船舶矢量线航法应用研究

目前，ARPA雷达已在现代船舶中得到了普遍的安装和使用，人们对ARPA的认识越来越深，对ARPA的各项功能进行了卓有成效的开发，从中得到了不少方便。但对ARPA雷达矢量线航法的研究、开发和使用，仅停留在变换雷达量程时对矢量线的长短作适当调整。文中就ARPA雷达矢量线航法的应用结合实例作了阐述，供同仁参考。     

雷达矢量线的灵活应用

0引言 自ARPA雷达在商船广泛应用以来，ARPA的操作使用已成为驾驶员必须掌握的技能之一。各种型号的ARPA的功能虽不尽相同，但是IMO要求矢量的显示是必备的。对ARPA的矢量线灵活应用，可使驾驶员及时地正确判断目标的运动，采取正确的避让措施。下面笔者就ARPA矢量线的应用作些介绍。     

欲善其事必利其器浅谈现代ARPA雷达的尾迹功能及其正确的使用方法

随着科技的进步，特别是近年来微电子和计算机技术的航海界的广泛应用，传统的航海仪器有了长足的发展。仅就雷达而言，从普通雷达发展到ARPA雷达，从普通的ARPA雷达发展到彩色显示、式功能智能化的ARPA雷达，设备进步推动了航海技术的发展。但无论多么先进的航海设备也要依靠人去操作，如何我们不能正确、合理地使用手中的航海仪器，那么即使仪器再先进，功能再强大，它的作用也无法发挥。     

雷达图像和电子海图系统的叠加应用

现代导航信息技术的应用和发展,电子海图与雷达图像/ARPA数据信息的叠加显示成为可能和必然,为船舶的导航和避碰提供安全保障。此文分析了NaviSailor3000型电子海图的雷达/ARPA功能,针对使用中容易出现的雷达图像叠加偏移,ARPA数据误差大的现象,提出了判断和修正的具体方法。     

ARPA雷达模拟器操作系统技术研究及其实现

本文通过对实际ARPA雷达操作系统功能和要求进行分析和研究，提出了一种可以实现的ARPA雷达模拟器操作系统模型，并重点介绍了模拟器操作系统中图形、图象的显示技术。     

ACC／ARPA雷达导航运行控制系统

此文论述和介绍了ACC／ARPA雷达导航运行控制系统的组成和相关工作原理。利用GPS，GLONASS的导航信息及估算系统DR与新的距离传感器ARPA雷达相结合，组成的ACC系统将能很好地克服目前使用的ARPA雷达所存在的问题，使商船在紧急状态情况下能安全航行。     

运行控制ACC智能化ARPA雷达

本文论述了介绍了运行控制ACC导航知能化ARPA雷达系统的组成和相关工作原理。利用全球卫星导航系统GPS，GLONASS的导航信息及估算系统DR与新的距离传感器－ARPA雷达相结合，并与先进的计算机技术相嵌应用组成的ACC系统将能很好地克服目前使用的ARPA雷达所存在的问题。     

ARPA中的PAD浅析

此文对ARPA中使用PAD的规律和目标船转向、变速及距离接近时对PAD的影响进行分析，并提出注意事项。     

ARPA模拟海上交通环境的事故分析系统研究

通过阐述ARPA的功能及在海事调查中的作用,提出用ARPA进行海上交通模拟的方法,并在此基础上设计出一种事故分析系统,从而方便对海上交通事故进行统计分析。     

AIS在船舶安全航行中的应用

分析船舶自动识别系统(AIS)组成、功能特点及其在船舶航行安全方面的应用,针对AIS系统在船位精度、航向显示、航速显示等方面的不足,探讨在实际使用过程中,如何合理运用AIS、VTS、ARPA等助航设备,确保船舶海上航行安全。     

谈雷达真尾迹和相对尾迹显示在使用上的比较

雷达真尾迹和相对尾迹显示在使用上各具有优势,对此进行分析比较,笔者认为在航行中如果能熟练运用雷达相对尾迹功能对准确快速判断来船与本船的态势有更大的优势,尤其是对没有安装ARPA的船舶来讲更利于船舶避碰。     

