STN ATLAS IOM402 是原德国 STN ATLAS(现已成为 L3Harris 或相关公司的一部分)海洋电子部门为其先进 Integrated Navigation System (INS) 或 Integrated Bridge System (IBS) 开发的一款高性能 显示处理单元(Display Processing Unit) 或 输入/输出模块(I/O Module)。作为舰桥综合信息系统的核心硬件之一,它负责处理来自雷达、电子海图(ECDIS)、GPS、AIS、测深仪等多类导航传感器的数据,并将其融合、处理后输出至高分辨率显示器,为船员提供实时、清晰、集成的航行态势画面,是保障现代船舶航行安全与效率的关键信息枢纽。
应用场景:
在北欧某大型滚装渡轮的舰桥现代化改造项目中,原有的分立式雷达和电子海图系统已无法满足繁忙海峡航路对航行效率和碰撞规避的极高要求。船东选择了基于 STN ATLAS 技术的综合导航系统,其中 IOM402 单元被部署为核心显示处理器。在一次浓雾天气穿越国际航道时,IOM402 成功将X波段与S波段雷达回波、AIS目标信息、电子海图数据以及来自陀螺罗经的船首向信息进行实时叠加与融合。系统在统一的显示屏上清晰标示出一艘未按规定开启AIS的小型渔船,并基于雷达跟踪数据自动计算了碰撞风险(CPA/TCPA),发出早期声音和视觉警报。船长凭借这一体化的清晰态势感知,提前从容调整航向,避免了潜在的碰撞危险,充分体现了 IOM402 在信息集成与决策支持方面的核心价值。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | IOM402 |
制造商 | STN ATLAS (隶属德国航海电子品牌,现可能整合至L3Harris等集团) |
产品类别 | 显示处理单元 / 综合导航系统输入输出模块 |
所属系统 | STN ATLAS NAVIS 或 IBS 系列综合导航/舰桥系统 |
核心处理器 | 高性能专用处理器或工业级计算机平台 |
图形处理能力 | 支持高分辨率(如 1280x1024 或更高)多图层图形显示,流畅渲染雷达PPI、海图、矢量数据等 |
输入接口 | 多路雷达视频信号(模拟或数字)、NMEA 0183/ NMEA 2000 导航数据串口、以太网(用于连接ECDIS、AIS、GPS等网络设备)、同步信号等 |
输出接口 | 高分辨率视频输出(如VGA、DVI)、以太网(至显示终端或系统网络)、报警接点输出等 |
数据融合功能 | 雷达目标跟踪(ARPA/AUTO-TRACK)、AIS目标关联、传感器数据校准与融合 |
电源要求 | 24 V DC(典型船用直流电源),具有过压、反接保护 |
工作温度 | 0°C 至 +55°C(适用于舰桥或海图室环境) |
防护等级 | 模块通常安装于设备柜内,防护等级为 IP20 |
关键特性 | 多传感器数据融合、高性能图形渲染、高可靠性、模块化可扩展设计 |
认证标准 | 符合 IEC 60945、IMO 等相关海事标准与认证 |
技术原理与创新价值:
创新点1:多传感器数据融合与智能关联引擎。
IOM402 的核心在于其强大的多源信息融合算法。它不仅是简单的信号转发器,而是一个智能数据处理中心。它能同时接收并处理来自不同频段雷达的原始视频或目标报告、GPS/DGPS的船位、电罗经的航向、计程仪的速度、AIS的他船动态/静态信息以及电子海图的基础地理数据。通过内置的滤波、关联和校准算法,它能将AIS目标的矢量线与雷达跟踪目标进行自动关联,解决“哪个雷达目标是哪艘AIS报告船”的问题,并智能识别和标注仅出现在雷达上或仅出现在AIS上的目标,极大地减轻了船员的工作负荷,并提高了 situational awareness(态势感知)的准确性和完整性。
创新点2:高性能、高可用性的模块化架构。
