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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL MARÍTIMA DEL CARIBE
ESCUELA DE NAÚTICA E INGENIERÍA
INGENIRÍA MARITÍMA
ASIGNATURA: NAVEGACION ELECTRONICA (NEL) (B) (OP)
RADAR/ARPA
2DO OF DE CUBIERTA /LAREZ.L
CADETES
APONTE.E21.191.928
GONZÁLEZ .J 24.207.299
PEÑA. D 25.211.870
RESOLUCIÓN MSC.192(79)
(adoptada el 6 de diciembre de 2004)
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RADAR PARA BUQUE / ARPA LEONARDO LD-1800R
Es un equipo en el que aparecen en la pantalla los movimientos
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Marcas Reconocidas
RADAR PARA BUQUE / ARPA / CON AIS /
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RADAR PARA BARCO / ARPA / EN
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RADAR PARA BUQUE / ARPA /
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RADAR PARA BUQUE / ARPA / EN
COLOR / CON AIS
BR-3200
RADAR PARA BUQUE / ARPA / CON ECDIS /
CON FUNCIONES CARTOGRÁFICAS
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FUNCIONAMIENTO DE UN RADAR (ARPA)
Los RADARES cumplen con tres
funciones fundamentales según la
necesidad: detectar un objeto a la
distancia, su velocidad y ubicarlo en un
mapa. Para esto usan dos elementos
comunes, el ECO y el EFECTO DOPPLER.
Eco. Al igual que un sonido, cuando
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propaga por el aire choca contra un
obstáculo, parte de su energía es
absorbida y parte reflejada hacia el
emisor.
Efecto Doppler. Es la variación
aparente de la frecuencia de
cualquier onda emitida cuando
existe un movimiento relativo entre
la fuente de la onda y el
observador.
EFECTO DOPPLER.
Expresado de otra forma en el caso del
radar el efecto Doppler sería la diferencia
entre la frecuencia emitida por el radar y la
frecuencia recibida reflejada por el objeto
o blanco. Con un radar básico podemos
determinar la distancia, la demora y la
marcación, para obtener la velocidad del
objeto o blanco necesitamos un radar algo
más complejo y que aproveche el efecto
Doppler para determinar dicha velocidad.
COMPONENTES DE L RADAR ARPA
COMPONENTES DE L RADAR ARPA
Fuente de alimentación – Suministra todas las tensiones para la
CA y CC necesarias para el funcionamiento del sistema.
En la sala de máquinas del buque se generan todas las tensiones necesarias para
alimentar los distintos equipos de los barcos, mediante motores o generadores, de
igual forma según se establece en el S.O.L.A.S.
todos los equipos que puedan afectar directamente a la seguridad del buque o a
sus comunicaciones deben de obtener además energía suficiente para su
funcionamiento durante un periodo de tiempo adecuado y mediante sistemas
alternativos de energía (baterías, motores auxiliares, etc).
Por otro lado el radar tiene una fuente de alimentación propia que se alimenta de
los sistemas mencionados anteriormente y a su vez genera las tensiones necesarias
para el resto de los componentes del equipo incluido el sistema de antena.
Fuente alimentación radar
Fuente de alimentación
El modulador junto con sincronizador es un regulador
de tiempo electrónico que regula la operación del resto
de los bloques de sistema mediante pulsos electrónicos.
El sincronizador conecta el transmisor a la antena
cuando se inicia la transmisión y una vez efectuada la
transmisión lo desconecta en el preciso momento para
que la antena reciba los ecos o señales de recepción de
los blancos localizados
MODULADOR / SINCRONIZADOR
Sincronizador- Modulador en esquema básico radar de pulsos
Es un módulo generador de radiofrecuencia
mediante pulsos de muy alta frecuencia, la
necesidad de enfocar dicha energía es lo que
determina la utilización de una banda alta, así
como la potencia necesaria para alcanzar las
distancias para las que se ha diseñado el
transmisor.
TRANSMISOR
Convierte y amplifica la intensidad de las señales de los ecos
recibidos transformándolas a señales de vídeo para poder ser
representadas en la pantalla.
RECEPTOR
El transmisor es básicamente un oscilador que genera
radiofrecuencia de energía en forma de impulsos cortos de gran
alcance desencadenando un encendido y apagado por el
modulador. Debido a las frecuencias y potencias requeridas, el
oscilador transmisor es de un tipo especial conocido como
magnetrón.
Amplifica los pulsos de radiofrecuencia débiles (ecos) devueltos
por un eco y los reproduce como pulsos de video en el indicador.
Transforma la energía de radiofrecuencia RF del transmisor y a su
vez la irradia en forma de haz muy direccional, y una vez
efectuada la transmisión recoge los ecos proporcionados por los
blancos alcanzados y los hace llegar al receptor.
Antena
La función del sistema de antena es tomar la energía de RF desde
el transmisor, irradiar esta energía en un haz altamente
direccional, recibir cualquier eco o reflexión de impulsos
transmitidos de ecos, y pasa estos ecos al receptor.
Unidad de presentación (Pantalla)
La unidad de presentación representa los ecos recibidos y
transformados en señales de vídeo desde el receptor de manera
que se pueda aprovechar la información obtenida y a su vez
proporcionarnos una presentación visual de las demoras y
marcaciones junto con las distancias de los ecos recibidos por el
sistema de antena.
PANTALLA RADAR
PANTALLA SIMULADOR RADAR
SISTEMA DE CONEXIÓN DE RED ETHERNET ENTRE RADARES
Los radares pueden ser conectados a una red
Ethernet para una variedad de necesidades
del usuario. El Capítulo V de SOLAS
enmendado requiere radares de banda X y
banda S para barcos de 3000 TRB y
superiores. Los radares de banda X y banda S
pueden ser interconmutados sin usar una
opción extra. El número de unidades
interconectadas dependerán del fabricante y
las capacidades que hayan determinado para
sus productos. Como adición, la información
de navegación esencial incluida como carta
electrónica, COG, , etc. pueden ser
compartidas en la red.
