Sistemas de Radar y ARPA en la Navegación: Operación y Normativa COLREG

Fundamentos del Radar y ARPA en la Navegación

1. Detección de Blancos y Alertas en Radar/ARPA

Todo Radar/ARPA debe tener medios que avisen al observador el ingreso de un blanco en la zona de guardia. A continuación, se detallan las respuestas a las preguntas planteadas:

  • ¿Cómo se manifiesta? Mediante una alarma visual y/o sonora.
  • ¿Cuál regla del COLREG? Regla 5: Vigilancia.
  • ¿Qué simbología? El blanco se representa con un símbolo específico (por ejemplo, un triángulo o un vector) y, al entrar en la zona de guardia, puede cambiar de color o parpadear, acompañado de una alarma.
  • ¿Qué debe hacer Ud. como Oficial de Guardia? Evaluar la situación, adquirir el blanco si es necesario, y tomar las acciones pertinentes según el COLREG para evitar un abordaje.

2. Resolución sobre el Radar

La resolución que aborda el radar es la MSC.79(23), denominada «Adopción de las Normas de Funcionamiento del Radar».

3. Frecuencias de Banda S y Banda X

3.1. Espectro de Frecuencias

El radar deberá transmitir dentro de los límites de las bandas asignadas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) para los radares marítimos y habrá de cumplir con las prescripciones del Reglamento de Radiocomunicaciones y las recomendaciones correspondientes.

3.2. Prescripciones Aplicables a los Sensores de Radar

En las presentes normas de funcionamiento se contemplan los sistemas de radar de banda X y de banda S.

  • La banda X trabaja entre la frecuencia de 9.2 – 9.5 GHz y ofrece condiciones de discriminación elevada, buena sensibilidad y operación en modalidad de seguimiento.
  • La banda S trabaja entre la frecuencia de 2.9 – 3.1 GHz y permite garantizar el mantenimiento de las capacidades de detección y seguimiento del blanco en condiciones variables y adversas de niebla, lluvia y perturbación del mar.

4. Siglas Clave en Navegación

  • ARPA: Automatic Radar Plotting Aid (Ayuda Automática para el Ploteo Radar)
  • RADAR: Radio Detection And Ranging (Detección y Medición de Distancia por Radio)
  • PAD: Areas Of Danger (Áreas de Peligro)

5. Tipos de Ayudas al Radar

A continuación, se presenta un cuadro sinóptico indicando los tipos de ayudas que interactúan con el radar:

Ayudas Activas (Emisoras)

Ayudas Pasivas (Reflectoras)

(o Sistemas de Apoyo)

SART (Transpondedor de Búsqueda y Rescate)

Reflectores de Radar

RACON (Baliza Radar, probable «RAMAR»)

Controladores de Tráfico (Sistemas de Gestión)

Respondedor del Radar (SART/RACON)

AIS (Sistema de Identificación Automática – no listado, pero relevante)

Nota: «RADIOBEACON» es una ayuda a la navegación por radio, no directamente una ayuda al radar. «RADAR» es el equipo en sí, no una ayuda al radar. «Controladores de Tráfico» son sistemas o personal, no ayudas físicas que interactúen directamente con el radar en el mismo sentido que SART o reflectores. Se ha mantenido el contenido original, reubicando o aclarando su naturaleza.

Para el dibujo de la boya de entrada del CANES y su tipo de ayuda, se requiere una representación gráfica.

6. Significado de «Blanco Peligroso»

Un blanco peligroso es aquel cuyos valores de CPA (Closest Point of Approach) y TCPA (Time to Closest Point of Approach) previstos no cumplen lo preseleccionado por el operador. El blanco en cuestión se marcará por un símbolo de blanco perdido o una alarma específica.

7. Seguridad en el Uso del Radar

7.1. Riesgo de Electrocución

El manual indica lo siguiente respecto al riesgo de electrocución:

  • No abrir el equipo.
  • Existe riesgo de electrocución.
  • La manipulación debe ser realizada solo por personal especializado.