作为综合导航系统的一部分,IOM402 采用模块化、可扩展的设计理念。它可以作为独立的高性能显示处理节点,也可以在多单元配置中实现负载分担和冗余备份,确保关键导航显示功能在单一硬件故障时仍能持续运行。其硬件基于坚固的工业标准设计,能够适应船舶环境的振动、温湿度变化和电磁干扰。这种高可用性架构,对于需要7x24小时不间断运行、且安全责任重大的船舶导航系统而言,是至关重要的设计。
创新点3:面向综合舰桥系统的开放式接口。
IOM402 的设计充分考虑了与 STN ATLAS 自家及其他符合国际标准的舰桥设备的集成。它通过标准化的 NMEA 串行接口和 以太网 接口,构建了一个开放的导航数据网络。这使得它不仅能够与 STN ATLAS 的雷达天线单元、控制面板等无缝协作,也能相对容易地集成第三方的GPS接收机、测深仪或风速风向仪。这种开放性降低了系统集成的复杂度,并保护了船东在现有设备上的投资,便于未来进行渐进式升级。
应用案例与行业价值:
案例:中东某国家海岸警卫队新型巡逻艇综合舰桥系统集成项目。
该型高速巡逻艇需要一套高度集成、反应迅捷且可靠的导航与作战管理系统,以执行复杂的缉私、搜救及巡逻任务。项目选用了以 STN ATLAS IOM402 为关键处理节点的综合导航系统。在系统中,IOM402 承担了融合艇载导航雷达、红外热像仪视频流、敌我识别(IFF)数据以及指挥系统下发的战术信息图层的重任。在一次夜间追缉任务中,操作员在 IOM402 驱动的多功能显示器上,同时看到了雷达捕捉到的可疑快艇回波、热像仪提供的清晰轮廓增强图像以及AIS提供的附近商船信息。这种融合显示使指挥官能迅速、准确地识别和跟踪目标,并协调其他执法单元进行合围,最终成功完成任务。项目负责人评价:“IOM402 提供的一体化通用作战图(COP),是我们指挥决策的‘力量倍增器’。它将信息优势直接转化为了行动优势。”


相关产品组合方案:
构建完整的 STN ATLAS 综合导航与显示系统,IOM402 需要与以下关键设备协同:
STN ATLAS 雷达天线单元(RAU): 如9600系列雷达,为IOM402提供原始的雷达视频或目标跟踪数据。
STN ATLAS 雷达显示控制台或多功能工作站(MWS): 配备高亮度显示器,运行导航显示软件,接收IOM402处理后的视频与数据信号进行显示和人机交互。
STN ATLAS NAVIS 系列导航传感器: 如GPS/DGPS接收机、陀螺罗经、计程仪,为系统提供精确的船位、航向和速度信息。
电子海图系统(ECDIS): 如符合IMO标准的STN ATLAS ECDIS,与IOM402共享海图数据与船位信息。
自动识别系统(AIS): 提供周围船舶的动态与静态信息,由IOM402进行融合处理。
集成舰桥控制系统(IBCS): 用于控制舵机、油门等,其控制台可能需要从IOM402的综合显示中获取导航参考信息。
数据分配单元或网络交换机: 构成舰桥内部高速数据网络,连接所有传感器、处理单元和显示终端。
不间断电源(UPS): 为整个关键导航系统,包括IOM402,提供洁净、连续的电力保障。
安装维护与全周期支持:
STN ATLAS IOM402 单元通常安装于舰桥后的电子设备柜或海图桌下的专用机柜内,需确保通风良好、避免直射热源。安装时需严格按照接线图连接电源、接地线以及各种信号电缆(雷达同轴电缆、串行数据线、网络线等),特别注意屏蔽层的正确处理。
系统上电后,需通过配套的系统配置软件(通常运行在连接的工作站上)对IOM402进行初始化设置和校准。这包括配置其IP地址(若为网络型)、设置连接的传感器类型与参数、校准雷达与电子海图的对准、调整数据融合关联参数等。通常需要专业技术人员在船舶试航期间进行最终的动态校准和功能验证。
日常维护主要是保持设备周围环境清洁、检查电缆连接是否牢固、观察设备状态指示灯是否正常。定期(按设备手册要求)进行系统功能测试,包括雷达性能测试、传感器数据接入验证等。