雷达与ARPA(幻灯片)(ARPA4)
学习雷达ARPA的总结
厦门海洋职业技术学院
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学习雷达ARPA的总结
ARPA是自动雷达标绘仪译自英文简称。它是以电子计算机技术为基础的自动雷达标绘仪，与普通船员用雷达，计程仪及罗经配接结构成ARPA系统，就能人工或自动雷达捕捉（或称录取）多个目标，美工加以自动跟踪，然后在显示器上以矢量形式显示目标船的航向和航速，以数据形式显示CPA和TCPA等重要的避碰数据，还具有碰撞危险判断，报警，试操船等多种功能，因此，ARPA替代传统的雷达人工标绘，使雷达在船舶避碰应用中发挥更大的作用。
一个基本的ARPA系统由传感器和ARPA本身两大部分组成，（一）传感器：1，X和S波段的高质量船用雷达―――为ARPA提供目标回波系统视频，向ARPA提供触发脉冲，旋转方位信号与中首信号。
2陀螺罗经―――为ARPA提供本船航向信号
3计程仪―――为ARPA提供本船航速信号，可有对水航速和对地航速。
4外存器―――可贮存港口的视频地图或电子海图，在进出港时，可供船舶导航作用。
（二）ARPA部分：1预处理电路―――把雷达回波视频信号进行数字化，以便计算处理。
2接口电路―――对输入ARPA的所有信号进行数字化。
器对预处理过的目标回波信号进行自动检测。
4目标录取电路―――用人工或自动方式将所选目标的位置数据送入跟踪器，作为设置跟踪窗的初始的位置数据。
5跟踪器―――对已录取目标进行自动跟踪。
6电子计算机―――是ARPA的核心，是一个微计算机系统，完成所有计算和控制工作。
7显示器―――包括乎面位置综合图形显示器和数据显示器。
8控制台―――通过设在操作控制台的操纵杆或跟踪球及其他操作按钮把操作信息送入计算机。
7ARPA电源―――为ARPA各部分提供各种电源。
一般海上航行，MIN CPA不得小于2－3n mile, MIN
1102第二节雷达及ARPA的使用
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1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑. 第二节 雷达及ARPA的使用
1156. __A____ is not a job of the radar antenna．
下列哪一项不是雷达天线的功用（）
A．To receive the high-frequency pulses from the transmitter
接收发射器发来的高频脉冲
B．To focus the pulses into a beam，and send them into space 把脉冲集中成束，并发射出去
C．To pick up reflected pulses coming from objects that have been struck by the beam
接收从物标反射回来的脉冲波束
D．To reflect microwaves 反射微波
1157. ____D__ is not used in modern radar．
下列哪一项不用于现代雷达
A．EBL 电子方位线B．VRM 活动距标圈C．CRT 荧光屏D．Grease pencil 蜡笔
1158. ___D___ typically extends from close as 0.1 nautical miles out to 32 NM．
（）可最近可达0.1海里,最远可达32海里
A．EBL 电子方位线B．VRM 活动距标圈C．CRT 荧光屏
D．target tracking range 物标跟踪范围
1159. Although manual plotting for CPA works well，the workload can become overwhelming
when confronted with __D____．
虽然使用人工标绘也可以准确求出最近会遇距离，但是，当遇到（）时，工作量将变得非常大。
ARPA操作说明
雷达键盘说明
键盘按钮 描述说明