Para la pictografía, se requiere una representación gráfica.

7.2. Trabajo en la Antena del Radar

Al realizar algún trabajo en la antena del radar, el manual indica:

Para la pictografía, se requiere una representación gráfica.

Indique 3 advertencias o recomendaciones de seguridad:

  • Asegurarse de que el radar esté desconectado y bloqueado antes de cualquier intervención.
  • Utilizar equipo de protección personal (EPP) adecuado.
  • Ser consciente de los riesgos de radiación electromagnética y respetar las distancias de seguridad.

Radar/ARPA y el Reglamento Internacional para Prevenir Abordajes (COLREG 72)

8. Funciones Operacionales de Radar/ARPA y su Relación con COLREG 72

A continuación, se muestra la relación entre las funciones operacionales del Radar/ARPA, las reglas del COLREG 72 y las resoluciones aplicables:

Función Operacional RADAR/ARPA

Regla del COLREG 72

Resolución RADAR/ARPA

Rotar Cursor

Regla 5: Vigilancia

Vigilancia Automática

Regla 5: Vigilancia

Retardo de Prueba (Trial Delay)

Regla 8: Maniobras para evitar el abordaje

Supresión de Parásitos (Clutter)

Regla 9: Canales angostos

Maniobra de Prueba (Trial Manoeuvre)

Regla 7 y 8

3.7

Videomapa y PI (Parallel Index)

Regla 10: Dispositivos de Separación de Tráfico

5.16

Función de Deriva Automática (Auto Drift Function)

Regla 6: Velocidad de seguridad

EBL (Líneas Electrónicas de Marcación)

Regla 9: Canales angostos

Anillos Fijos de Distancia

Regla 5

5.11

  • EBL

Regla 7: Riesgo de Abordaje, parte d i)

  • Alarmas

Regla 5

Avisos Operacionales (ARPA)

9. Selección Múltiple y Conceptos Relacionados

A continuación, se presentan una serie de conceptos y sus correspondencias:

Letra

Columna B (Concepto)

X

Que no se forman triángulos

Z

Con la señal del radar el equipo en tierra

Y

Radares Furuno

V

3500 Mega Hertz

Ñ

Con la señal del radar del otro buque

W

Radares Sperry

Q

Agua y Temperatura

S

2000 Mega Hertz

T

Humedad y aire

M

Navegan en rumbos que forman ángulos 90º

O

11000 Mega Hertz

R

Con la señal del radar de mi buque

P

Rocío y presión

H

Radares Racar

K

Que los TC son del mismo tamaño

J

Temperatura y humedad

A

9 GHz

Selección Múltiple:

  • El PAD es un diseño de los radares: W (Radares Sperry)
  • Las ondas electromagnéticas trabajan en la frecuencia de trabajo: A (9 GHz)
  • Los Radiofaros (Radiobeacons) son equipos que trabajan con: Ñ (Con la señal del radar del otro buque) (Nota: Los radiofaros emiten señales de radio, no de radar, y no interactúan con la señal del radar de otro buque en este contexto. La respuesta original se mantiene por instrucción, pero se aclara la imprecisión conceptual).
  • La razón por la que existen casos especiales en cinemática es: X (Que no se forman triángulos)

10. Resolución OMI A.823 sobre el ARPA

De acuerdo con la resolución Nº A.823(19) sobre el ARPA, se indica lo siguiente:

La captación de los blancos puede ser manual y automática. Para una velocidad relativa de hasta 100 nudos, el ARPA podrá efectuar seguimiento, presentación y actualización de información de 20 blancos como mínimo. El ARPA deberá seleccionar un blanco y presentar de forma inmediata y simultánea, en formato alfanumérico, los siguientes datos:

  1. Rumbo
  2. Velocidad
  3. Distancia
  4. CPA (Closest Point of Approach)
  5. TCPA (Time to Closest Point of Approach)
  6. Nombre del buque (Nota: El nombre del buque no es un dato estándar proporcionado por ARPA, sino por AIS. Se mantiene por instrucción).