ARPA中变增益α-β-γ滤波的原理与设计

常增益α-β-γ(或α-β)滤波可以简化滤波过程中的运算量,缩短滤波运算时间,但其缺点是估值方差不是渐近的,而是波动的,要较长过程后才接近稳态方差,对目标速度较低,采样周期较长,而跟踪时间往往不长的ARPA中,使用这种滤波方法,就尤其显得不足。本文根据ARPA的特点,提出了一种新的变增益α-β-γ滤波的原理与设计方法。同时根据这一原理,本文还介绍了有限记忆α-β-γ(或α-β)滤波的优缺点及设计方法,并给出一个计算实例。作者认为在ARPA中采用这种滤波原理是可行的,而且能明显地改善APRA的性能。在线性量测时,若没有估计的验前知识,最小方差估计就退化为带权最小二乘估计。因此,对匀速直线运动的量测数据的处理,常采的滤波方法是α-β滤波。α-β滤波是以带权最小二乘为估计准则,用逆推的方法,求得匀速直线运动的两参数(位置、速度或单位位移增量)的最佳估计值。具体方法与公式见文献[1]。ARPA中,常假设量测误差的方差δ_k~2=const,(即权W_k≡1),所以,目前ARPA中的α-β滤波多数是以最小二乘为估计准则的。ARPA中,当目标船(或本船)机动(改向/改速)时,采用α-β滤波,是以匀速直线运动线段去代替实际的机动轨迹的,这样,在机动较大时,这种方法就容易丢失目标,难以实现有效的自动跟踪。显然,若能采用考虑到机动因素(加速度)的α-β-γ滤波,就可以提高ARPA自动跟踪的性能。文献[1]中给出了一种常增益的α-β-γ滤波方法。常增益α-β-γ滤波方法的好处是可以简化滤波过程中的运算量,缩短滤波运算时间;但是其估值方差不是渐近的、而是波动的,而且要较长的过程后才接近稳定的估值方差。在ARPA中,采样周期较长(一般为3秒)、跟踪时间往往并不长;若使用这种滤波方法,就尤其显得不足。为此,本文介绍一种变增益的α-β-γ滤波方法的原理及一些设计方法。这种新的滤波方法有较好的滤波效果,适合ARPA中使用。ARPA中若使用这一滤波方法,可以明显地改善其跟踪器的性能。当前微处理机的容量、速度及功能的飞速提高,为这种滤波方法的实现提供了可能。     

雷达与ARPA培训的教学改革

在STCW78/95公约中,特别强调实际技能培养的要求,雷达和ARPA是船上的主要航海设备。分析了目前在我国雷达与ARPA培训中存在的问题,提出了有关雷达与ARPA教学改革的相关建议。     

ARPA雷达矢量线航法

目前,对ARPA雷达速度矢量线的研究、开发和使用一直没有什么突破,仅仅停留在变换雷达量程时对速度矢量线的长短作适当调整,就ARPA雷达速度矢量线的有关定义及航法谈几点看法.     

船用ARPA的模块化设计及微机应用

本提出了利用模块化方法设计船用ARPA（自动雷达标绘仪）的基本方案，并提出利用微机作为ARPA的终端。还分析了该方案的优点及对加速实现船用ARPA国产化的意义。     

谈ARPA的"尾迹"显示

ARPA的目标尾迹显示的形成，决定了该显示方式的许多特点，它的应用可以弥补矢量显示，历史航迹显示的不足。各种显示方式的合理配合，使ARPA在避碰中的应用更为有效。     

从STCW78/95公约看雷达/ARPA模拟器的不足

STCW78／95公约确定了模拟器在航海教育中的关键地位，作为在航海培训评估工作中应用最广泛的雷达／ARPA模拟器，受到技术和设备的限制，还有很多不尽人意的方面。本文就NT—PRO2000／3000雷达／ARPA模拟器的不足提出了自己的见解。     

船舶ARPA设备应用效能研究

ARPA是用于船舶避碰的主要设备,对减少船舶碰撞发挥了重要作用。由于工作原理和设备性能等方面的原因,ARPA在功能上存在一定局限性,因此需要采取措施,为船舶导航和避碰系统提供更精确可靠的数据,确保船舶航行安全。     

基于双缓存技术的雷达图像多图层设计与仿真

传统雷达模拟器图像生成多是采用扫描线求交算法,该算法一定程度上会增加计算机CPU的额外运算,浪费系统资源,而且雷达ARPA图像生成速率低,图像质量差,不便于新功能的添加。为提高雷达ARPA图像逼真度和方便功能扩展,以扫描的高效性和代码的易维护性为前提,基于双缓存技术对雷达图像的生成进行了多图层设计,并基于多图层设计提出了更为简单的每帧雷达图像和ARPA符号的生成算法。以不同显示模式下的雷达图像进行了仿真,验证了算法的可行性,相关算法已经成功应用到了雷达模拟器中雷达ARPA图像的仿真。     

船舶自动识别系统（AIS）

在对船载自动识别系统（AIS）的功能研究的基础之上，研究了对GPS，ECDIS，ARPA，VTS，VDR，CHISREP，航标，物流，船-岸信息网等航运及海事管理的影响，提出了发展AIS的观点。