Conexión red tcp/ip entre radares
¿CÓMO FUNCIONA EL RADAR?
El magnetrón genera
ondas de radio de alta
frecuencia.
El duplexador
conmuta el magnetrón
a la antena.
La antena actúa como transmisor,
enviando un haz estrecho de ondas
de radio a través del aire.
La unidad dúplex
cambia la antena a la
unidad receptora.
La antena recoge las
ondas reflejadas
durante una pausa
entre las
transmisiones.
La antena recoge las ondas
reflejadas durante una pausa
entre las transmisiones.
Las ondas de radio
golpean el objeto y se
reflejan.
La computadora en la unidad del receptor procesa las
ondas reflejadas y las dibuja en la pantalla de un televisor.
SART (SEARCH AND RESCUE TRANSPONDER)
Equipo portátil, el cual es usado como
complemento del sistema de alerta de socorro.
El SART permite tanto a
buques/aviones/helicopteros en el area localizar
supervivientes fácilmente con su propio sistema
de radar.
El SART sirve para que una vez activado,
pueda ser localizado desde un buque o
aeronave que esté provista de un radar de
banda “X”, que es la banda en la que
funcionan todos los rádares modernos (9
GHz).
EN QUE RADAR SE OBSERVA LA SEÑAL EMITIDA POR EL SART.
Es interesante recalcar que el SART será detectado mejor cuanto
más alto esté situado sobre la balsa salvavidas y cuanto más alta
esté la antena del radar sobre el nivel del mar.
El buque o aeronave que ha detectado al SART verá en la pantalla de su radar una señal consistente en 12 puntos alineados, cuyo
punto más próximo al centro de la pantalla es donde está situado el SART que está emitiendo. Esta señal de 12 puntos, a medida
que el SART esté más próximo, se irá convirtiendo en una señal de 12 semicírculos y finalmente en 12 círculos, siendo el círculo de
más al centro la posición del SART. Esto es para que sepamos a la distancia aproximada a la que estamos de la balsa salvavidas.
Es interesante recalcar que el SART será detectado mejor cuanto más alto esté situado sobre la balsa salvavidas y cuanto más alta
esté la antena del radar sobre el nivel del mar
.
EN QUE RADAR SE OBSERVA LA SEÑAL EMITIDA POR EL SART.
Señal de 12 puntos vista en un radar a 3 millas de distancia
Señal Sart a menos de 3 millas del radar Sart próximo a la posición del radar
ÍTEM A TENER EN CUENTA EN TODO RADAR ARPA
La precisión de ploteo y respuesta del ARPA deben satisfacer
las especificaciones dela Organizacion Maritima Internacional
OMI (International Marine Organization).
CPA/TCPA: CPA (Punto de Aproximación Máxima) es la menor
distancia a la que se acercará el blanco al barco propio. TCPA es
el tiempo al CPA. Ambos, CPA y TCPA, se calculan
automáticamente. Si el CPA calculado indica que el blanco se
aleja delbarco, el TCPA se indica con signo -. El TCPA se cuenta
hasta 99,9 minutos; si es mayor se indica como TCPA>99.9MIN.
LA PRECISIÓN DE SEGUIMIENTO ESTÁ AFECTADA POR:
Los cambios de rumbo. Se requiere uno o dos minutos para restaurar la
precisión de los vectores después de un cambio de rumbo brusco. (El
tiempo real depende de la giroscópica o flux gate).
El retardo de seguimiento es inversamente proporcional a la velocidad
relativa del blanco. Este retardo es del orden de 15-30 segundos para
velocidades relativas altas; de 30-60 segundos para las bajas.
Un blanco con dimensión de 800 m o más, en uno u otro sentido, es
considerado como una masa de tierra y por tanto no es adquirido ni
seguido. Blancos menores de 800 m son adquiridos y seguidos.
USO DEL RADAR SEGÚN SU BANDA Y FRECUENCIA
La banda S esta comprendida en un rango de
frecuencias que van desde los 2.0 a los 4.0 Ghz y
su longitud de onda es de 8-15 cm y parte de la
banda de microondas del espectro
electromagnético. Es utilizada mayormente por
radares meteorológicos.
No se ven afectados por la atenuación (mejor
definición en condiciones climatológicas adversas
donde el radar en banda X no responde
adecuadamente.
La banda X esta comprendido en las frecuencias de 5.2
a 10.9 Ghz. Hay varios tipos de radar de banda X.
Podemos encontrar radares de onda continua, pulsados,
de polo único, de polo doble, SAR,o phased array. EL
radar de banda X tiene varias modalidades de uso como
por ejemplo, radar de uso civil, militar, en aplicaciones
como radar meteorológico, tráfico de control
MARITIMO, defensa militar y otras. La frecuencia que
usa normalmente un radar marino esta entre 8-12 Ghz y
su longitud de onda es de 2.5-4 cm.
USO DEL RADAR SEGÚN SU BANDA Y FRECUENCIA
Característica Comparación
Respuesta del blanco Para un blanco de un tamaño dado, la respuesta de la banda –X es mayor
que la de la banda –S
Discriminación de marcación Para un ancho de antena dado el efecto de anchura de haz horizontal en
el sistema de banda –S será aproximadamente de 3,3 veces el del sistema
de banda –X
Estructura de haz vertical La estructura de lóbulo vertical producida por una antena de banda –S es
unas 3,3 veces mas gruesa que la de una antena de banda –X colocada a
la misma altura.
Horizonte radar El horizonte de radar con banda –S es ligeramente más distante que con
una banda –X
Respuesta de perturbación de mar La respuesta no deseada de las olas marinas es menor en banda –S que en
banda –X, con lo que la probabilidad de ocultar blancos por saturación es
menor.
Respuesta de precipitación La probabilidad de detección de blancos que se encuentra dentro de un
área de precipitación es más alta con una transmisión de banda –S que
con una transmisión de banda –X
Atenuación en precipitación En unas condiciones de precipitación determinadas, las transmisiones de
banda –S sufrirán menos atenuación que las de banda -X
COMPARACIÓN DE LOS SISTEMAS DE RADAR DE BANDA -X Y DE BANDA -S
PANEL DE CONTROL
FUNCIONAMIENTO DEL RADAR ARPA
Existen seis situaciones principales para las cuales el ARPA genera alarmas visuales y sonoras.
