Un radar marino con capacidad de ayuda de trazado de radar automático ( ARPA ) puede crear pistas utilizando contactos de radar . El sistema puede calcular el rumbo del objeto rastreado, la velocidad y el punto de aproximación más cercano (CPA), sabiendo así si hay peligro de colisión con el otro barco o tierra firme.
El desarrollo de ARPA comenzó después de 1956, cuando el transatlántico italiano SS Andrea Doria chocó con el MS Stockholm en una densa niebla y se hundió frente a la costa este de los Estados Unidos. Los radares ARPA comenzaron a surgir en la década de 1960, con el desarrollo de la microelectrónica . El primer ARPA disponible comercialmente se entregó al transatlántico MV Taimyr en 1969 [1] y fue fabricado por Norcontrol , ahora parte de Kongsberg Maritime . Los radares compatibles con ARPA ahora están disponibles incluso para yates pequeños.
Historia
La disponibilidad de microprocesadores de bajo costo y el desarrollo de tecnología informática avanzada durante los años setenta y ochenta han hecho posible la aplicación de técnicas informáticas para mejorar los sistemas comerciales de radar marino . Los fabricantes de radar utilizaron esta tecnología para crear las ayudas automáticas de trazado de radar. Los ARPA son sistemas de procesamiento de datos de radar asistidos por computadora que generan vectores predictivos y otra información sobre el movimiento de los barcos.
La Organización Marítima Internacional (OMI) ha establecido ciertas normas que modifican los requisitos del Convenio internacional para la seguridad de la vida humana en el mar en relación con el transporte de ayudas de localización de radar automatizadas adecuadas. La función principal de las ARPA se puede resumir en la declaración que se encuentra en las Normas de Desempeño de la OMI. Establece un requisito de las ARPA: "para mejorar el estándar de prevención de colisiones en el mar: Reducir la carga de trabajo de los observadores permitiéndoles obtener información automáticamente para que puedan desempeñarse tan bien con múltiples objetivos como al trazar manualmente un solo objetivo". . Como podemos ver en esta declaración, las principales ventajas de ARPA son una reducción en la carga de trabajo del personal del puente y una información más completa y rápida sobre los objetivos seleccionados.
Una función ARPA típica ofrece una presentación de la situación actual y utiliza tecnología informática para predecir situaciones futuras. Un ARPA evalúa el riesgo de colisión y permite al operador ver las maniobras propuestas por su propio barco.
Si bien hay muchos modelos diferentes de ARPA disponibles en el mercado, generalmente se proporcionan las siguientes funciones:
- Presentación de radar de movimiento real o relativo.
- Adquisición automática de objetivos más adquisición manual.
- Lectura digital de objetivos adquiridos que proporciona rumbo, velocidad, alcance, rumbo, punto de aproximación más cercano (CPA y tiempo para CPA (TCPA).
- La capacidad de mostrar información de evaluación de colisiones directamente en el Indicador de posición del plan (PPI), utilizando vectores (verdaderos o relativos) o una pantalla gráfica de Área de peligro prevista (PAD).
- La capacidad de realizar maniobras de prueba, incluidos cambios de rumbo, cambios de velocidad y cambios combinados de rumbo / velocidad.
- Estabilización automática del suelo para fines de navegación. ARPA procesa la información del radar mucho más rápidamente que el radar convencional, pero todavía está sujeto a las mismas limitaciones. Los datos ARPA son tan precisos como los datos que provienen de entradas como el giroscopio y el registro de velocidad.
ARPA independientes e integrales
El desarrollo y diseño inicial de las ARPA fueron unidades independientes. Eso se debe a que fueron diseñados para ser una adición a la unidad de radar convencional. Todas las funciones ARPA se instalaron a bordo como una unidad separada, pero debían interconectarse con el equipo existente para obtener los datos básicos del radar. Los principales beneficios fueron el ahorro de tiempo y costes para los barcos que ya estaban equipados con radar. Por supuesto, esta no era la situación ideal y, finalmente, fue el ARPA integral el que reemplazó a la unidad independiente.
La mayoría de los ARPA fabricados en el siglo XXI integran las funciones de ARPA con la pantalla del radar. El moderno ARPA integral combina los datos de radar convencionales con los sistemas de procesamiento de datos por computadora en una sola unidad. La principal ventaja operativa es que tanto los datos de radar como los de ARPA son fácilmente comparables.
Pantallas ARPA
Desde que se introdujo el radar por primera vez hasta la actualidad, la imagen del radar se ha presentado en la pantalla de un tubo de rayos catódicos . Aunque el tubo de rayos catódicos ha conservado su función a lo largo de los años, la forma en que se presenta la imagen ha cambiado considerablemente. Aproximadamente desde mediados de la década de 1980 aparecieron las primeras pantallas de escaneo de trama . El indicador de posición del Plan de barrido radial (PPI) fue reemplazado por un PPI de barrido de trama generado en un tipo de pantalla de televisión. Las unidades integrales de radar ARPA y convencional con pantalla de barrido de trama reemplazarán gradualmente a los equipos de radar de barrido radial.
