容量未被录取的目标时，ARPA 会发生漏警。3.4 ARPA 在操

36、作和使用上的局限性 （1）ARPA 的调谐、雨雪、波浪等按钮使用不当，会给 ARPA 的探测能力带来影响。最重要的是尽可能早的发现和录取相遇船目标。一般要求 8 n mile 外录取目标，在 6 n mile 左右应判断出与本船的会遇结果。 （2）ARPA 的工作模式如选择不当，会给 ARPA 的功能带来影响。 （3）狭水道使用 ARPA 时，矢量的变化不能代替肉眼互见中的船首变化，这是因为ARPA 的矢量计算、矢量稳定显示存在处理延时，使矢量转向总是迟于实际船首转向。尤其当船舶以较大的舵角转向时，由于船舶惯性，使船舶的瞬时航向与船舶的重心运动的切线不一致，其差值约达 1020。船舶在机动期间

37、，ARPA 存在的数据、信息是不可靠的，不可盲目使用。此外，当存在风流影响时，船首向与航迹向并不一致，二者存在差角。因此，在狭水道或近距离让船时应谨慎使用 ARPA，雾航时，应避免在转向点与来船相遇。 (4) 安全判断 min CPA、 min TCPA 和警戒圈设置不当给 ARPA 功能带来局限性。（5）ARPA 试操船的局限性。试操船操作的前提是保速保向，一旦目标船机动则结论无效。试操船结束，采取避让机动后，应继续观测和瞭望，以观其避让效果。如仍出现碰撞危险报警，则应考虑对方是否采取了不协调的机动。为此，可用尾迹功能检查，并进一步采取避让措施。（6）计算机的内存容量与 CPU 芯片的处理速

38、度有限，以此为基础的 ARPA 的运算必然受到限制。具体表现在 ARPA 雷达图像的量化单位不可能太小，回波幅度分层不可能太多、数据处理方面延时太长。77以上是对 ARPA 局限性的分析。此外，现在投入使用的 ARPA 型号繁多，设备面板上的控钮、按键多，操作使用不便，驾驶员须经过专门培训才能正确理解 ARPA 各种功能、局限性及可能产生的误差。这就加大了船舶驾驶员的劳动强度，造成疲劳，给船17舶与航行安全造成隐患。这就要积极地寻找减少及消除这些局限性的方法手段，力求减少海上船舶碰撞事故。第四章 使用 ARPA 应注意的问题 无论多么先进的航海设备，都是由人来操作和使用的，人的素质最终决定了设

39、备效能的发挥程度。ARPA 功能的局限性是客观存在，虽然通过种种技术上的革新措施可以减少和消除一部分不利影响，但是驾驶员的操作不当，可以使这些局限性成为航行安全的现实威胁。唯有加强船员的教育和培训，努力提高船舶驾驶员的素质,才能使ARPA 在正确的操作和使用下，克服局限性的影响，使船舶和海员的安全得到保障。船舶驾驶员要有足够的责任心和警惕性来保持正规的瞭望。再先进的ARPA 设备都不如船舶驾驶员的肉眼目视瞭望来得及时和准确,航海人员切不可过分依赖和信任ARPA ,切不可用警戒圈来代替正常的值守和了望。特别是对于调用自动录取功能前已处在警戒圈(区) 内的目标，或从水下进入警戒圈(区) 后再露出水

40、面的目标(如潜艇) ,以及一些不要求安装AIS 的小型船舶和小渔船，要加强瞭望、密切关注。同时，使用ARPA的驾驶员还必须具有一定的海上航行经验，熟练的操纵技能、正确的运用避碰规则，才能确保船舶航行安全。88 （1）发展和采用高新技术，努力提高 ARPA 设备的软硬件性能。可以通过发展和使用新型雷达天线、改进雷达的收发机硬件、采用大的内存和高速 CPU、发展和使用新型高性能的显示设备、改进软件来综合提高 ARPA 的性能。 （2）整合现有的航海仪器设备资源，努力完善现有仪器。可通过将 ECDIS（电子海图） 、AIS（船舶自动识别系统）等新型航海设备整合到 ARPA 系统之中。99 （3）加强海员的培训工作，提高船舶驾驶员的素质。无论多么先