FUNCIONAMIENTO DEL RADAR ARPA
Cuando el sistema detecta la pérdida de un blanco en seguimiento el
símbolo del mismo se convierte en un rombo intermitente y en el fondo de
la pantalla aparece la indicación “LOST”;al mismo tiempo, suena la alarma
durante un segundo. Pulsar la tecla LOS TARGET para atender la alarma;
entonces, la marca de blanco perdido desaparece.
Alarma CPA/TCPA
Se genera alarma visual y sonora cuando el CPA y el TCPA calculados para
un blanco son menores que los valores límite establecidos. Pulsar la tecla
AUDIO OFF para atender y silenciar la alarma sonora.
Alarma de Zona de Guardia
Se genera alarma visual y sonora cuando un blanco transita la zona de
guarda establecida. Pulsar la tecla AUDIO OFF para atender y silenciar la
alarma sonora.
Alarma de Blanco Perdido
Cuando la tarjeta ARP no recibe señal del radar o de los equipos externos, suena la
alarma y en pantalla aparece el aviso “SYSTEM FAIL” (Fallo del Sistema) asociado con
una indicación que denota el equipo que falla, según se indica en la tabla siguiente.
Alarma de adquisición completa Cuando la memoria se llena, esta situación es señalada por la indicación que aparece
en pantalla y por un pitido corto.
Adquisición manual
Aparece, en el fondo de la pantalla, la indicación “MAN TARGET FULL” (Adquisición
Manual Completa) y suena un pitido corto cuando el número de blancos adquiridos
manualmente es 20 ó 40, dependiendo de si la adquisición automática está activada
o no.
Adquisición automática
Aparece, en el fondo de la pantalla, la indicación “AUTO TARGET FULL” (Adquisición
Automática Completa) y suena un pitido corto cuando el número de blancos
adquiridos automáticamente es de 20.
Alarma de Fallo del Sistema
PANEL DE CONTROL
FUNCIONAMIENTO DEL RADAR ARPA
BRILLO DEL TRC
El control BRILLIANCE, en el panel de control de la unidad de
presentación, ajusta el brillo de la pantalla. Nótese que el punto
óptimo de ajuste varía en función de las condiciones de luz
ambiente, especialmente entre día y noche.
CONTROL DE BRILLO MODELO FR 8045
AJUSTE DE LA SENSIBILIDAD
La ganancia de la antena es uno de los factores más importantes
que determinan el alcance del radar y se determina por la
frecuencia de funcionamiento y las anchuras de haz horizontal y
vertical de la red de antenas. El control de ganancia se usa para
ajustar la sensibilidad del receptor, por lo tanto la fuerza de ecos
a medida que aparecen en la pantalla.
AJUSTES BAJOS OCASIONAN LA PÉRDIDA DE LOS ECOS DÉBILES
Y REDUCEN LA DISTANCIA DE DETECCIÓN. AJUSTES DEMASIADO
ALTOS ENMASCARAN LOS ECOS DEBIDO AL INTENSO RUIDO DE
FONDO.
En condiciones de mar gruesa los ecos procedentes de la
superficie del mar se reciben desde varias millas de distancia y
ocultan los ecos de los blancos cercanos. Esta situación puede ser
mejorada ajustando adecuadamente el control a/c sea
(antiperturbación de mar).
SUPRESIÓN DE LA PERTURBACIÓN DE MAR
CONTROL A/C MAR OFF APARECE EN LA PANTALLA COMO UN GRAN NÚMERO DE PEQUEÑOS ECOS QUE PUEDEN AFECTAR EL
RENDIMIENTO DEL RADAR, COMO SE MUESTRA EN LA IMAGEN
CONTROL A/C MAR ON
Debido a su alta sensibilidad, un radar marino es capaz de recibir ecos de
lluvia, tormenta, nieve y nubes bajas pesadas que se muestran en la
pantalla del radar. Las tormentas y chubascos son fácilmente por su área
y contornos nebulosos . Estos fenómenos tienen dos efectos principales
en el funcionamiento del radar , la atenuación de las ondas
electromagnéticas y efecto de enmascaramiento. Como resultado de la
atenuación, la presencia de precipitación o densa rendimiento gama
niebla se reduce. Efecto de enmascaramiento puede ser aún más
peligroso que la atenuación.
Si un objetivo se encuentra dentro de una
zona de precipitación, su eco no puede ser
detectado por el radar debido a la gama de
radar reducida Los ecos de la nave que
operan en el interior de la lluvia, el granizo o
las tormentas de nieve pueden estar ocultos
por la perturbación de lluvia situ pantalla.
SUPRESIÓN DE LA PERTURBACIÓN DE LLUVIA
CONTROL A/C RAIN OFF
CONTROL A/C RAIN ON
Pueden presentarse interferencias mutuas si en las
cercanías opera otro radar en la misma banda de
frecuencias(9 GHz para banda X, 3 GHz para banda S). En
pantalla aparecen como puntos brillantes irregularmente
distribuidos o formando líneas curvas desde el centro al
borde de la imagen. Este tipo de interferencia puede ser
reducido activando el circuito supresor de interferencias. El
supresor de interferencias es un circuito de correlación de
señal; compara las señales recibidas en sucesivas
transmisiones y elimina aquellas que son aleatorias.
Supresor de Interferencias
MAGNETRÓN
Dispositivo que transforma la energía eléctrica en
energía electromagnética en forma de microonda. Fue
desarrollado hacia el final de los años 30 con el fin de
alimentar al radar mediante una fuente radioeléctrica
potente y con una longitud de onda , por lo tanto unas
frecuencias elevadas para la época de 300 MHz a 3 GHz
y más allá de 3 GHz. Los osciladores de tubos utilizados
anteriormente eran incapaces de proporcionar tanta
potencia, a frecuencias tan elevadas.