POWER 打开和关闭系统
EBL and VRM controls 分别调节电子方位线和活动距标圈
EBL ON, EBL OFF 分别打开和关闭电子方位线
VRM ON, VRM OFF 分别打开和关闭活动距标圈
F1-F4 快捷菜单键
ALARM ACK 关闭声音报警
STBY TX 从预备到发射的转换键
BRILL 调节屏幕的亮度
A/C RAIN 雨雪抑制调节键
A/C SEA 海浪干扰调节键
GAIN 调节雷达接收器的灵敏度
HL OFF 当按下时临时的取消船首线
EBL OFFSET 控制电子方位线的偏移显示
MODE 选择显示模式
OFF CENTER 移动本船的位置
CU/TM RESET 将本船位置向船尾方向移动半径的75%，
INDEX LINE
VECTOR TIME 选择矢量线的时间（长度）
VECTOR MODE 选择矢量线的模式（相对矢量还是真矢量）
TARGET LIST 显示ARP目标清单
CANCEL TRAILS 取消所有目标的尾迹
BRILL/O 选择颜色
ENTER MARK 输入标志，结束键盘操作
MENU 打开主菜单，关闭其他菜单
ACQ 为ARP录取目标；将处于休眠状态的AIS目标激活
RANGE 选择雷达显示范围
TARGET DATA 显示选择的ARP或AIS目标的数据
TARGET CANCEL 取消ARP,AIS或用鼠标选择的参考物标的跟踪
ARP操作程序
激活和休眠ARP功能
选择ARP ACQ MODE项，点击鼠标左键出现OFF, MAN, AUTO MAN三项。
自动录取功能
选择ARP ACQ MODE项，点击鼠标右键，选择1 ARP SELECT然后点击滚轮或左键。
根据需要选择自动录取的状态，然后点击滚轮或左键。点击右键关闭该菜单。
手动录取功能
当光标在有效的显示区域之内，滚动滚轮，当在指导窗口显示“ACQ”时，将光标移动到你想录取的物标上，按下鼠标左键录取该物标。
Unit 23 Radar and ARPA
Unit 23 Radar and ARPA
Introduction to Radar and ARPA自动雷达标绘仪和雷达的介绍
Today sea Captains can guide their ships safely through a crowded harbor in dense fog,and
pilots can take ships through thick fogs to their berths.今天海上船长能在浓雾中指挥他们的船舶安全地通过一个拥挤的海港并且引航员能操船通过厚雾到达他们的泊位。An
electronic system called RADAR makes this possible.一个电子叫雷达的系统使这些成为可能。
A radar unit can pierce dardness and weather conditions in which human eyesight is
obstructed .一个雷达装置能穿透黑暗和人类视力被阻碍的天气状况。Within its range it can
show an observer ships,storm clouds,small islands,coastlines,and prominent landmarks.在它的距离范围之内它能显示一个观测者船舶，风暴云，小岛，海岸线和显著的陆标。It also be
used to measure the distance to an object and the speed at which the object is moving toward
or away from the observer.它也能被用来测量一个障碍物的距离和这个障碍物移向和远离观测者的速度。
Radar uses eletromagnetic waves usually short-wavelength waves called microwaves.雷达用电磁波一般短波长的波别叫做微波。These waves bounce back from solid objects in
