ECDIS的使用及发展

ECDIS的使用及发展3．1  ECDIS主要使用特性(1)海图显示在给定的投影方式下合成的显示海图(在使用墨卡托投影方式时，可适当选取海图的基准纬度，以减小海图投影变形)；以“正北向上”或“船首向上”方式显示海图；随机改变电子海图的比例尺(缩放显示及漫游)；分层显示海图信息(隐去本船在特定条件下不需要的信息)。   (3)海图改正ECDIS有许多优点，更主要的优点是与纸海图相比，电子海图的改正更容易、迅速和准确，大大地减轻了航海人员的工作量并降低了误差出现的机会。ECDIS能够接受由官方ENC制作部门提供的正式改正数据以及由航海人员从纸海图航海通告或无线电航行警告中提取的改正数据，实现ENC的自动、半自动和手工改正。 多种导航传感器实时连续地接收各种信息，ECDIS能够同计程仪、陀螺罗经、GPS、Loran-C、测深仪和气象仪等设备连接，接收来自这些传感器的信息，并进行综合处理，求得最佳船位、航迹、航向和航速等；能够进行各种陆标定位计算。在航行中，来自GPS或DGPS的本船船位可连续自动地显示在电子海图上，并连续地显示出航迹，以便与计划航线比较。根据IMO的性能标准：雷达信息或其他导航信息可以叠加到ECDIS显示中，但不得减少SENC信息并且明显地与SENC信息加以区别。(5)航海信息咨询获取电子海图上物标的详细描述信息以及整个航线上的航行条件信息，如潮汐、海流和气象等。在航行期间，可以用鼠标捕获目标，该目标属性及文字说明可显示在屏幕上，例如将鼠标置于引航站位置，该引航站的通信频率、呼号等可以得到显示。还可以查询本地的潮汐数据，也可计算到达位置的潮汐数据。通过复杂烦琐的绘算才能求得某一特定时间、特定地点的潮汐潮流计算问题，简化为在屏幕上的轻轻一击。 (7)航线设计根据IMO性能标准的规定：应包括直线和曲线两者在内的航线设计；能通过下述方法去修改航线：①在航线上增加转向点；②从航线上删除转向点；③改变转向点的位置；④改变航线中转向点的次序。  除选定的航线外，应能准备一条备用航线。选定的航线应与其他航线明显区别；如果航海人员拟定穿越本船的安全等深线，应给出一个指示；如果航海人员拟定的航线会穿越禁航区的边界或存在特殊区域的边界，应给出指示；航海人员应规定一个偏离计划航线的限度，根据此限度，接通自动偏航报警装置。 (9)航行记录根据IMO性能标准的规定：ECDIS应存储并能重现12h的航行过程和使用官方数据库所要求的最少量要素。ECDIS应能以1min的时间间隔记录如下数据：①本船航迹的记录：时间、位置、航向和航速。②使用官方数据的记录：ENC来源、版本、日期、单元和改正情况。另外，ECDIS应记录时间标记间隔不超过4h的整个航程的完整航迹；ECDIS不能对记录的信息进行处理或变更；ECDIS应能保留前12h的航海记录和航迹记录。也就是说，ECDIS应具备类似“黑匣子”的功能。  3．2．1  ECDIS与AISAIS系统能够与其他传感器相连，以便自动地从这些传感器中输入数据。AlS系统的外部终端是电子海图与信息系统（ECDIS），如图所示。自动识别系统（AIS）的符号已经包括在电子导航海图符号丛书中。       3．2．2    ECDIS与VTS       ECDIS在船舶交通管制(VTS)方面也将得到广泛的应用。在狭水道和港口运作的VTS通过数字化通信网络(数字广播)把在其作用范围内的各种船舶的识别码、通信设备情况、航速、航向等通报给所有有关船舶。进入VTS作用范围的每艘船舶上的ECDIS能够自动显示所接收到的其他船舶的位置和运动情况，并能查询这些船舶的其他静、动态信息。