El funcionamiento del radar está basado en la generación de
ondas electromagnéticas a una determinada frecuencia, siendo
enviadas a través de la antena del radar. Estas ondas se
desplazan en el espacio hasta encontrar en su camino un objeto,
" barcos, boyas, formaciones meteorológicas.
Posee un filamento de titanio que, al
calentarse mediante una corriente eléctrica
emite una nube de electrones a su
alrededor. Este filamento se encuentra en
una cavidad cilíndrica de metal al que se le
aplica un voltaje positivo elevado con
relación al filamento, éste cilindro
fuertemente cargado positivamente capta
los electrones que conforman la nube
alrededor del filamento que son cargas
negativas.
FUNCIONAMIENTO
Cuando el magnetrón llega al final de su vida útil, los blancos ya no aparecen en la pantalla de presentación. Si parece
que el rendimiento en distancias largas se ha reducido, póngase en contacto con un agente o un distribuidor de
FURUNO, para informarse acerca de la sustitución del magnetrón. El magnetrón cambia con el tipo de unidad de
antena.
VIDA ÚTIL DEL MAGNETRÓN
PRUEBA DE DIAGNÓSTICO
La prueba de diagnóstico comprueba que el sistema funciona correctamente. Esta prueba está pensada para que la
utilicen los técnicos de mantenimiento, pero el usuario puede recurrir a ella para proporcionarles información.
El programa de prueba verifica el funcionamiento del ARPA. Nótese que durante la prueba se interrumpe la operación
normal y en el fondo de la pantalla aparece la indicación
“XX”.
Una vez completadas las pruebas de autodiagnóstico, aparecen la escala de demora y un temporizador digital. El
temporizador digital cuenta hacia atrás el tiempo necesario para el calentamiento del magnetrón, el cual transmite los
pulsos de radar. El tiempo para calentar el magnetrón es de 90 segundos en el caso de los radares
Marcadores e indicaciones en pantalla
MARCO JURÍDICO QUE REGULA EL RADAR (ARPA)
El capítulo V del Convenio SOLAS (SAFETY OF LIFE AT SEA), detalla los requerimientos del Radar y
ARPA abordo de los buques.
Regla 19
Prescripciones relativas a los sistemas y aparatos náuticos
que se han de llevar a bordo.
Ámbito de aplicación y prescripciones
Los buques construidos el 1 de julio de 2002, o posteriormente, estarán equipados con sistemas y aparatos náuticos que
cumplan las prescripciones que se estipulan en los párrafos 2.1 a 2.9.
 Todos los buques de 300 TRB y superiores y todos los buques de pasajeros estarán equipados con un radar 9GHz y una
ayuda de punteo electrónica.
· Todos los buques de 500 TRB y superiores deberán estar provistos de una ayuda de
seguimiento automático para trazar la distancia y la demora de otros ecos.
 Todos los buques de 3.000 toneladas de registro bruto y superiores, un radar 3 GHz o un segundo radar de 9 GHz que es
funcionalmente independiente del primer Radar de 9GHz. Una segunda ayuda de seguimiento automático para trazar la
distancia y la demora de otros ecos, que es funcionalmente independiente de la primera ayuda de
punteo electrónica.
STCW SECCIÓN 2: REQUISITOS APLICABLES A LAS TITULACIÓNES
Parte 1 – Títulos
COMPETENCIAS GENERALES APLICABLES A LOS OFICIALES
Todo oficial debe cumplir los requisitos mínimos respecto a las normas de competencia,
periodo de embarco, aptitud física y edad. Asimismo, debe estar en posesión de todos los
títulos auxiliares exigidos, tales como radar o APRA, SMSSM y los correspondientes a los
cometidos de seguridad en determinados tipos de buques.
FORMACIÓN CON SIMULADORES EN VIRTUD DEL CONVENIO STCW
En virtud del Convenio STCW, la única formación obligatoria con simuladores
corresponde al uso de radar y ayuda de punteo radar automática (APRA). El Convenio STCW
de 2010 en su forma enmendada establece también la obligatoriedad del uso de
simuladores para impartir formación sobre los Sistemas de Información y
Visualización de Cartas Electrónicas (SIVCE).
MARCO JURÍDICO QUE REGULA EL RADAR(ARPA)
CUMPLIMIENTO DE LAS EXIGENCIAS OMI
Factores que afectan a las funciones del arpa
Lluvia, nieve y nubes bajas
Insuficiente ganancia del receptor del radar
ocasiona que algunos blancos a larga distancia
no sean adquiridos. El ARPA pierde blancos que
serían visibles si la sensibilidad (ganancia) del
radar se incrementara.
Baja ganancia
Cuando se produce súper refracción
del haz del radar, este puede recibir
ecos de blancos a tan grandes
distancias que aparecen en la imagen
en barridos posteriores al de
transmisión del impulso.
Ecos de segunda traza
Factores que afectan a las funciones del arpa
Las distintas partes de la estructura del barco,
como chimeneas, mástiles, etc., pueden
reducir la intensidad del haz de transmisión del
radar, o interrumpirlo en determinadas
direcciones, ocasionando la no detección de los
blancos situados en esas demoras.
Sectores ciegos y de sombra
Un blanco a corta distancia puede ser
detectado, además de directamente, por
reflexión en alguna superficie plana. Esto
ocasiona la presentación en la imagen de
dos o más ecos a distintas distancias.
Ecos indirectos
Si otro radar funciona en las cercanías pueden
aparecer ocasionalmente fuertes
interferencias.
Interferencia de radar
MANTENIMIENTO RADAR ARPA
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO
MARCA FR-2105/2105-B
Configuración de instalación de radares
Configuración del Radar o Arpa de la seria FR-2106
Configuración del Radar o Arpa de la seria FR-2106
Diagrama de instalación de cableado
Diagrama de instalación de cableado
Cableado especifico para radar marino
Instalación de antena para modelo
GRACIAS POR SU
ATENCIÓN.
