Mit der tiefgreifenden Weiterentwicklung von Strategien wie derAktionsplan „Intelligenter Versand 2030“Schiffsnavigationsradare entwickeln sich rasant von herkömmlichen Impulsradargeräten hin zu vollelektronischen, multifunktionalen und hochzuverlässigen Lösungen. Neue elektronische Navigationsradare müssen nicht nur die Zielerfassung über große Entfernungen bei jedem Wetter ermöglichen, sondern auch Informationen aus verschiedenen Quellen, darunter Seekarten und AIS, integrieren, um intelligente Kollisionsvermeidung und Radarzustandsüberwachung zu unterstützen. Dies stellt hohe Anforderungen an die Rechenleistung, Erweiterbarkeit und Anpassungsfähigkeit der zentralen Steuerungshardware an raue Umgebungsbedingungen.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat APQ eine maritime Festkörper-Navigationsradarlösung auf Basis des Bordcomputers E7QS-Q170 entwickelt, der auf der Intel® Desktop-Prozessorplattform der 6. bis 9. Generation basiert. Mit dem E7QS-Q170 als Rechenkern bewältigt die Lösung präzise die drei zentralen Herausforderungen von Schiffsnavigationsradaren in rauen Meeresumgebungen und ermöglicht so die Entwicklung stabiler, zuverlässiger und flexibel erweiterbarer Radarsysteme der nächsten Generation.
Schwierigkeiten beim langfristigen Betrieb mit hoher Zuverlässigkeit unter komplexen Meeresbedingungen
Herausforderung für den Kunden
Schiffsradargeräte sind über lange Zeit den Bedingungen auf See mit hoher Luftfeuchtigkeit, Salzsprühnebel und starken Vibrationen ausgesetzt. Herkömmliche industrielle Steuerungshardware ist anfällig für Korrosion, Kontaktprobleme, Festplattenbeschädigung und sogar Systemausfälle. Der Kunde fordert vom Steuerungssystem einen unterbrechungsfreien und stabilen 24/7-Betrieb unter kontinuierlichen Vibrationen, starken Temperaturschwankungen und instabiler Stromversorgung auf See sowie eine schnelle Selbstwiederherstellungsfähigkeit.
APQ-Lösung
Industrielle, verstärkte Ausführung:Der Kernschaltkreis wird einer dreifachen Schutzbehandlung unterzogen (feuchtigkeitsbeständig, salzbeständig und spritzwassergeschützt) und bietet eine Antivibrationsleistung bis zu 3 Grms und eine Stoßfestigkeit bis zu 30 G, wodurch er der Erosion durch die Meeresumgebung auf physikalischer Ebene widersteht.
Isoliertes Weitspannungsnetzteil:Unterstützt einen breiten Eingangsspannungsbereich von 18 bis 36 V DC und verwendet ein isoliertes Filterdesign, um Schwankungen und Überspannungen im Schiffsstromnetz effektiv zu unterdrücken und so eine stabile Stromversorgung des Systems zu gewährleisten.
Intelligentes Betriebs- und Wartungssystem:Die integrierte APQ Cloud Control Hand-Hardware und die IPC Assistant-Software arbeiten mit der IPC Manager-Plattform für Fernwartung und -betrieb zusammen, um CPU, Arbeitsspeicher, Festplatte und Systemprozesse in Echtzeit zu überwachen. Bei unerwartetem Einfrieren, Festplattenausfall oder Systemabsturz erkennt das System dies selbstständig, startet automatisch neu und stellt das System aktiv wieder her.
Wertvolle Errungenschaften:
Das System arbeitet auch unter kontinuierlichen Vibrationen und in einem breiten Temperaturbereich stabil, wodurch die Ausfallwahrscheinlichkeit deutlich reduziert wird. Dank des intelligenten Betriebs- und Wartungssystems, das eine unbeaufsichtigte Selbstwiederherstellung ermöglicht, werden die Kosten für die Fernwartung erheblich gesenkt und die Kontinuität der Radardaten während der Schiffsnavigation effektiv sichergestellt.
Engpässe bei der Multisensorfusion und komplexen Erweiterung
Herausforderung für den Kunden
Das Radarsystem der neuen Generation muss mehrere Sensoren und Aktoren wie GPS, AIS, akustische und optische Alarme sowie Radarantennensteuergeräte gleichzeitig anbinden. Dies stellt vielfältige Anforderungen an externe Busschnittstellen, serielle Schnittstellen und deren Anzahl. Die ursprüngliche Steuerung des Kunden verfügt nur über eine einzige Schnittstelle, was die Integration aller Funktionsmodule unter Gewährleistung der Signaltrennung erschwert und die Funktionserweiterung der gesamten Anlage erheblich einschränkt.
Mehrkanalige native serielle Schnittstellen:4 serielle DB9-Schnittstellen, von denen 2 die vollständige Protokollumschaltung RS232/422/485 unterstützen und sich flexibel an verschiedene Sensoren anpassen lassen.
Ultimative Modulerweiterung:Über den MXM-Erweiterungssteckplatz können optional mehrere elektronisch isolierte serielle Schnittstellen, unabhängige Ethernet-Anschlüsse oder GPIO konfiguriert werden, um die Signalintegrität über große Entfernungen zu gewährleisten; 4G/5G/WiFi-Module können über PCIe- und Mini-PCIe-Steckplätze erweitert werden, um Datenverbindungen zu Landschiffen zu realisieren.
