Sistema ARPA: Introducció i Característiques

Sistema ARPA

1. Introducció

Sistemes electrònics d’ajuda a la detecció radar:

• EPA - Electronic Plotting Aid - obligatori per a vaixells SOLAS 300-500 GT - permet puntejar mínim 10 blancs alhora - no fa seguiment automàtic.
• ATA - Automatic Tracking Aid - obligatori per a vaixells SOLAS 500 – 10.000 GT - permet adquisició manual i seguiment i visualització automàtica de mínim 10 blancs alhora.
• ARPA - Automatic Radar Plotting Aid - obligatori per a vaixells SOLAS >10.000 GT - permet adquisició manual i automàtica, seguiment i visualització automàtica de mínim 40 blancs alhora (20 blancs són d’abans del 2008) - permet fer maniobres de prova.

Punteig electrònic (Electronic Plotting) - càlcul automàtic de paràmetres cinemàtics d’un blanc d’un equip de radar.

Seguiment electrònic d’un blanc (ATT - Automatic Target Tracking) - càlcul i visualització automàtiques i continuades dels paràmetres cinemàtics d’un blanc.

Adquisició d’un blanc - inici del procés de seguiment d’un blanc - manual o automàtica.

Requeriments per a vaixells SOLAS

• 500 – 3000 GT: 1 ATA
• 3000 – 10000 GT: 2 ATA
• > 10000 GT: 1 ARPA + 1 ATA

Les ARPA actuals tenen escales d’entre 1,5 i 24. Es pot canviar d’escala sense perdre informació.

2. Adquisició i Seguiment d’un Eco

Els equips moderns poden seguir fins a 200 ecos alhora.

Manual

1. Selecció de l’eco - situant el marcador sobre l’eco amb el trackball.
2. Inici de l’adquisició - es prem una tecla i l’objecte apareix amb un quadrat discontinu.
3. Final del seguiment - es posa el marcador sobre l’eco i es clica a la tecla de cancel·lar.

* Si es supera el nombre màxim d’ecos, apareix Target Overflow.

Automàtic

L’equip selecciona i segueix els ecos dins una zona escollida per l’operador.

Visualització d’un Eco Adquirit

Els que es troben a un possible rumb de col·lisió apareixen a la pantalla amb un triangle vermell. Els que no estan amb un CPA mínim fixat apareixen a la pantalla amb un cercle.

Dades de Moviment d’un Blanc

Es posa el marcador sobre un blanc en seguiment i es clica a Target Data. Apareix un quadrat i un nombre que indica l’ordre d’adquisició del blanc.

• Distància actual
• Demora
• Rumb
• Velocitat
• CPA
• TCPA
• Bow Crossing Range
• Bow Crossing Time

Visualització dels Vectors de Moviment

Apareixen als 20 punteigs d’eco en seguiment (la màxima precisió arriba als 60 punteigs).

• Direcció - indica el rumb seguit pel blanc.
• Longitud - representa la distància que es preveu que recorrerà el blanc en la direcció indicada pel vector en un cert temps - es selecciona amb Vector Time (els valors varien des de 30s fins 30 min).

Vectors de Moviment

• Vector relatiu - rumb i velocitat relativa - interpolació de les dades de punteig en RM.
• Vector verdader - rumb i velocitat veritables - suma dels vectors relatius amb el vector de moviment en RM (en TM el càlcul és al revés).

El tipus de moviment representat pels vectors és el mateix que el mode de presentació a la pantalla RM o TM.

Normativa IMO

Estableix dos nivells de precisió per l’ARPA:

• Temps màxim per la presentació visual de la tendència inicial de moviment d’un blanc (1 min – 20 punteigs).
• Temps màxim per la màxima precisió (3 min – 60 punteigs).
• Període típic de revolució d’una antena de radar amb ARPA (24 – 48 rpm).

