基于ARPA算法的航海应用研究

研究如何拓展ARPA在航海领域的应用,设计一种操作简单且直观的为操纵者提供船舶当前态势,并能实时为操纵者提供避碰决策的雷达避碰算法,对船舶操纵者保证航行安全,有重要的意义。介绍了罗盘坐标系与笛卡尔坐标系转换的算法,设计了基于避碰解析几何的态势标绘算法和避碰标绘算法。     

ARPA理论基础新探——对PAD向上兼容的矢量安全域研究

PAD提高了雷达避碰自动标绘的功能,堪称避碰标绘理论的一大进展。然而,其图形生成较为复杂、过多耗费了系统的处理时间和内存空间、仅能自动探测碰撞危险和指示航向、使用不便。国外有人提出一种“可操纵空间”概念。笔者认为此概念有可取之外,以此为契机,独立深入研究,研制成功矢量安全域(Safe Area of Vector简为SAV)。此SAV不同于PAD     

什么是ARPA?

ARPA的全称为AUTOMATIC RADAR PLOTTING AIDS,即自动雷达标绘仪。有些资料上也有称其为CAS的,即COLLATION AVOID ANCE SYSTEM的简称,意为避碰系统。我国有些人习惯上就将它叫做避碰雷达,其实都是一个意思。而国际海协(IMCO)于1979年第十一次大会通过的决议上,明确定义该装置为ARPA,并通过了ARPA的性能标准。 ARPA能随时对驾驶员所关注的20个或20个     

速比圆预报危险区模型及其在ARPA系统中的应用

本文在雷达避碰速比测定法研究的基础上提出了速比圆预报危险区的数学模型,这个模型可用于自动雷达标绘(ARPA)系统。文中分别简述和分析了速比圆(可能碰撞圆)预报危险区的构造原理及数学模型。在TRS-80微型计算机上的计算结果表明,速比圆预报危险区模型比现有的ARPA系统中的预报危险区模型能提供更多的避碰信息。     

关于碰撞危险区的探讨

由于船舶的大型化、高速化,以及在港湾、狭水道水域通航密度逐年增加,船舶避碰问题成为当今航海技术的研究重点。雷达用于海上避碰已有约40年的历史,是最重要的航海仪器。可是,装有雷达的船舶相互碰撞的事故仍然时有发生,暴露出雷达装置本身的缺陷和局限性。近年来,各种类型的雷达避碰装置竞相问世,可以提供DCPA、TCPA、他船过去的航迹等数据,在一定程度上弥补了航海雷达的某些缺陷,但还存在不少使航海界非常关注的问题。本文就碰撞危险区(PAD)问题试作初步探讨,并提出一种新图形的设想。新图形的最大优点是能一目了然得出本船安全速度,而不需进行模拟试操作,更适应避碰规则以及在分道通航等条件下对减速的要求。同时也能直接得出改向避碰的度数。新图形显示出本船所有的安全航速与安全航向,供航海人员根据现场的实际情况和避碰规则的要求而组合选用。此外,新图形显示在显示器的盲区附近,可避免或减少对他船映象监视观察的影响。     

探讨新的航海技术对船舶避碰自动化的影响

首先针对人为因素为碰撞和搁浅触礁事故的主要原因这一事实以及国内船员队伍的现状，论述了船舶避碰自动化的必要性，指出船舶自动避碰是最终实现航海自动化的关键。重点论述了船舶自动避碰的研究现状，新的航海技术对避碰自动化将会产生的影响以及船舶避碰自动化亟待解决的问题。     

自动雷达避碰决策系统研究及程序设计

本文从研究自动雷达避碰决策系统出发,对现行的避碰理论作了较好全面系统的运用,并对其不足给出了修订意见。在ARPA能够自动探测和自动跟踪目标的基础上,提出了自动雷达避碰决策系统的概念图,确定了自动雷达避碰决策的具体方案。并在IBM—PC机上编制程序做了模拟实验,经检验方案可行。在本研究中,考虑到目前船舶大型化、高速化等因素,与以往避碰决策研究中设计的避碰方案所不同的是,本文计入船舶操纵特性(主要指旋回特性及惯性)的影响,为此推导出简化的操纵延迟时间公式,以此等效船舶的旋回过程及惯性。确定的避碰方案除着重遵守国际避碰规则外,重要的是借鉴了优良船艺的海上避碰经验,综合利用了现有避碰理论的合理因素,并将人的行为方式考虑到避碰决策中。本文还建立了夏航时刻的数学模型。     

船舶避碰对策优化原则

船舶避碰始终是航行安全研究领域的热点问题和难意问题.它涉及船舶条件、船员条件及通航环境等诸多因素的影响.船舶避碰技术已由"经典避碰"(几何避碰和雷达避碰)发展到‘智能避碰"(目前日本等国正在率先研制开发)--计算机集成驾驶系统的自动避碰.但无论何种避碰,都基于对避碰信息的有效采集和正确处理.     