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Walt Disney

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Radar ARPA: componentes y funciones

  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL MARÍTIMA DEL CARIBE ESCUELA DE NAÚTICA E INGENIERÍA INGENIRÍA MARITÍMA ASIGNATURA: NAVEGACION ELECTRONICA (NEL) (B) (OP) RADAR/ARPA 2DO OF DE CUBIERTA /LAREZ.L CADETES APONTE.E21.191.928 GONZÁLEZ .J 24.207.299 PEÑA. D 25.211.870
  • 2. RESOLUCIÓN MSC.192(79) (adoptada el 6 de diciembre de 2004) ADOPCIÓN DE LAS NORMAS DE FUNCIONAMIENTO REVISADAS DEL EQUIPO DE RADAR. DEFINE RADAR COMO : (Radio detection and ranging (detección y medición de distancias por radio)). Un radio sistema que permite determinar la distancia y la dirección de objetos reflectores y dispositivos emisores.
  • 3. El Radar ARPA ( Automatic Radar Plotting Aid) o Radar de Punteo Automático RADAR PARA BUQUE / ARPA LEONARDO LD-1800R Es un equipo en el que aparecen en la pantalla los movimientos verdaderos de todos los ecos detectados, incluido el barco propio además de activar alarmas que nos avisan de un posible riesgo de colisión, el sistema puede calcular el rumbo que lleva el blanco. La velocidad y el punto más cercano de aproximación (CPA), con lo que es posible saber si existe peligro de colisión con otro buque o de tierra.
  • 4. Marcas Reconocidas RADAR PARA BUQUE / ARPA / CON AIS / EN COLOR JMR-5400 SERIES RADAR PARA BARCO / ARPA / EN COLOR MR-1010RII RADAR PARA BUQUE / ARPA / CON AIS FAR-21X7
  • 5. Marcas Reconocidas RADAR PARA BUQUE / ARPA / CON AIS NAVI-RADAR 4000 RADAR PARA BUQUE / ARPA / EN COLOR / CON AIS BR-3200 RADAR PARA BUQUE / ARPA / CON ECDIS / CON FUNCIONES CARTOGRÁFICAS VISIONMASTER FT
  • 6. FUNCIONAMIENTO DE UN RADAR (ARPA) Los RADARES cumplen con tres funciones fundamentales según la necesidad: detectar un objeto a la distancia, su velocidad y ubicarlo en un mapa. Para esto usan dos elementos comunes, el ECO y el EFECTO DOPPLER. Eco. Al igual que un sonido, cuando una onda electromagnética que se propaga por el aire choca contra un obstáculo, parte de su energía es absorbida y parte reflejada hacia el emisor. Efecto Doppler. Es la variación aparente de la frecuencia de cualquier onda emitida cuando existe un movimiento relativo entre la fuente de la onda y el observador.
  • 7. EFECTO DOPPLER. Expresado de otra forma en el caso del radar el efecto Doppler sería la diferencia entre la frecuencia emitida por el radar y la frecuencia recibida reflejada por el objeto o blanco. Con un radar básico podemos determinar la distancia, la demora y la marcación, para obtener la velocidad del objeto o blanco necesitamos un radar algo más complejo y que aproveche el efecto Doppler para determinar dicha velocidad.
  • 8. COMPONENTES DE L RADAR ARPA
  • 9. COMPONENTES DE L RADAR ARPA Fuente de alimentación – Suministra todas las tensiones para la CA y CC necesarias para el funcionamiento del sistema. En la sala de máquinas del buque se generan todas las tensiones necesarias para alimentar los distintos equipos de los barcos, mediante motores o generadores, de igual forma según se establece en el S.O.L.A.S. todos los equipos que puedan afectar directamente a la seguridad del buque o a sus comunicaciones deben de obtener además energía suficiente para su funcionamiento durante un periodo de tiempo adecuado y mediante sistemas alternativos de energía (baterías, motores auxiliares, etc). Por otro lado el radar tiene una fuente de alimentación propia que se alimenta de los sistemas mencionados anteriormente y a su vez genera las tensiones necesarias para el resto de los componentes del equipo incluido el sistema de antena. Fuente alimentación radar Fuente de alimentación
  • 10. El modulador junto con sincronizador es un regulador de tiempo electrónico que regula la operación del resto de los bloques de sistema mediante pulsos electrónicos. El sincronizador conecta el transmisor a la antena cuando se inicia la transmisión y una vez efectuada la transmisión lo desconecta en el preciso momento para que la antena reciba los ecos o señales de recepción de los blancos localizados MODULADOR / SINCRONIZADOR Sincronizador- Modulador en esquema básico radar de pulsos
  • 11. Es un módulo generador de radiofrecuencia mediante pulsos de muy alta frecuencia, la necesidad de enfocar dicha energía es lo que determina la utilización de una banda alta, así como la potencia necesaria para alcanzar las distancias para las que se ha diseñado el transmisor. TRANSMISOR Convierte y amplifica la intensidad de las señales de los ecos recibidos transformándolas a señales de vídeo para poder ser representadas en la pantalla. RECEPTOR El transmisor es básicamente un oscilador que genera radiofrecuencia de energía en forma de impulsos cortos de gran alcance desencadenando un encendido y apagado por el modulador. Debido a las frecuencias y potencias requeridas, el oscilador transmisor es de un tipo especial conocido como magnetrón. Amplifica los pulsos de radiofrecuencia débiles (ecos) devueltos por un eco y los reproduce como pulsos de video en el indicador.
  • 12. Transforma la energía de radiofrecuencia RF del transmisor y a su vez la irradia en forma de haz muy direccional, y una vez efectuada la transmisión recoge los ecos proporcionados por los blancos alcanzados y los hace llegar al receptor. Antena La función del sistema de antena es tomar la energía de RF desde el transmisor, irradiar esta energía en un haz altamente direccional, recibir cualquier eco o reflexión de impulsos transmitidos de ecos, y pasa estos ecos al receptor.