3. Característiques Avançades

Adquisició Automàtica d’Ecos

Tipus:

• Per àrea - tots els blancs detectats pel radar dins l’àrea marcada s’adquireixen automàticament - si es supera el màxim admès, s’activarà una alarma d’avís.
• Amb zones de guàrdia - cada zona (1 o 2) està establerta per dos anells de guàrdia amb distància, amplada i longitud establertes per l’operador - adquireix automàticament els blancs que passen davant els anells i s’activen alarmes acústiques i visuals.
• Amb anells de guàrdia i zones d’exclusió - la zona es defineix amb anells de guàrdia d’una o dues zones d’exclusió (ARBArea Rejection Boundary: permet excloure els blancs que no interessa seguir i que podrien saturar l’ARPA).

Una zona d’adquisició pot ser una zona de guàrdia i al revés.

Limitacions

• Els elements discontinus de la costa acostumen a saturar els canals d’adquisició.
• El mode automàtic de l’ARPA tendeix a adquirir blancs espuris.
• Els blancs espuris es perden fàcilment i fan saltar l’alarma de pèrdua de blancs.

Estabilització Automàtica sobre el Fons Mitjançant un Eco de Referència

1. Localitzar un blanc terrestre aïllat.
2. Adquisició manual per un dels canals de seguiment de l’ARPA i el seleccionem com eco de referència.
3. L’eco de referència es mostra a pantalla amb una R.
4. L’ARPA calcula la velocitat i rumb efectius del vaixell propi a partir del moviment aparent del blanc.
5. Procés automàtic i l’eco es manté en seguiment constant per detectar possibles canvis de rumb i velocitat del vaixell.

Cal tenir en compte si passa un vaixell prop del blanc de referència perquè l’ARPA pot canviar el blanc (target swap), sobretot si fa ombra al blanc.

Realització de Maniobres de Prova

Maniobra de prova (trial manoeuvre) - simulació d’una maniobra sense fer-la per veure els seus efectes considerant que els altres ecos no canviaran ni el rumb ni la velocitat:

• Canvi de rumb.
• Canvi de velocitat.
• Canvi de rumb i velocitat.
• Sense canvi de rumb ni velocitat - permet analitzar el moviment dels altres ecos.

Inici - es dona al trial manoeuvre - apareix una T a pantalla per indicar que treballem en mode prova - apareix un menú de paràmetres d’entrada:

• Course - nou rumb.
• Speed - nova velocitat.
• Delay - temps abans de la maniobra.

Al cap d’un temps sense operar, la pantalla torna al mode normal.

Mapes i Línies de Navegació

Es basa en el traçat de contorns sobre una imatge radar amb el traçat de línies de navegació i permet posar símbols. Es poden guardar i recuperar després (si es treballa amb la presentació correcta).

Els mapes es poden fer amb moviments verdaders o relatius i es guarden amb el moviment escollit.

Càlcul de Punts de Possible Col·lisió (PPC)

(opcional) Punt/s (1 o 2) en què podem col·lisionar amb un blanc per un canvi de rumb. El càlcul de PPC permet avisar de l’existència d’un possible risc de col·lisió.

Càlcul d’Àrees de Perill (PAD)

(opcional) PAD - àrea de seguretat al voltant del PPC per tal de prevenir els possibles efectes de la incertesa en els càlculs cinemàtics.

Alarmes i Advertiments

Alarmes visuals o acústiques s’activen per:

• Violació de la zona de guarda - s’activa si el blanc entra a una zona de guarda (acústica).
• Violació del CPA o TCPA - s’activa si els (T)CPA estimats són inferiors als valors fixats per l’operador.
• Pèrdua de blancs - s’activa si el sistema perd un blanc i no el pot recuperar després de 10 scans.
• Bow cross - s’activa si el blanc adquirit es creua o creuarà per la proa.

Advertiments - s’activen quan alguna de les funcions de l’ARPA no està disponible.