De acuerdo con la resolución Nº A.823(19), responda lo siguiente:

  • a) ¿Cuál es la velocidad relativa máxima permitida por el ARPA para captar los blancos? 100 nudos.
  • b) ¿Cuántos es el máximo de blancos que debe captar automáticamente el ARPA para realizar el seguimiento, tratamiento y presentación del mismo? 20 blancos.
  • c) ¿En cuáles escalas debe estar disponible para que el ARPA funcione? En todas las escalas.
  • d) ¿En qué tiempo máximo debe indicar el ARPA la tendencia de movimiento del blanco? En 1 minuto.
  • e) En tres minutos como máximo el ARPA debe indicar: La tendencia de movimiento del blanco.

11. Concepto de Área de Captación

El concepto de Área de Captación, de acuerdo con la resolución, es el área fijada por el observador en la que se debería captar automáticamente un blanco cuando entre en ella.

Reglamento Internacional para Prevenir Abordajes en el Mar (COLREG 72)

12. Estructura del COLREG 72

El COLREG 72 se compone de:

  • a) Reglas: 41
  • b) Anexos: 4
  • c) Partes: 6
  • d) Secciones: 3 (referente a la Parte B: Conducta de los Buques)

13. Concepto de la Regla 3, Parte G

La expresión «buque con capacidad de maniobra restringida» significa todo buque que, debido a la naturaleza de su trabajo, tiene reducida su capacidad para maniobrar en la forma exigida por este Reglamento y, por consiguiente, no puede apartarse de la derrota de otro buque.

13.1. Tipos de Buques con Capacidad de Maniobra Restringida

Indique 4 tipos de buques que realizan el trabajo que se indica en la parte G:

  1. Buques dedicados a colocar, reparar o recoger marcas de navegación, cables o conductos submarinos.
  2. Buques dedicados a dragados, trabajos hidrográficos, oceanográficos y operaciones submarinas.
  3. Buques en navegación que estén haciendo combustible o transbordando carga, provisiones o personas.
  4. Buques dedicados al lanzamiento o recuperación de aeronaves.

14. Funciones del Radar para la Regla 3, Parte L

Indique 3 funciones que debe aplicar Ud. del radar para cumplir con la Regla 3, Parte L:

  1. Supresión de Interferencia de Radar (IR)
  2. Control Anticlutter (lluvia/mar)
  3. Selección de Banda S (Nota: La banda S es una característica del radar, no una función operativa en el mismo sentido que las anteriores, pero su uso es crucial en visibilidad reducida).

¿Cómo se denomina esta regla? La Regla 3, Parte L, define la «Visibilidad Reducida». La regla que rige la conducta en estas condiciones es la Regla 19: Conducta de los Buques en Visibilidad Reducida.

15. Regla 7: Riesgo de Abordaje

La Regla 7 indica el Riesgo de Abordaje.

De acuerdo con su parte B, qué funciones debe accionar Ud. del equipo del radar (mínimo 4) para cumplir con esta normativa:

  1. Escala de distancia
  2. VRM (Variable Range Marker)
  3. Anillos fijos de distancia
  4. Datos ARPA (CPA, TCPA, rumbo y velocidad del blanco)

Indique cuáles son los dos parámetros para determinar si existe riesgo de abordaje de acuerdo con la Regla 7, parte d i) y la Regla 7, parte d ii):

  • i) Se considerará que existe el riesgo, si la demora de un buque que se aproxima no varía en forma apreciable.
  • ii) En algunos casos, puede existir riesgo aún cuando sea evidente una variación apreciable de la demora, en particular al aproximarse a un buque a muy corta distancia.

16. Conducta en Visibilidad Reducida (Regla 19)

Usted está de guardia como tercer oficial a 10 MN del puerto de Calais en enero, y no ve nada, no se escucha nada y no hay ecos en el radar. Con estas condiciones meteorológicas reinantes, se ve obligado a aplicar la Regla Nº 19 del COLREG, que se denomina «Conducta de los Buques en Visibilidad Reducida».