  • 13. Unidad de presentación (Pantalla) La unidad de presentación representa los ecos recibidos y transformados en señales de vídeo desde el receptor de manera que se pueda aprovechar la información obtenida y a su vez proporcionarnos una presentación visual de las demoras y marcaciones junto con las distancias de los ecos recibidos por el sistema de antena. PANTALLA RADAR PANTALLA SIMULADOR RADAR
  • 14. SISTEMA DE CONEXIÓN DE RED ETHERNET ENTRE RADARES Los radares pueden ser conectados a una red Ethernet para una variedad de necesidades del usuario. El Capítulo V de SOLAS enmendado requiere radares de banda X y banda S para barcos de 3000 TRB y superiores. Los radares de banda X y banda S pueden ser interconmutados sin usar una opción extra. El número de unidades interconectadas dependerán del fabricante y las capacidades que hayan determinado para sus productos. Como adición, la información de navegación esencial incluida como carta electrónica, COG, , etc. pueden ser compartidas en la red. Conexión red tcp/ip entre radares
  • 15. ¿CÓMO FUNCIONA EL RADAR? El magnetrón genera ondas de radio de alta frecuencia. El duplexador conmuta el magnetrón a la antena. La antena actúa como transmisor, enviando un haz estrecho de ondas de radio a través del aire. La unidad dúplex cambia la antena a la unidad receptora. La antena recoge las ondas reflejadas durante una pausa entre las transmisiones. La antena recoge las ondas reflejadas durante una pausa entre las transmisiones. Las ondas de radio golpean el objeto y se reflejan. La computadora en la unidad del receptor procesa las ondas reflejadas y las dibuja en la pantalla de un televisor.
  • 16. SART (SEARCH AND RESCUE TRANSPONDER) Equipo portátil, el cual es usado como complemento del sistema de alerta de socorro. El SART permite tanto a buques/aviones/helicopteros en el area localizar supervivientes fácilmente con su propio sistema de radar. El SART sirve para que una vez activado, pueda ser localizado desde un buque o aeronave que esté provista de un radar de banda “X”, que es la banda en la que funcionan todos los rádares modernos (9 GHz). EN QUE RADAR SE OBSERVA LA SEÑAL EMITIDA POR EL SART. Es interesante recalcar que el SART será detectado mejor cuanto más alto esté situado sobre la balsa salvavidas y cuanto más alta esté la antena del radar sobre el nivel del mar.
  • 17. El buque o aeronave que ha detectado al SART verá en la pantalla de su radar una señal consistente en 12 puntos alineados, cuyo punto más próximo al centro de la pantalla es donde está situado el SART que está emitiendo. Esta señal de 12 puntos, a medida que el SART esté más próximo, se irá convirtiendo en una señal de 12 semicírculos y finalmente en 12 círculos, siendo el círculo de más al centro la posición del SART. Esto es para que sepamos a la distancia aproximada a la que estamos de la balsa salvavidas. Es interesante recalcar que el SART será detectado mejor cuanto más alto esté situado sobre la balsa salvavidas y cuanto más alta esté la antena del radar sobre el nivel del mar . EN QUE RADAR SE OBSERVA LA SEÑAL EMITIDA POR EL SART. Señal de 12 puntos vista en un radar a 3 millas de distancia Señal Sart a menos de 3 millas del radar Sart próximo a la posición del radar
  • 18. ÍTEM A TENER EN CUENTA EN TODO RADAR ARPA La precisión de ploteo y respuesta del ARPA deben satisfacer las especificaciones dela Organizacion Maritima Internacional OMI (International Marine Organization). CPA/TCPA: CPA (Punto de Aproximación Máxima) es la menor distancia a la que se acercará el blanco al barco propio. TCPA es el tiempo al CPA. Ambos, CPA y TCPA, se calculan automáticamente. Si el CPA calculado indica que el blanco se aleja delbarco, el TCPA se indica con signo -. El TCPA se cuenta hasta 99,9 minutos; si es mayor se indica como TCPA>99.9MIN.
  • 19. LA PRECISIÓN DE SEGUIMIENTO ESTÁ AFECTADA POR: Los cambios de rumbo. Se requiere uno o dos minutos para restaurar la precisión de los vectores después de un cambio de rumbo brusco. (El tiempo real depende de la giroscópica o flux gate). El retardo de seguimiento es inversamente proporcional a la velocidad relativa del blanco. Este retardo es del orden de 15-30 segundos para velocidades relativas altas; de 30-60 segundos para las bajas. Un blanco con dimensión de 800 m o más, en uno u otro sentido, es considerado como una masa de tierra y por tanto no es adquirido ni seguido. Blancos menores de 800 m son adquiridos y seguidos.
  • 20. USO DEL RADAR SEGÚN SU BANDA Y FRECUENCIA La banda S esta comprendida en un rango de frecuencias que van desde los 2.0 a los 4.0 Ghz y su longitud de onda es de 8-15 cm y parte de la banda de microondas del espectro electromagnético. Es utilizada mayormente por radares meteorológicos. No se ven afectados por la atenuación (mejor definición en condiciones climatológicas adversas donde el radar en banda X no responde adecuadamente. La banda X esta comprendido en las frecuencias de 5.2 a 10.9 Ghz. Hay varios tipos de radar de banda X. Podemos encontrar radares de onda continua, pulsados, de polo único, de polo doble, SAR,o phased array. EL radar de banda X tiene varias modalidades de uso como por ejemplo, radar de uso civil, militar, en aplicaciones como radar meteorológico, tráfico de control MARITIMO, defensa militar y otras. La frecuencia que usa normalmente un radar marino esta entre 8-12 Ghz y su longitud de onda es de 2.5-4 cm.