El desarrollo del radar marino comercial entró en una nueva fase en la década de 1980 cuando se introdujeron las pantallas de barrido de trama que cumplían con las Normas de rendimiento de la OMI.
La imagen de radar de una pantalla sintética de barrido de tramas se produce en una pantalla de televisión y está formada por un gran número de líneas horizontales que forman un patrón conocido como trama. Este tipo de pantalla es mucho más compleja que la pantalla sintética de barrido radial y requiere una gran cantidad de memoria. Hay una serie de ventajas para el operador de una pantalla de barrido de trama y, al mismo tiempo, también hay algunas deficiencias. La ventaja más obvia de una pantalla de barrido de trama es el brillo de la imagen. Esto permite al observador ver la pantalla en casi todas las condiciones de luz ambiental. De todos los beneficios que ofrece un radar de barrido de trama, es esta capacidad la que ha asegurado su éxito. Otra diferencia entre las pantallas de barrido radial y de barrido de trama es que esta última tiene una pantalla rectangular. El tamaño de la pantalla se especifica por la longitud de la diagonal y el ancho y alto de la pantalla con una proporción aproximada de 4: 3. Los tubos de televisión de barrido de trama tienen una vida mucho más larga que un tubo de rayos catódicos de radar tradicional (CRT). Aunque los tubos son más baratos que sus contrapartes, la complejidad del procesamiento de la señal lo hace más caro en general.
PPI de barrido de trama
Las Normas de rendimiento de la OMI para el radar proporcionan una visualización en planta con un diámetro de visualización efectivo de 180 mm, 250 mm o 340 mm, según el tonelaje bruto del buque. Con los parámetros de diámetro ya elegidos, el fabricante tiene que decidir cómo organizar la ubicación de los datos numéricos digitales y los indicadores de estado de control. La pantalla de barrido de tramas facilita a los ingenieros de diseño la forma en que se pueden escribir datos auxiliares, digitalizar la información de azimut.
La trama cuando el barco propio maniobra
Normalmente, su ARPA hace todo automáticamente, pero aquí encontrará más información sobre cómo trazar su nave. Cuando se decide (después de la evaluación de la trama inicial) que es necesario que el barco propio maniobre, es esencial determinar el efecto de esa maniobra antes de su ejecución y asegurarse de que resultará en una distancia de paso segura. Una vez completada la maniobra, se debe continuar el trazado para asegurarse de que la maniobra está teniendo el efecto deseado.
La trama cuando el barco propio solo cambia de rumbo
Debido al tiempo necesario para que un cambio de velocidad tenga algún efecto sobre la línea de movimiento aparente, el navegante seleccionará con frecuencia un cambio de rumbo si logra una distancia de rebase satisfactoria.
Esto tiene algunas ventajas distintas:
- Su efecto es rápido.
- El buque conserva la forma de tercera clase.
- El encuentro puede resolverse más rápidamente.
- Es más probable que se detecte si el otro barco está trazando.
Ejemplo. Con el gobierno del barco propio en 000 ° a una velocidad de 12 nudos, se observa un eco de la siguiente manera:
- 0923 eco lleva 037 ° (T) a 9.5 millas náuticas
- 0929 eco lleva 036 ° (T) a 8.0 millas náuticas
- 0935 eco lleva 034 ° (T) a 6,5 millas náuticas
A las 09.35 se pretende alterar el rumbo 60 ° a estribor (asumimos que esto es instantáneo).
- predecir el nuevo CPA y TCPA
- Predecir el nuevo CPA y TCPA si la maniobra se retrasa hasta las 0941.
- Predecir el alcance y rumbo del eco a las 0935, si la maniobra (instantánea) se realiza a las 0941.
Ver también
- Sistema de identificación automática (AIS): otra herramienta de navegación que genera pistas e información de aproximación más cercana.
- Mini ayuda de trazado de radar automático (MARPA) o ayuda de seguimiento automático (ATA)
- Rastreador de radar
Referencias
- Publicación 1310 de la Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial de los Estados Unidos , Manual del tablero de maniobras y navegación por radar, Capítulo 5. Disponible en línea .
- Radar en el siglo XXI
- Mapas electrónicos para ARPA Radar en todos los puertos de Rusia
- ^ "Historia marítima de Kongsberg" . Kongsberg Maritime . Consultado el 28 de marzo de 2009 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Manual de BOLE, A., DINELEY, B., WALL, A., Radar y Arpa. Oxford, Elsevier, 2005, pág. 312.