Usted debe tomar 6 decisiones en orden jerárquico durante su guardia, según lo descrito en el enunciado de la pregunta y el libro del Capitán Pedro Guzmán:

  1. Informar al Capitán.
  2. Tener el radar en funcionamiento y observar continuamente.
  3. Explorar con el radar a gran y corta distancia.
  4. Reducir la velocidad a una velocidad de seguridad.
  5. Poner el teléfono en atención (o asegurar comunicación).
  6. Emitir las señales fónicas reglamentarias.

17. Menciones del Vocablo «Radar» en el COLREG

El vocablo «Radar» se menciona en las siguientes reglas y partes del COLREG:

  • Regla 6, Parte A(vi): Velocidad de seguridad.
  • Regla 7, Parte B y Parte C: Riesgo de abordaje.
  • Regla 8, Parte B: Maniobras para evitar el abordaje (implícitamente, para evaluar la eficacia de la maniobra).
  • Regla 19, Parte D: Conducta de los buques en visibilidad reducida.

18. Dispositivos de Separación de Tráfico (DST) y Regla 10

Para graficar el método de organización de tráfico «Sectores en la proximidad de productos de convergencia de una zona costera o en un puerto», incluyendo 3 vías, zona de navegación costera, dispositivos de separación, límites exteriores, zonas de separación, flechas de dirección y línea de navegación, se requiere una representación gráfica.

Concepto de la OMI de «Derrota de dos direcciones» en el COLREG 72:

La expresión «derrota de dos direcciones» se refiere a un sistema de tráfico en el que los buques navegan en direcciones opuestas dentro de vías de tráfico claramente definidas, separadas por una zona de separación o una línea de separación, con el fin de reducir el riesgo de abordaje frontal.

La Regla 10 en su parte b, dice: «Los buques que utilicen un dispositivo de separación de tráfico deberán:» y en su ordinal 10.B.ii dice:

«En lo posible, mantener su rumbo fuera de la línea de separación o de la zona de separación del tráfico.»

¿Qué tipo de embarcaciones y buques están exentos de cumplir esta regla (o ciertas partes de ella)?:

  • Buques con eslora inferior a 20 m.
  • Buques de vela.
  • Buques dedicados a la pesca.
  • Nota: Los buques con capacidad de maniobra restringida no están exentos de la Regla 10, pero sus acciones se rigen por su condición especial.

19. Regla 6: Velocidad de Seguridad

La Regla 6 se denomina «Velocidad de Seguridad», pertenece a la Parte B, y la sección se denomina «Conducta de los Buques en Cualquier Condición de Visibilidad».

Indique qué funciones del radar ayudan a que se cumplan con lo que se indica en la parte A de la Regla 6:

  • a) En su numeral 6.A.v): «el estado del viento, mar y corriente, y la proximidad de peligros para la navegación». El radar ayuda a evaluar esto mediante la detección de peligros (costas, bajos, otras embarcaciones) y la observación de la deriva.
  • b) En su numeral 6.A.ii): «la densidad de tráfico, incluidas las concentraciones de buques de pesca o de cualquier otra clase». El radar permite la detección y seguimiento de múltiples blancos, evaluando la densidad del tráfico.
  • c) Factores que determinan la aplicación de la Regla 6 en su parte A, específicamente en la 6.B.vi): «la evaluación más exacta de la visibilidad que se hace posible cuando se utiliza el radar para determinar la distancia a que se hallan los buques u otros objetos próximos.» El radar proporciona una evaluación precisa de la distancia a los objetos, lo cual es crucial para determinar una velocidad segura, especialmente en visibilidad reducida.