  • 21. USO DEL RADAR SEGÚN SU BANDA Y FRECUENCIA
  • 22. Característica Comparación Respuesta del blanco Para un blanco de un tamaño dado, la respuesta de la banda –X es mayor que la de la banda –S Discriminación de marcación Para un ancho de antena dado el efecto de anchura de haz horizontal en el sistema de banda –S será aproximadamente de 3,3 veces el del sistema de banda –X Estructura de haz vertical La estructura de lóbulo vertical producida por una antena de banda –S es unas 3,3 veces mas gruesa que la de una antena de banda –X colocada a la misma altura. Horizonte radar El horizonte de radar con banda –S es ligeramente más distante que con una banda –X Respuesta de perturbación de mar La respuesta no deseada de las olas marinas es menor en banda –S que en banda –X, con lo que la probabilidad de ocultar blancos por saturación es menor. Respuesta de precipitación La probabilidad de detección de blancos que se encuentra dentro de un área de precipitación es más alta con una transmisión de banda –S que con una transmisión de banda –X Atenuación en precipitación En unas condiciones de precipitación determinadas, las transmisiones de banda –S sufrirán menos atenuación que las de banda -X COMPARACIÓN DE LOS SISTEMAS DE RADAR DE BANDA -X Y DE BANDA -S
  • 25. Existen seis situaciones principales para las cuales el ARPA genera alarmas visuales y sonoras. FUNCIONAMIENTO DEL RADAR ARPA Cuando el sistema detecta la pérdida de un blanco en seguimiento el símbolo del mismo se convierte en un rombo intermitente y en el fondo de la pantalla aparece la indicación “LOST”;al mismo tiempo, suena la alarma durante un segundo. Pulsar la tecla LOS TARGET para atender la alarma; entonces, la marca de blanco perdido desaparece. Alarma CPA/TCPA Se genera alarma visual y sonora cuando el CPA y el TCPA calculados para un blanco son menores que los valores límite establecidos. Pulsar la tecla AUDIO OFF para atender y silenciar la alarma sonora. Alarma de Zona de Guardia Se genera alarma visual y sonora cuando un blanco transita la zona de guarda establecida. Pulsar la tecla AUDIO OFF para atender y silenciar la alarma sonora. Alarma de Blanco Perdido
  • 26. Cuando la tarjeta ARP no recibe señal del radar o de los equipos externos, suena la alarma y en pantalla aparece el aviso “SYSTEM FAIL” (Fallo del Sistema) asociado con una indicación que denota el equipo que falla, según se indica en la tabla siguiente. Alarma de adquisición completa Cuando la memoria se llena, esta situación es señalada por la indicación que aparece en pantalla y por un pitido corto. Adquisición manual Aparece, en el fondo de la pantalla, la indicación “MAN TARGET FULL” (Adquisición Manual Completa) y suena un pitido corto cuando el número de blancos adquiridos manualmente es 20 ó 40, dependiendo de si la adquisición automática está activada o no. Adquisición automática Aparece, en el fondo de la pantalla, la indicación “AUTO TARGET FULL” (Adquisición Automática Completa) y suena un pitido corto cuando el número de blancos adquiridos automáticamente es de 20. Alarma de Fallo del Sistema
  • 28. FUNCIONAMIENTO DEL RADAR ARPA BRILLO DEL TRC El control BRILLIANCE, en el panel de control de la unidad de presentación, ajusta el brillo de la pantalla. Nótese que el punto óptimo de ajuste varía en función de las condiciones de luz ambiente, especialmente entre día y noche. CONTROL DE BRILLO MODELO FR 8045
  • 29. AJUSTE DE LA SENSIBILIDAD La ganancia de la antena es uno de los factores más importantes que determinan el alcance del radar y se determina por la frecuencia de funcionamiento y las anchuras de haz horizontal y vertical de la red de antenas. El control de ganancia se usa para ajustar la sensibilidad del receptor, por lo tanto la fuerza de ecos a medida que aparecen en la pantalla. AJUSTES BAJOS OCASIONAN LA PÉRDIDA DE LOS ECOS DÉBILES Y REDUCEN LA DISTANCIA DE DETECCIÓN. AJUSTES DEMASIADO ALTOS ENMASCARAN LOS ECOS DEBIDO AL INTENSO RUIDO DE FONDO.
  • 30. En condiciones de mar gruesa los ecos procedentes de la superficie del mar se reciben desde varias millas de distancia y ocultan los ecos de los blancos cercanos. Esta situación puede ser mejorada ajustando adecuadamente el control a/c sea (antiperturbación de mar). SUPRESIÓN DE LA PERTURBACIÓN DE MAR
  • 31. CONTROL A/C MAR OFF APARECE EN LA PANTALLA COMO UN GRAN NÚMERO DE PEQUEÑOS ECOS QUE PUEDEN AFECTAR EL RENDIMIENTO DEL RADAR, COMO SE MUESTRA EN LA IMAGEN
  • 33. Debido a su alta sensibilidad, un radar marino es capaz de recibir ecos de lluvia, tormenta, nieve y nubes bajas pesadas que se muestran en la pantalla del radar. Las tormentas y chubascos son fácilmente por su área y contornos nebulosos . Estos fenómenos tienen dos efectos principales en el funcionamiento del radar , la atenuación de las ondas electromagnéticas y efecto de enmascaramiento. Como resultado de la atenuación, la presencia de precipitación o densa rendimiento gama niebla se reduce. Efecto de enmascaramiento puede ser aún más peligroso que la atenuación. Si un objetivo se encuentra dentro de una zona de precipitación, su eco no puede ser detectado por el radar debido a la gama de radar reducida Los ecos de la nave que operan en el interior de la lluvia, el granizo o las tormentas de nieve pueden estar ocultos por la perturbación de lluvia situ pantalla. SUPRESIÓN DE LA PERTURBACIÓN DE LLUVIA
  • 36. Pueden presentarse interferencias mutuas si en las cercanías opera otro radar en la misma banda de frecuencias(9 GHz para banda X, 3 GHz para banda S). En pantalla aparecen como puntos brillantes irregularmente distribuidos o formando líneas curvas desde el centro al borde de la imagen. Este tipo de interferencia puede ser reducido activando el circuito supresor de interferencias. El supresor de interferencias es un circuito de correlación de señal; compara las señales recibidas en sucesivas transmisiones y elimina aquellas que son aleatorias. Supresor de Interferencias
  • 37. MAGNETRÓN Dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía electromagnética en forma de microonda. Fue desarrollado hacia el final de los años 30 con el fin de alimentar al radar mediante una fuente radioeléctrica potente y con una longitud de onda , por lo tanto unas frecuencias elevadas para la época de 300 MHz a 3 GHz y más allá de 3 GHz. Los osciladores de tubos utilizados anteriormente eran incapaces de proporcionar tanta potencia, a frecuencias tan elevadas.
