Radar-Plotanlage (ARPA)
ARPA nimmt ein übliches Radarbild und ergänzt die selbsttätige Zielverfolgung, indem es Echos in Vektoren mit einem errechneten nächsten Annäherungspunkt umsetzt, und das macht aus einem Radarschirm ein Werkzeug zur Kollisionsverhütung statt bloß ein Bild des umgebenden Verkehrs.
Typische Modelle.
Je Hersteller ein gut dokumentiertes Modell — mit Foto, Kennwerten und Datenblatt-Angaben auf der Modellseite.
Was man an einem Radar-Plotanlage (ARPA) prüft.
12 Modelle von 5 Herstellern. Darunter die Hersteller im Überblick und die vollständige Modellliste.
Was ARPA vom reinen Radar abhebt
Ein einfaches Schiffsradar zeigt rohe Echos und lässt den wachhabenden Offizier Ziele von Hand plotten, indem er Peilung und Abstand in Abständen auf einem Spiegelplotter aufträgt. ARPA macht dieses Plotten selbsttätig: Ist ein Ziel einmal erfasst, verfolgt der Rechner es über aufeinanderfolgende Umläufe und errechnet Kurs, Fahrt, nächsten Annäherungspunkt (CPA) und Zeit bis zum nächsten Annäherungspunkt (TCPA) fortlaufend und führt eine Vektoranzeige nach, ohne dass der Wachhabende rechnen muss. Der Wert liegt nicht in der Verfolgung allein, sondern in der Probemanöverfunktion, mit der die Brückenmannschaft eine geplante Kurs- oder Fahrtänderung gegen alle verfolgten Ziele durchspielen kann, bevor der Kurs des Schiffs wirklich geändert wird.
Hauptkomponenten
Antenne und Sendeempfänger
Die drehende Antenne und ihre Sende- und Empfangseinheit teilt sich ARPA mit dem Grundradar; ARPA ist eine darüber gebaute Verarbeitungs- und Anzeigeebene, meist auf dem X-Band-Gerät für die Zieldarstellung und auf größeren Schiffen mit einem S-Band-Gerät für die Verfolgung bei starkem Regen oder Seegangsecho.
Verfolgungsrechner
Die Software ordnet aufeinanderfolgende Echos desselben Ziels einander zu, filtert Störechos heraus und wendet einen Verfolgungsalgorithmus an, üblich eine Form von Alpha-Beta- oder Kalman-Filter, um den geschätzten Kurs und die geschätzte Fahrt des Ziels zu glätten.
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Anzeige und Vektordarstellung
Ziele erscheinen mit einem Geschwindigkeitsvektor wahlweise in wahrer oder relativer Bewegung, wobei die Vektorlänge auf ein gewähltes Zeitfenster bezogen ist, sodass der Wachhabende die Annäherungsgeschwindigkeit auf einen Blick liest statt Zahlen aus einem Datenfeld abzulesen.
Probemanöverfunktion
Der Bediener gibt eine angenommene Kurs- oder Fahrtänderung des eigenen Schiffs ein, und die Anlage sagt vorher, wie sich CPA und TCPA gegenüber jedem verfolgten Ziel ändern würden, ohne das Schiff auf das Manöver festzulegen.
Auswahl und Auslegung
Die einschlägigen Zahlen sind die Verfolgungskapazität, mindestens 20 gleichzeitige Ziele nach der IMO-Leistungsnorm, und die Zahl der Ziele, bei der die Anzeige in dichtem Verkehr noch lesbar bleibt. Antennenlänge und Sendeleistung werden nach den erwarteten Reichweitenanforderungen des Schiffs gewählt und nicht wegen ARPA selbst, denn die Verfolgungsebene arbeitet mit dem Rohbild, das die Antenne liefert.
Vorschriften und Klasse
- SOLAS Kapitel V, Regel 19 setzt die Mitführpflicht für Radar und selbsttätige Verfolgungshilfen nach Schiffsgröße und -art; große Schiffe in der internationalen Fahrt brauchen sowohl ein X-Band-Gerät als auch ein zweites Radar, üblich im S-Band, jedes mit ARPA-Verfolgung.
- Die IMO-Entschließung A.823(19) ist die Leistungsnorm, die ARPA-Geräte erfüllen müssen, und deckt die Mindestgenauigkeit der Verfolgung, die Zielkapazität und die Probemanöverfunktion ab.
- Das STCW fordert von Brückenoffizieren eine eigene ARPA-Ausbildung und -Bescheinigung getrennt von den allgemeinen Radarbeobachterkursen, denn das Fehllesen einer Vektoranzeige war in Kollisionsfällen ein mitwirkender Umstand.
Typische Fehler
| Fehler | Folge |
|---|---|
| Eingang von Kreiselkompass oder Fahrtmesser fällt aus oder friert ein | Verfolgte Vektoren rechnen gegen veraltete Kurs- und Fahrtdaten, CPA und TCPA werden unzuverlässig |
| Seegangsecho-Einstellung bei schwerem Wetter zu scharf | Kleine Boote oder Treibgut fallen aus der Verfolgung, ein falsches Gefühl eines freien Bildes |
| Lagerverschleiß am Antennenmotor | Ungleichmäßige Drehgeschwindigkeit verschlechtert die Verfolgungsgenauigkeit, bevor der Fehler sichtbar wird |
| Zielverwechslung der Software im Nahbereichsverkehr | Die Anlage weist den Vektor eines Ziels einem anderen nahen Kontakt zu und gibt einen falschen CPA |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Eine Baumusterzulassung, die die Übereinstimmung mit der geltenden IMO-Leistungsnorm für den eingebauten Softwarestand bestätigt, denn ARPA-Firmware wird regelmäßig überarbeitet.
- Eine Schnittstellenverträglichkeit mit den vorhandenen Zuführungen von Kreiselkompass, Fahrtmesser und AIS des Schiffs ohne einen eigenen Signalwandler für jede.
- Schulungsunterstützung und Zugang zu einem Simulator für Offiziere, die von einer älteren Anzeige auf ein neues Touchscreen- oder Mehrzweck-Brückensystem wechseln.
Die Ausgabe des Probemanövers als Planungshilfe behandeln und nicht als Zusicherung: Sie kennt nur das, was die verfolgten Ziele im Augenblick des Probelaufs tun, und ein Ziel, das den Kurs ändert, nachdem man sich auf das eigene Manöver festgelegt hat, führt die Vorhersage nicht nach, nach der man schon gehandelt hat.
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