3.5 雷达与ARPA
船 员 评 估 标 准
科目 雷达操作
与应用 等级 一、二、三 职务 二、三副
评估内容 雷达自动标绘
序号 评估标准 评分 备注
一、目标捕获(14分)
1 CPA/TCPA设置准则
1.1 设置CPA/TCPA的作用（0.5分）
1.2 设置CPA/TCPA的准则（0.5分）
1.3 设置CPA/TCPA数据（1分）
2
2 目标捕获的含义，建立初始跟踪的过程，目标运动趋势数据的获取
2.1 目标捕获的含义（1分）
2.2 建立初始跟踪的过程（0.5分）
2.3 目标运动趋势数据的获取（0.5分）
2
3 目标手动捕获和自动捕获在不同航行环境中使用的基本原则及其优势与局限性
3.1 目标手动捕获和自动捕获在不同航行环境中使用的基本原则（0.5分）
3.2 目标手动捕获和自动捕获在不同航行环境中使用的优势与局限性（0.5分）
3.3 目标手动捕获的先后顺序（1分）
3.4 目标手动捕获（1分）
3.5 真矢量∕相对矢量的特点（1分）
3.6 真矢量∕相对矢量的选择，转换及矢量长度（时间）的调整（1分）
5
4 自动捕获设置方法及抑制区的合理使用
4.1 合理选择警戒圈的距离及区域（1分）
4.2 设置警戒圈（2分）
4.3 识别被自动捕获的目标（0.5分）
4.4 抑制区的使用场合（0.5分）
4.5 抑制区的设置（1分）
5
二．目标跟踪（11分）
1 目标稳定跟踪条件判断，目标预测运动数据的获取及其精度判断
1.1 目标稳定跟踪条件（0.5分）
1.2 选择性读取目标预测运动数据（方位，距离，航向，航速，CPA，TCPA等）（1分）
1.3 解释预测运动数据的含义（3分）
1.4 精度判断（0.5分）
5
含义解释不清，本项为零分
2 在可能发生目标丢失和目标交换条件下的雷达观测与操作
2.1 识别已丢失的目标（0.5分）
2.2 正确判断目标交换（0.5分）
雷达与arpa实验报告
雷达与arpa实验报告
1. 实验目的
本实验旨在通过搭建雷达系统并了解其基本原理，亲自操作雷达设备，并尝试使用 ARPA 技术进行目标跟踪和测量。
2. 实验器材和原理
2.1 实验器材
- 雷达设备（包括主机、天线、控制系统等）
- 计算机
- ARPA 软件
2.2 实验原理
雷达是一种利用无线电波进行探测和测量的设备。它通过将无线电波发送出去，并接收到由目标物体反射回来的信号来探测目标的位置和速度。雷达系统由三个主要部分构成：发射机、接收机和天线。发射机产生并发送连续无线电波，天线将发射的信号辐射出去，当信号遇到目标物体时，会被反射回来并由接收机接收和处理。
ARPA（自动雷达目标追踪与测量）是一种将雷达技术与计算机技术相结合的技术。利用计算机的处理能力，ARPA 可以实现对多个目标的同时跟踪和测量，提高雷达系统的应用效果。
3. 实验步骤
3.1 搭建雷达系统
首先，我们需要将雷达设备搭建起来。根据实验指导书中的说明，完成相应的连接和调试工作，确保雷达设备能够正常工作。 3.2 验证雷达的基本功能
在正式进行 ARPA 实验之前，我们需要验证雷达设备的基本功能是否正常。通过设置天线方向和范围等参数，观察和记录雷达设备发射的无线电波的覆盖范围，并根据接收到的信号判断是否存在目标物体。
3.3 进行 ARPA 实验
将计算机与雷达系统相连接，并在计算机上运行 ARPA 软件。通过 ARPA 软件，可以实现对目标物体的跟踪和测量。根据指导书中的步骤设置相应的参数，开始进行 ARPA 实验。
在 ARPA 实验中，我们可以观察到雷达的工作情况、目标物体的运动轨迹等信息。根据 ARPA 系统的分析，我们还可以获取目标物体的距离、速度等测量结果。通过与实际情况的对比，评估 ARPA 技术的准确性和可靠性。
4. 实验结果与分析
4.1 雷达的基本功能验证结果
在进行基本功能验证时，我们观察到雷达设备成功发射无线电波，并从一定范围内接收到回波信号。根据接收到的信号，我们可以明显地看到目标物体的存在。这表明雷达设备的基本功能正常。
航海雷达与ARPA
< 航海雷达与ARPA >
第一章 基本工作原课
第一节 测距测方位基本原理
1．测距
a）利用电磁波特性：
1）.直接传播（微波波段）