多物标雷达标绘评估系统的研究

在利用航海模拟器进行雷达标绘训练中,能否实现多物标雷达标绘的自动评估并保证评估结果的客观性和准确性已成为一个亟待解决的问题。通过对多物标雷达标绘进行深入研究,构建了多物标雷达标绘评估系统的整体框架和流程图,确定各评估要素及其权重,建立了各评估要素的误差分布函数,利用Visual C++面向对象的语言完成评估系统的整体开发工作。     

新型雷达避碰与操纵模拟器系统性能分析

根据新型雷达避碰与操纵模拟器的研制情况，分析了该套系统的设计思想，提出了新型航海雷达模拟器将完成的任务，功能及技术指标，阐述了雷达模拟器今后在我国航海教学，培训中所起的重要作用。     

TV光栅扫描显示的航海雷达

航海雷达作为远洋船舶重要的电子导航设备,其主要的作用是在能见度极差的情况下定位和避碰。自世界上第一台航海雷达问世的四十年来,航海雷达经历了电子管、部分固体化、全固体化,集成化和数字化几个发展阶段,每一新的发展阶段都带来性能价格比及可靠性的提高。     

上海《1972年国际避碰规则》讨论会论文摘译

中国航海学会于1982年11月8日至12日在上海召开了《1972年国际海上避碰规则》学术讨论会。参加这次会议的国际海事组织(IMO)的专家们在会上发表了17篇论文,本文是其中的9篇的摘译。这9篇论文的题目是:(1)海上避碰规则的发展;(2)雷达与避碰;(3)船舶定线;(4)渔船与避碰;(5)船舶通航管理与避碰;(6)碰撞中的人为因素;(7)碰撞案例的研究;(8)水面受限制条件下引起碰撞的因素;(9)碰撞法:责任的判定、限制与损害。     

最新的雷达自动标绘仪

最近,美国雷松航海仪器公司研制成一种称做“RAYPATH”的雷达自动标绘仪,它是集世界各公司生产的“ARPA”之精华研制而成的。它具有许多特点:一、硬件最少。整个YPATH”部分是由位片式处理机板、Y总线驱动器板、Y总线接收器板和数模     

基于马尼拉修正案的“航海雷达”课教改建议

详细分析"12适任考试大纲"中"航海学"科目"使用雷达和自动雷达标绘仪保持航行安全"考纲的侧重点,探讨STCW公约马尼拉修正案对航海本科教学雷达理论知识掌握要求的变化,基于海事局最新制定的"12适任考试大纲"的要求,从教材选取、理论教学和实验教学安排等方面提出改进"航海雷达"课程的教学建议。     

海图雷达(Chart Radar)在航海中的应用

航海雷达在船舶避碰中发挥了极其重要的作用,但其导航功能发挥有限。随着电子海图的发展,将海图信息叠加到雷达图像上的海图雷达(Chart Radar)应运而生,IEC也制定了相应的测试标准,这极大的促进了雷达导航功能的发展。此文主要探讨了海图雷达的功能和在航海中的应用,以及在应用中的注意事项。     

雾航中如何运用雷达避碰

在雾航中,运用雷达避碰是"1972年国际海上避碰规则"和"内河避碰规则(1991年)"对船舶提出的强制性要求.倘若不能很好地利用雷达避碰,是一种违规行为;倘若根本不用雷达进行避碰,将是一种严重的失职行为!     

模糊数据库技术在航海避碰决策支持系统中的应用

将航海避碰案例规范化 ,并根据案例中部分信息的不精确性 ,在数据库系统的数据表示和查询中引入模糊技术 ,从而形成了一个模糊关系型的避碰案例数据库系统 ,并将其嵌入到航海避碰决策支持系统当中 ,为安全航行提供了更丰富的决策信息。     

雷达标绘训练与自动评估系统设计

针对现有雷达标绘评估不能完全做到无纸化、全自动化的问题,利用WPF开发框架及C#语言设计一种新型雷达标绘训练与自动评估系统。该系统主要包括设备仿真子系统、试题子系统、评估子系统。设备仿真子系统提出雷达标绘作业元素化技术,可实现对雷达设备和雷达标绘作业的仿真;试题子系统制定评估试题,题型做到了对雷达标绘评估纲要全覆盖;评估子系统借助于标绘作业元素化技术提出了一种对雷达标绘过程评估的自动评估算法。测试表明,该系统完全满足雷达标绘的训练与自动评估需求,可实现雷达标绘评估的全自动化、无纸化。     

雷达避碰的一般方法

本文首先论述雷达观测的特点,从雷达观测的特点出发並根据1972年国际海上避碰规则探讨雷达避碰的一般原则,再进一步讨论在远距离和近距离雷达避碰行动。在上述论述中,参考了过去碰撞事故的教训和成功地使用雷达避碰的经验。     

船舶在能见度不良非互见时的避碰研究

船舶在能见度不良非互见时的避碰研究一直是航海人员非常关注的问题。为此本文在对前人研究成果总结和分析的基础上,结合《国际海上避碰规则》第十九条第四款规定,总结出一船仅凭雷达测到他船时的具体避让方法,对于转向避让、变速避让及转向结合变速避让分象限进行具体分析。