Un radar marino con capacidad de ayuda automática de trazado de radar ( ARPA ) puede crear pistas utilizando contactos de radar. [1] El sistema puede calcular el rumbo, la velocidad y el punto de aproximación más cercano [2] (CPA) del objeto rastreado , sabiendo así si existe peligro de colisión con el otro barco o masa terrestre.
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 buque de carga MV Taimyr en 1969 [3] y fue fabricado por Norcontrol , ahora parte de Kongsberg Gruppen . Los radares compatibles con ARPA ahora están disponibles incluso para yates pequeños.
La disponibilidad de microprocesadores de bajo costo y el desarrollo de tecnología informática avanzada durante los años 1970 y 1980 han hecho posible aplicar técnicas informáticas para mejorar los sistemas de radar marinos comerciales . 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 con respecto al transporte de ayudas de radar automatizadas adecuadas. La función principal de las ARPA se puede resumir en la declaración que se encuentra en las Normas de rendimiento 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 lo harían trazando 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 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 el propio barco.
Si bien hay muchos modelos diferentes de ARPA disponibles en el mercado, generalmente se proporcionan las siguientes funciones:
El desarrollo y diseño inicial de las ARPA eran unidades independientes. Esto 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 costes y tiempo 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 ARPA con la pantalla del radar. El moderno ARPA integral combina los datos del radar convencional con los sistemas de procesamiento de datos informáticos en una sola unidad. La principal ventaja operativa es que tanto los datos del radar como los de ARPA son fácilmente comparables.
Desde que se introdujo el radar hasta la actualidad, la imagen del radar se presenta 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 a mediados de la década de 1980 aparecieron las primeras pantallas de escaneo rasterizado . El indicador de posición del plan (PPI) de escaneo radial fue reemplazado por un PPI de escaneo rasterizado generado en una pantalla de tipo televisión. Las unidades de radar ARPA integrales y convencionales con pantalla de escaneo raster reemplazarán gradualmente a los equipos de radar de escaneo radial.
El desarrollo del radar marino comercial entró en una nueva fase en la década de 1980, cuando se introdujeron pantallas de escaneo raster que cumplían con las normas de rendimiento de la OMI.
La imagen de radar de una visualización sintética de barrido rasterizado se produce en una pantalla de televisión y se compone de un gran número de líneas horizontales que forman un patrón conocido como rasterizado. Este tipo de visualización es mucho más compleja que la visualización sintética de barrido radial y requiere una gran cantidad de memoria. Hay una serie de ventajas para el operador de una pantalla de escaneo de trama y al mismo tiempo también hay algunas deficiencias. La ventaja más obvia de una visualización de escaneo rasterizado 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 rasterizado, es esta capacidad la que ha asegurado su éxito. Otra diferencia entre las pantallas de escaneo radial y de escaneo rasterizado 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 rasterizado tienen una vida útil mucho más larga que un tubo de rayos catódicos (CRT) de radar tradicional. Aunque las válvulas son más baratas que sus homólogas, la complejidad del procesamiento de la señal las hace más caras en general.
Las normas de rendimiento de la OMI para 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 visualización de escaneo de trama facilita a los ingenieros de diseño la forma en que se pueden escribir los datos auxiliares. La información de trama a partir de acimut se digitaliza.
Normalmente, tu ARPA hace todo automáticamente, pero aquí encontrarás más información sobre cómo trazar tu nave. Cuando se decide (después de la evaluación del trazado inicial) que es necesario que el propio buque maniobre, es esencial determinar el efecto de esa maniobra antes de su ejecución y garantizar que dará como resultado una distancia de paso segura. Una vez completada la maniobra, se debe continuar con el trazado para garantizar que la maniobra esté teniendo el efecto deseado.
Debido al tiempo que tarda un cambio de velocidad en tener algún efecto sobre la línea de movimiento aparente, el navegante frecuentemente seleccionará un cambio de rumbo si logra alcanzar una distancia de adelantamiento satisfactoria.
Esto tiene algunas ventajas distintas:
Ejemplo. Con el barco propio gobernando 000° a una velocidad de 12 nudos, se observa el siguiente eco:
A las 09.35 se pretende alterar el rumbo 60° a estribor (asumimos que esto será instantáneo).