在需要避让时，本船可根据识别码同其他船舶建立通信联系，将拟采取的避让措施及时通知对方，从而达到协调行动的目的。这种方式克服了在狭水道中通信目标容易混淆的缺点。   3．3．1  ECDIS避礁石、防搁浅和航迹保持 ECDIS在保证船舶航行安全方面最根本的一点在于，它包含最新的或经过改正后最新的海图信息(存储在SENC中)，即系统总是“知道”船舶所处的静态地理环境，从而能够自动判断船舶与其周围的陆地、岛屿、暗礁、浅水域、禁航区等之间的相对位置关系，因此，ECDIS可以检测航海人员制定的计划航线(船舶的预定运动轨迹)是否合理，船舶在航行过程中同各种静态目标之间的相对位置是否安全。这在一定程度上可减轻航海人员的疏忽等人为因素对航行安全所造成的不利影响。在进行航路监视时，航海人员可预先设置一个船舶偏离计划航线的限度，达到这个限度时，ECDIS将自动发出偏离航线报警。这就要求ECDIS当收到来自导航系统，如GPS的船位时，计算船位距相应的计划航线段的距离，并比较此距离与预设限度的大小以及实现航迹保持的功能。  (2)在ECDIS发生故障的情况下，提供备用设备保证剩余航程的安全航行。ECDIS备份系统的进一步定义是：航行安全不会因为ECDIS系统的瘫痪受到影响，这包括在出现紧急情况时能及时切换到备份系统上，并保证船舶安全完成余下的航程。ECDIS备份系统的基本功能应包括航线设计，航线监控，显示官方电子海图信息，更新记录航行信息。按照如下几条都可以达到备份系统的功能要求：①另备一套独立的ECDIS，它应该符合IMO性能标准的要求或部分符合IMO性能标准的要求(比如：显示器尺寸略小等)。②使用官方航道数据的光栅电子海图系统(RCDS)。③使用官方航道局的光栅数据或官方航道局的矢量数据的一般电子海图系统(ECS)。④各国航道局发行的最新纸海图，并可用来做航线设计和定位 。

ECDIS的使用及发展3．1  ECDIS主要使用特性(1)海图显示在给定的投影方式下合成的显示海图(在使用墨卡托投影方式时，可适当选取海图的基准纬度，以减小海图投影变形)；以“正北向上”或“船首向上”方式显示海图；随机改变电子海图的比例尺(缩放显示及漫游)；分层显示海图信息(隐去本船在特定条件下不需要的信息)。   (3)海图改正ECDIS有许多优点，更主要的优点是与纸海图相比，电子海图的改正更容易、迅速和准确，大大地减轻了航海人员的工作量并降低了误差出现的机会。ECDIS能够接受由官方ENC制作部门提供的正式改正数据以及由航海人员从纸海图航海通告或无线电航行警告中提取的改正数据，实现ENC的自动、半自动和手工改正。 多种导航传感器实时连续地接收各种信息，ECDIS能够同计程仪、陀螺罗经、GPS、Loran-C、测深仪和气象仪等设备连接，接收来自这些传感器的信息，并进行综合处理，求得最佳船位、航迹、航向和航速等；能够进行各种陆标定位计算。在航行中，来自GPS或DGPS的本船船位可连续自动地显示在电子海图上，并连续地显示出航迹，以便与计划航线比较。根据IMO的性能标准：雷达信息或其他导航信息可以叠加到ECDIS显示中，但不得减少SENC信息并且明显地与SENC信息加以区别。(5)航海信息咨询获取电子海图上物标的详细描述信息以及整个航线上的航行条件信息，如潮汐、海流和气象等。在航行期间，可以用鼠标捕获目标，该目标属性及文字说明可显示在屏幕上，例如将鼠标置于引航站位置，该引航站的通信频率、呼号等可以得到显示。还可以查询本地的潮汐数据，也可计算到达位置的潮汐数据。通过复杂烦琐的绘算才能求得某一特定时间、特定地点的潮汐潮流计算问题，简化为在屏幕上的轻轻一击。 (7)航线设计根据IMO性能标准的规定：应包括直线和曲线两者在内的航线设计；能通过下述方法去修改航线：①在航线上增加转向点；②从航线上删除转向点；③改变转向点的位置；④改变航线中转向点的次序。  除选定的航线外，应能准备一条备用航线。选定的航线应与其他航线明显区别；如果航海人员拟定穿越本船的安全等深线，应给出一个指示；如果航海人员拟定的航线会穿越禁航区的边界或存在特殊区域的边界，应给出指示；航海人员应规定一个偏离计划航线的限度，根据此限度，接通自动偏航报警装置。 (9)航行记录根据IMO性能标准的规定：ECDIS应存储并能重现12h的航行过程和使用官方数据库所要求的最少量要素。ECDIS应能以1min的时间间隔记录如下数据：①本船航迹的记录：时间、位置、航向和航速。②使用官方数据的记录：ENC来源、版本、日期、单元和改正情况。另外，ECDIS应记录时间标记间隔不超过4h的整个航程的完整航迹；ECDIS不能对记录的信息进行处理或变更；ECDIS应能保留前12h的航海记录和航迹记录。也就是说，ECDIS应具备类似“黑匣子”的功能。  3．2．1  ECDIS与AISAIS系统能够与其他传感器相连，以便自动地从这些传感器中输入数据。AlS系统的外部终端是电子海图与信息系统（ECDIS），如图所示。自动识别系统（AIS）的符号已经包括在电子导航海图符号丛书中。       3．2．2    ECDIS与VTS       ECDIS在船舶交通管制(VTS)方面也将得到广泛的应用。在狭水道和港口运作的VTS通过数字化通信网络(数字广播)把在其作用范围内的各种船舶的识别码、通信设备情况、航速、航向等通报给所有有关船舶。进入VTS作用范围的每艘船舶上的ECDIS能够自动显示所接收到的其他船舶的位置和运动情况，并能查询这些船舶的其他静、动态信息。在需要避让时，本船可根据识别码同其他船舶建立通信联系，将拟采取的避让措施及时通知对方，从而达到协调行动的目的。这种方式克服了在狭水道中通信目标容易混淆的缺点。   3．3．1  ECDIS避礁石、防搁浅和航迹保持 ECDIS在保证船舶航行安全方面最根本的一点在于，它包含最新的或经过改正后最新的海图信息(存储在SENC中)，即系统总是“知道”船舶所处的静态地理环境，从而能够自动判断船舶与其周围的陆地、岛屿、暗礁、浅水域、禁航区等之间的相对位置关系，因此，ECDIS可以检测航海人员制定的计划航线(船舶的预定运动轨迹)是否合理，船舶在航行过程中同各种静态目标之间的相对位置是否安全。这在一定程度上可减轻航海人员的疏忽等人为因素对航行安全所造成的不利影响。在进行航路监视时，航海人员可预先设置一个船舶偏离计划航线的限度，达到这个限度时，ECDIS将自动发出偏离航线报警。这就要求ECDIS当收到来自导航系统，如GPS的船位时，计算船位距相应的计划航线段的距离，并比较此距离与预设限度的大小以及实现航迹保持的功能。  (2)在ECDIS发生故障的情况下，提供备用设备保证剩余航程的安全航行。ECDIS备份系统的进一步定义是：航行安全不会因为ECDIS系统的瘫痪受到影响，这包括在出现紧急情况时能及时切换到备份系统上，并保证船舶安全完成余下的航程。ECDIS备份系统的基本功能应包括航线设计，航线监控，显示官方电子海图信息，更新记录航行信息。按照如下几条都可以达到备份系统的功能要求：①另备一套独立的ECDIS，它应该符合IMO性能标准的要求或部分符合IMO性能标准的要求(比如：显示器尺寸略小等)。②使用官方航道数据的光栅电子海图系统(RCDS)。③使用官方航道局的光栅数据或官方航道局的矢量数据的一般电子海图系统(ECS)。④各国航道局发行的最新纸海图，并可用来做航线设计和定位 。