Erweiterungsmöglichkeiten für mehrere Bildschirme und den Speicher:4-Kanal-Display (VGA + DVI-D + DP + internes LVDS/eDP), Unterstützung der Verknüpfung mehrerer Bildschirme mit unabhängigen Seekarten und Radarschnittstellen; werkzeuglos austauschbarer 2,5-Zoll-Festplattenschacht und M.2 NVMe-Steckplatz, der den lokalen Speicherbedarf für große Mengen an Streckendaten deckt.
Wertvolle Errungenschaften
Ein einziger Controller realisiert die Funktionsintegration mehrerer Geräte; isolierte serielle Mehrkanal-Schnittstellen gewährleisten eine stabile und störungsfreie Datenübertragung zwischen Radar und Sensoren, verbessern gleichzeitig die Systemintegration und -zuverlässigkeit und reduzieren den Material- und Kostenaufwand der Maschine erheblich.
Herausforderungen bei Einsatz und Wartung auf begrenztem Raum
Herausforderung für den Kunden
Der Platz in Schaltschränken ist begrenzt. Herkömmliche Industriecomputer sind groß und lassen sich nur auf eine einzige Weise installieren, was eine kompakte Installation erschwert. Zudem sind Demontage und Wartung nach der Installation äußerst aufwendig. Der Kunde wünscht sich daher eine Steuerung, die nicht nur kompakt und klein ist, sondern auch flexible Installationsmöglichkeiten bietet, um die tägliche Inspektion und den schnellen Austausch zu vereinfachen.
Kompaktes Gehäuse:Mit Gesamtabmessungen von nur 268×194,2×159,5 mm ist die Struktur hochgradig integriert und kann problemlos in verschiedene Schaltschränke eingebaut werden.
Installation mit mehreren Ausrichtungen:Unterstützt drei Installationsmethoden (VESA-Halterung, Wandmontage, Tischinstallation), um den Platzbeschränkungen verschiedener Schiffstypen und Kabinen gerecht zu werden.
Unabhängige Wärmeableitung und werkzeuglose Wartung:Das System verfügt über ein unabhängiges Wärmedesign für CPU und Gehäuse, um sich an die hohen Temperaturen in geschlossenen Schränken anzupassen; wichtige Komponenten wie Festplatten und Türabdeckungen sind werkzeuglos oder schnell demontiert, wodurch der Wartungsaufwand vor Ort reduziert wird.
Wertvolle Errungenschaften
Der Controller kann schnell auf engstem Raum eingesetzt und problemlos in die bestehenden Radar-Steuerschränke des Kunden integriert werden; die Ausfallzeiten bei Wartungsarbeiten werden reduziert, und der Austausch von Ersatzteilen kann innerhalb von Minuten erfolgen, was perfekt zum kompakten und effizienten Betriebsrhythmus des Schiffes passt.
APQ Marine Solid-State Navigation Radar Produktlösung
Die zuverlässige Implementierung der Lösung basiert auf der leistungsstarken Unterstützung durch den Bordcomputer E7QS-Q170. Dank seines industrietauglichen Designs mit hoher Erweiterbarkeit, hoher Zuverlässigkeit und umfassender Schnittstellenabdeckung bewältigt das Produkt präzise rechenintensive Aufgaben wie die Verarbeitung von Schiffsradardaten, die Zielverfolgung und die intelligente Kollisionsvermeidung.
Powered by Intel® 6th-9th Gen Core™ / Pentium® / Celeron® desktop processors and the Q170 chipset, it supports up to 64GB dual-channel DDR4 memory, easily handling multi-frame buffering and real-time analysis of radar echoes.For storage, it adopts a tool-less SATA 3.0 hard disk bay with support for M.2 NVMe expansion.The interface suite includes 2× Gigabit Ethernet ports, 6× USB 3.0 ports, and 4× DB9 serial ports (supporting RS232/422/485). The display output features 4 interfaces, supporting up to 4K@60Hz.The whole unit supports 9~36V wide-voltage power supply, operates in a temperature range of -20~60℃, and has passed vibration/shock resistance and EMC certification. Optional expansion kits including PCIe/PCI, MXM, and aDoor make it an ideal embedded computing core for marine intelligent equipment such as marine radars and electronic chart systems.
Mit fundierter Expertise im Bereich eingebetteter Hardware, umfassenden Kompetenzen im Erweiterungsdesign und intelligenten O&M-Tools bietet APQ seinen Kunden eine komplette industrielle Steuerungslösung, die Echtzeit-Datenerfassung, Multisensorfusion, kompakte und zuverlässige Implementierung sowie ferngesteuerte autonome Wartung umfasst. Indem wir die drei zentralen Herausforderungen nacheinander angehen, arbeiten wir gemeinsam daran, die kontinuierliche Weiterentwicklung von Schiffsnavigationssystemen hin zu vollständig festkörperbasierten, hochintelligenten und hochzuverlässigen Systemen voranzutreiben.
Veröffentlichungsdatum: 20. Mai 2026