2）.匀速传播（同一媒质中）
3）.反射特性（在任何两种媒质的边界面）
b）计算公式:
S = C( t2 - t1 ) / 2
其中：S：目标和本船距离; t1 ：发射时刻;
t2 ：接收时刻 ；C：电波速度；为300000公里/秒
为准确测量( t2 - t1 ) ，发射信号包络为矩形脉冲。
2．测向
天线为定向天线，只向一个方向发射，也只接收这个方向的目标回波，实现这个方向的测距。随着天波的转动，实现不同方向的测距。
第二节 基本组成及各部分作用
1）触发电路：
每隔一段时产生一个尖脉冲，同时送到发射机、接收机、显示器三部分，使它们同步工作。(触发电路决定工作开始的时间)
2）发 射 机：
触发脉冲到来后，立刻产生一个大功率，微波波段，具有一定宽度的脉冲包络射频（雷达工作频率,微波波段）的信号。
3）发收开关：
发射时；将发射机与天线接通，并将天线与接收机断开。
接收时；将发射机与天线断开，并将天线与接收机接通。
第二章 船用雷达设备
第一节 中频电源设备
为满足船用雷达工作、及工作环境的要求，雷达对电源的电压值、频率值及各指标的稳定性均有具体的要求，船舶上存在低频、高频电源干扰，有船电负载多变化大等等现象。采用专门的中频电源，正是为了防止这些干扰和有害的现象。目前；雷达电源有中频逆变器、中频变流机组二种。
第三节 雷达发射机
一、主要组成及各部分作用
1：触发脉冲产生器：
相当于时钟电路，使雷达各部分同步工作。
2．调制器及预调制器：
触发脉冲一到，预调制器输出具有一定宽度的小功率正方波，控制预调制器产生的方波的起始时刻，预调制器产生的方波控制调制器，使调制器产生大功率负高压脉冲。有的雷达没有预调制器，预调制器的功能由调制器完成。
BR_3440_ARPA雷达操作
实验四 ARPA操作
目的与要求
1． 1． 掌握BR-3440 ARPA的开关机和基本操作。
2． 2． 掌握ARPA的基本功能和使用方法。
3． 3． 加深对ARPA基本概念和显示信息的理解。
4． 4． 了解ARPA的优点和局限性。
实验内容
BR 3440 ARPA雷达操作
一、面板控钮介绍（图4.1）
1 POWER――电源开关。
2 ON/STBY――预备／发射按钮。
3 BRIGHTNESS――亮度调节旋钮。
亮度调节旋钮用于调节CRT的亮度使之与周围的环境相匹配。
4 CONTRAST――对比度调节旋钮。
对比度调节旋钮用于调节雷达视频图像的对比度。
5 DEGAUSS――消磁按钮。
只有彩色CRT上才有这个按钮。用于消除当周围环境的磁场变化所引起的色彩失真时。单色显示器上没有这个按钮（MA和M系列）。
6 PANEL――控制台面板亮度调节旋钮。
7 TUNE――调谐旋钮。
8 RAIN（FTC）――抗雨雪干扰旋钮。
9 SEA（STC）――抗海浪干扰旋钮。
10 GAIN――增益旋钮。
11 EBL――电子方位线。
包括三个控钮：电子方位线1（EBL1）选择开关、电子方位线2（EBL2）选择开关、电子方位线调节旋钮。
按下电子方位线开关，打开相应的电子方位线，然后通过调节旋钮移动电子方位线进行测量。电子方位线的测量值显示在CRT数据显示区的左下角，如图4.2的G区域。
EBL1由短虚线组成，EBL2由长虚线组成。EBL开关是双态型，每按下一次，交替选择ON和OFF状态。当前所选择的电子方位线，其测量值以高亮度显示。
EBL2同时也用于调整电子平行方位线的方位和EBL偏心显示。
电子方位线调整旋钮和EBL2配合可实现电子方位线的偏心显示。使用的方法是，移动电子游标指针到PPI屏幕上的某一位置上，按下电子方位线调整旋钮，打开EBL2，游标所指的位置成为EBL2的起始点，同时VRM2打开，可用EBL2和VRM2测量屏幕上任意两点的方位和距离。
RADAR+ARPA+基本操作
RADAR/ARPA FAR-21×7(-BB)基本操作
﹣RADAR操作
1.开关机操作.开机:(1)打开电源盒盖,按住该键,打开雷达系统(2)屏幕倒计时3分钟后,按TX SYBY键,雷达开始发射.关机:按 TX SYBY 键(2)按电源键.
2.调节屏幕亮度(1)在屏幕右下角选亮度调节屏(2)向上转动滚轮减少亮度,向下转动增加亮度.