  • 38. El funcionamiento del radar está basado en la generación de ondas electromagnéticas a una determinada frecuencia, siendo enviadas a través de la antena del radar. Estas ondas se desplazan en el espacio hasta encontrar en su camino un objeto, " barcos, boyas, formaciones meteorológicas. Posee un filamento de titanio que, al calentarse mediante una corriente eléctrica emite una nube de electrones a su alrededor. Este filamento se encuentra en una cavidad cilíndrica de metal al que se le aplica un voltaje positivo elevado con relación al filamento, éste cilindro fuertemente cargado positivamente capta los electrones que conforman la nube alrededor del filamento que son cargas negativas. FUNCIONAMIENTO
  • 39. Cuando el magnetrón llega al final de su vida útil, los blancos ya no aparecen en la pantalla de presentación. Si parece que el rendimiento en distancias largas se ha reducido, póngase en contacto con un agente o un distribuidor de FURUNO, para informarse acerca de la sustitución del magnetrón. El magnetrón cambia con el tipo de unidad de antena. VIDA ÚTIL DEL MAGNETRÓN
  • 40. PRUEBA DE DIAGNÓSTICO La prueba de diagnóstico comprueba que el sistema funciona correctamente. Esta prueba está pensada para que la utilicen los técnicos de mantenimiento, pero el usuario puede recurrir a ella para proporcionarles información. El programa de prueba verifica el funcionamiento del ARPA. Nótese que durante la prueba se interrumpe la operación normal y en el fondo de la pantalla aparece la indicación “XX”. Una vez completadas las pruebas de autodiagnóstico, aparecen la escala de demora y un temporizador digital. El temporizador digital cuenta hacia atrás el tiempo necesario para el calentamiento del magnetrón, el cual transmite los pulsos de radar. El tiempo para calentar el magnetrón es de 90 segundos en el caso de los radares
  • 42. MARCO JURÍDICO QUE REGULA EL RADAR (ARPA) El capítulo V del Convenio SOLAS (SAFETY OF LIFE AT SEA), detalla los requerimientos del Radar y ARPA abordo de los buques. Regla 19 Prescripciones relativas a los sistemas y aparatos náuticos que se han de llevar a bordo. Ámbito de aplicación y prescripciones Los buques construidos el 1 de julio de 2002, o posteriormente, estarán equipados con sistemas y aparatos náuticos que cumplan las prescripciones que se estipulan en los párrafos 2.1 a 2.9.  Todos los buques de 300 TRB y superiores y todos los buques de pasajeros estarán equipados con un radar 9GHz y una ayuda de punteo electrónica. · Todos los buques de 500 TRB y superiores deberán estar provistos de una ayuda de seguimiento automático para trazar la distancia y la demora de otros ecos.  Todos los buques de 3.000 toneladas de registro bruto y superiores, un radar 3 GHz o un segundo radar de 9 GHz que es funcionalmente independiente del primer Radar de 9GHz. Una segunda ayuda de seguimiento automático para trazar la distancia y la demora de otros ecos, que es funcionalmente independiente de la primera ayuda de punteo electrónica.
  • 43. STCW SECCIÓN 2: REQUISITOS APLICABLES A LAS TITULACIÓNES Parte 1 – Títulos COMPETENCIAS GENERALES APLICABLES A LOS OFICIALES Todo oficial debe cumplir los requisitos mínimos respecto a las normas de competencia, periodo de embarco, aptitud física y edad. Asimismo, debe estar en posesión de todos los títulos auxiliares exigidos, tales como radar o APRA, SMSSM y los correspondientes a los cometidos de seguridad en determinados tipos de buques. FORMACIÓN CON SIMULADORES EN VIRTUD DEL CONVENIO STCW En virtud del Convenio STCW, la única formación obligatoria con simuladores corresponde al uso de radar y ayuda de punteo radar automática (APRA). El Convenio STCW de 2010 en su forma enmendada establece también la obligatoriedad del uso de simuladores para impartir formación sobre los Sistemas de Información y Visualización de Cartas Electrónicas (SIVCE). MARCO JURÍDICO QUE REGULA EL RADAR(ARPA)
  • 44. CUMPLIMIENTO DE LAS EXIGENCIAS OMI
  • 45. Factores que afectan a las funciones del arpa Lluvia, nieve y nubes bajas Insuficiente ganancia del receptor del radar ocasiona que algunos blancos a larga distancia no sean adquiridos. El ARPA pierde blancos que serían visibles si la sensibilidad (ganancia) del radar se incrementara. Baja ganancia Cuando se produce súper refracción del haz del radar, este puede recibir ecos de blancos a tan grandes distancias que aparecen en la imagen en barridos posteriores al de transmisión del impulso. Ecos de segunda traza
  • 46. Factores que afectan a las funciones del arpa Las distintas partes de la estructura del barco, como chimeneas, mástiles, etc., pueden reducir la intensidad del haz de transmisión del radar, o interrumpirlo en determinadas direcciones, ocasionando la no detección de los blancos situados en esas demoras. Sectores ciegos y de sombra Un blanco a corta distancia puede ser detectado, además de directamente, por reflexión en alguna superficie plana. Esto ocasiona la presentación en la imagen de dos o más ecos a distintas distancias. Ecos indirectos Si otro radar funciona en las cercanías pueden aparecer ocasionalmente fuertes interferencias. Interferencia de radar
  • 47. MANTENIMIENTO RADAR ARPA PROGRAMA DE MANTENIMIENTO MARCA FR-2105/2105-B
  • 49. Configuración del Radar o Arpa de la seria FR-2106
  • 50. Configuración del Radar o Arpa de la seria FR-2106
  • 53. Cableado especifico para radar marino
  • 54. Instalación de antena para modelo
  • 56. “If you can dream it, you can do it” Walt Disney