20. Maniobras a Evitar en Visibilidad Reducida (Regla 19, Parte D)

En la Regla 19 en su parte D, se indican 2 maniobras que deben evitarse en lo posible:

  • Un cambio de rumbo a babor, para un buque situado a proa del través, salvo que el otro buque esté siendo alcanzado.
  • Un cambio de rumbo dirigido hacia un buque situado por el través o a popa del través.

Para la representación gráfica de estas maniobras, se requiere un dibujo.

21. Regla 8: Maniobras para Evitar el Abordaje

La regla se denomina «Regla 8: Maniobras para Evitar el Abordaje».

Para graficar la maniobra con buque rojo y blancos azules, y la representación de la velocidad por el largo de los buques, se requiere un dibujo.

De acuerdo con la Regla 8, cuáles deben ser las características de una buena maniobra:

«Si las circunstancias del caso lo permiten, toda maniobra que se efectúe para evitar un abordaje será llevada a cabo en forma clara, con la debida antelación y respetando las buenas prácticas marineras.»

22. Parallel Indexing (PI) en el Radar

El Parallel Indexing (PI) es una herramienta que posee el radar:

  • a) ¿En qué puede ser utilizado por el Oficial de Guardia del puente?

    Es utilizado por el oficial de guardia para verificar el abatimiento, navegar en canales angostos, mantener una distancia segura con la costa y también sirve para diseñar un separador de tráfico o para el seguimiento de una derrota planificada.

  • b) Grafique 2 ejemplos de su empleo.

    Para graficar los ejemplos de empleo del Parallel Indexing, se requiere un dibujo.

23. Ecos Falsos Indirectos en el Radar

Indique 2 elementos de a bordo y 2 elementos externos que pueden producir ecos falsos indirectos:

Elementos a Bordo

Elementos Externos

Paredes de contenedores

Ubicación en un canal o río (reflexiones de orillas)

La propia estructura del buque (mástiles, chimeneas)

Interferencia entre buques (ondas electromagnéticas convergen y producen blancos)

24. Comparación de Conceptos Académicos con Funciones del Equipo Radar/ARPA

Compare los conceptos revisados académicamente durante las clases con las funciones correspondientes en el equipo Radar/ARPA:

Conceptos en Clase

Equipo RADAR/ARPA

Punto de Máxima Aproximación (Mx)

Maniobra de Prueba (Trial Manoeuvre)

CPA (Closest Point of Approach)

Datos ARPA: CPA

TCPA (Time to Closest Point of Approach)

Datos ARPA: TCPA

Rumbo de maniobra

Rumbo propio (Own Ship); Datos ARPA; Rumbo de prueba (Trial Course)

Demora

EBL (Electronic Bearing Line); Posición del rumbo (Course Position)

Distancia

VRM (Variable Range Marker); Anillos fijos; Posición del rumbo (Course Position)

CPA de Seguridad

Configuración de CPA

Movimiento que se trabaja (Plotting Ship)

Movimiento verdadero (True Motion)

BCP (Bearing to Closest Point of Approach)

Datos ARPA: BCP

Velocidad Verdadera del blanco

Datos ARPA en movimiento verdadero (True Motion)

Rumbo de mi buque

Rumbo propio (Own Ship)

Presentación que se trabaja (Plotting Ship)

Norte arriba (North Up) / Rumbo arriba (Head Up)

Rumbo verdadero del blanco

Datos ARPA en movimiento verdadero (True Motion)

Segundo triángulo

Maniobra de prueba (Trial Manoeuvre)

TCPA (Time to Closest Point of Approach)

Datos ARPA: TCPA

Velocidad de mi buque

Velocidad propia (Own Ship)

Velocidad de maniobra

Velocidad de prueba (Trial Speed)

Falla con la antena del radar

Indicador de falla de antena

(Original: Escala de distancia – se corrige por coherencia)

Interferencia en la señal

Control de Interferencia de Radar (IR)

Plotear el blanco

Adquirir blanco (Acquire Target)

Falla de video

Pantalla azul

Paralelas para controlar la Navegación

Parallel Indexing (PI)