3.选择显示距离(1)选择屏幕上RANGE调节屏,按右或左键改变距离.
4.选择radar显示模式.(1)选择DISPLAY MODE 调节屏(2)按左键选择相应显示模式:RADAR或RADAR PLOTTER.
5.手动调谐和自动调谐.(1)如果正在使用自动调谐在屏幕右上方选择TUNE AUTO(2)按右键选择TUNE MAN(3)转动滚轮进行手动调节.
6.选择显示方式.(1)选择目前正使用显示方式,例如正使用HEAD UP TB.RM(2)按右键选择需要的模式.
7.手动/自动调节反海浪干扰(1)如正使用自动反海浪干扰模式,选SEA AUTO后按左键选SEA
MAN(2)将光标箭头放在反海浪指示屏上(3)转动滚轮手动调节反海浪干扰.
8.调节反雨雪干扰(1)将光标箭头放在反雨雪指示屏上(2)转动滚轮手动调节即可.
9.测量距离(1)将光标放在VRM1或VRM2上(2)按左键打开VRM(3)再按左键(4)转动捕捉球(粗调)或滚轮(精调)(5)将激活的距离标志与目标的内边缘相切即可.
10.测量方位(1)将光标放在EBL1或EBL2上(2)按左键打开EBL(3)再按左键(4)转动捕捉球(粗调)或滚轮(精调)(5)将激活的距离标志与目标的中心重合即可.
11.删除VRM和EBL. (1)使用光标选择正显示的EBL或VRM屏(2)按住左键直至EBL或VRM显示从荧光屏上消失.
≒ARPA 操作
1. 激活/关闭ARPA 功能(1)在荧屏右下选择ARP ACQ模式框.(2)按左键依次显示OFF,MAN,AUTO MAN.
BR_3440_ARPA雷达操作 2
实验四 ARPA操作
目的与要求
1． 1． 掌握BR-3440 ARPA的开关机和基本操作。
2． 2． 掌握ARPA的基本功能和使用方法。
3． 3． 加深对ARPA基本概念和显示信息的理解。
4． 4． 了解ARPA的优点和局限性。 实验内容
BR 3440 ARPA雷达操作
一、面板控钮介绍（图4.1）
1 POWER――电源开关。
2 ON/STBY――预备／发射按钮。
3 BRIGHTNESS――亮度调节旋钮。
亮度调节旋钮用于调节CRT的亮度使之与周围的环境相匹配。
4 CONTRAST――对比度调节旋钮。
对比度调节旋钮用于调节雷达视频图像的对比度。
5 DEGAUSS――消磁按钮。
只有彩色CRT上才有这个按钮。用于消除当周围环境的磁场变化所引起的色彩失真时。
单色显示器上没有这个按钮（MA和M系列）。
6 PANEL――控制台面板亮度调节旋钮。
7 TUNE――调谐旋钮。
8 RAIN（FTC）――抗雨雪干扰旋钮。
9 SEA（STC）――抗海浪干扰旋钮。
10 GAIN――增益旋钮。
11 EBL――电子方位线。
包括三个控钮：电子方位线1（EBL1）选择开关、电子方位线2（EBL2）选择开关、电
子方位线调节旋钮。
按下电子方位线开关，打开相应的电子方位线，然后通过调节旋钮移动电子方位线进行
测量。电子方位线的测量值显示在CRT数据显示区的左下角，如图4.2的G区域。
EBL1由短虚线组成，EBL2由长虚线组成。EBL开关是双态型，每按下一次，交替选择
ON和OFF状态。当前所选择的电子方位线，其测量值以高亮度显示。
EBL2同时也用于调整电子平行方位线的方位和EBL偏心显示。
电子方位线调整旋钮和EBL2配合可实现电子方位线的偏心显示。使用的方法是，移动
电子游标指针到PPI屏幕上的某一位置上，按下电子方位线调整旋钮，打开EBL2，游标所
指的位置成为EBL2的起始点，同时VRM2打开，可用EBL2和VRM2测量屏幕上任意两点的方