1、電子海圖系統(tǒng),大連海事大學航海學院 張英俊 教授、博士生導師 Tel （0411）84724466 2010年8月,緒論,電子海圖系統(tǒng)是近十幾年來航海領域出現(xiàn)并逐漸成熟的一項新技術。這項新技術適應了海運船舶駕駛實踐的需求。原因是： 航道擁擠程度的提高、船舶的大型化、以及超高速船舶的出現(xiàn)給船舶航行安全提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。解決這個問題的一種方式是集成式地把本船的位置、所處的靜態(tài)環(huán)境、周圍的動態(tài)目標信息顯示在一個屏幕上，使得船舶駕駛員能夠迅速地獲取所有這些信息，及時地做出操船決策 海運船舶駕駛中使用各種現(xiàn)代化的導航設備和雷達設備，能夠在很短的時間間隔內獲取精確可靠的關于船位、船舶運動參數(shù)以及周圍環(huán)境方

2、面的信息。 使用電子海圖，能夠把駕駛員從海圖作業(yè)這一事務性工作中解脫出來，使其把主要精力放在航行監(jiān)視和及時制定操船決策上來,緒論,20世紀70年代末，微電子技術的迅猛發(fā)展為電子海圖的產生創(chuàng)造了條件。當時的船用電子海圖系統(tǒng)被稱為“視頻航跡標繪儀”。 多功能船用電子海圖系統(tǒng)在八十年代中期蓬勃發(fā)展起來。該系統(tǒng)是一種集成式的導航信息系統(tǒng)，它在使用電子海圖的基礎上，完成綜合的船舶駕駛任務。,緒論,多功能船用電子海圖系統(tǒng)對保證船舶航行安全所起的重要作用得到了IMO和IHO以及眾多航海專家的認可。ECDIS的概念正是在總結多功能船用電子海圖系統(tǒng)的結構、功能和應用的基礎上提出來的。 1986年7月，IMO和I

3、HO開始合作, 成立了ECDIS協(xié)調小組（HGE），共同研究ECDIS。 1988年10月IMO和IHO聯(lián)合組織了著名的北海工程實驗，以評價ECDIS的功能，分析其潛在用途。,緒論,此后， IMO和IHO均積極地對ECDIS進行研究，討論制定相關的標準和規(guī)范： IMO 1995年11月在第19屆大會上，作為A.817(19)號決議正式批準了現(xiàn)行的“IMO ECDIS性能標準” 。 1996年通過了MSC.64(67)決議，增加了性能標準附件6“ECDIS備份需求”。 1998年通過了MSC.86(70)決議，增加了性能標準附件7“光柵海圖操作模式”。 2006年通過了MSC.232(82)決議

4、，對標準進行了較全面的修訂，使之成為了現(xiàn)行的“IMO ECDIS性能標準”。 2009年IMO. MSC.282(86)決議通過了SOLAS公約修正案，規(guī)定從2012年起陸續(xù)強制裝載ECDIS。,緒論,IHO 1991年頒布了數(shù)字化海道測量數(shù)據(jù)傳輸標準SP-57，1993年11月頒布了該標準的第二版，并稱為S-57。1996年11月頒布了S-57的第三版, 也即現(xiàn)行標準。2000年修訂為3.1版 1990年5月IHO電子海圖顯示系統(tǒng)委員會（COE）發(fā)布了ECDIS海圖內容和顯示暫行規(guī)范SP-52，1992年9月頒布了該規(guī)范的第二版，1993年10月頒布了該規(guī)范的第三版，并稱為S-52。1996

5、年12月頒布了S-52的第五版，2010年3月發(fā)布了標準第六版,即現(xiàn)行標準。,第一章 基礎知識,第一節(jié) ECDIS使用中的法律問題與責任,1.1 SOLAS公約關于海圖的配備,SOLAS公約關于海圖的配備要求位于該公約第5章，主要有以下幾個方面： 第2條對海圖進行定義：海圖和圖書是由政府、政府認可的水道測量部門或相關政府機構出版或授權出版的用于滿足航海需要的專用圖或書及編輯這種圖或書所用數(shù)據(jù)庫。,1.1 SOLAS公約關于海圖的配備,SOLAS公約關于海圖的配備要求位于該公約第5章，主要有以下幾個方面：,第19條規(guī)定不同船舶應配備的設備，其中關于海圖的配備要求為： 船舶無論大小應配備整個航次制

6、定計劃、顯示、航行定位和航行監(jiān)控所需的海圖和圖書，電子海圖顯示與信息系統(tǒng)可以被認為是符合本條海圖配備要求。 如果使用電子設備完成或部分完成航次所需的以上功能，必須有滿足功能要求的備用配置。（關于滿足功能要求的備用配置在IMO A817（19）決議中進行了規(guī)定）。,1.1 SOLAS公約關于海圖的配備,SOLAS公約關于海圖的配備要求位于該公約第5章，主要有以下幾個方面：,第27條改正與更新：航次所需的海圖和諸如航路指南、燈標表、航海通告、潮汐表及其它航行所需的圖書應該是適當?shù)那腋恼阶罱铡?(電子海圖改正),1.2 ECDIS性能標準,IMO在1995年11月第19屆大會上，作為A.817

7、(19)號決議正式批準“IMO ECDIS性能標準 ” ，此后海安會分別在1996年通過MSC.64 (67)決議,在1998年通過MSC 86 (70)決議, 在2006年通過了MSC.232(82),對其進行了三次修訂。該標準給出了ECDIS的定義，規(guī)定了信息的顯示、海圖改正、航線設計、航路監(jiān)視、航行記錄等性能要求 。該標準有7個附件 ：,1.2 ECDIS性能標準,附件一給出了制定標準時所參照的其它標準，包括S-52及其附件、S-57、IEC61174“電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）測試方法和要求的測試結果”、IEC60945“組成GMDSS的船載無線電設備和船用導航設備的一般要求

8、”等； 附件二給出了ECDIS在完成計劃航線設計和航路監(jiān)視期間可用的海圖信息分類（顯示基礎、標準顯示、附加信息）； 附件三給出了ECDIS中所使用的航行要素和參數(shù)的術語及其縮寫； 附件四給出了ECDIS在完成計劃航線設計和航路監(jiān)視期間應自動檢測到的特殊地理區(qū)域； 附件五給出了ECDIS的報警及指示的形式和內容； 附件六列出了對ECDIS后備裝置的要求 附件七給出了光柵海圖操作模式,1.2 ECDIS性能標準,根據(jù)該標準：如果有適當?shù)膫溆门渲肊CDIS便可以滿足SOLAS公約第5章第19和27條關于海圖配置的要求，即可以取代紙質海圖。但如果工作在RCDS （Raster Chart Displa

9、y Systems）模式，不能取代紙質海圖。,1.3 IHO關于ECDIS的主要文件,IHO關于電子海圖的文件主要包括： IHO S-52 海圖內容和顯示規(guī)范：規(guī)定了電子航海圖的內容和顯示、數(shù)據(jù)結構、改正方法和信息傳輸途徑，以及屏幕上電子海圖的顏色和符號使用等。該標準有3個附件。 附件一：對電子航海圖的改正問題作了詳細的規(guī)定； 附件二描述了ECDIS屏幕上電子海圖的顏色和符號使用細節(jié)； 附件三定義了ECDIS的相關術語。,1.3 IHO關于ECDIS的主要文件,IHO S-57 數(shù)字化海道測量數(shù)據(jù)傳輸標準：描述了用于各國航道部門之間的數(shù)字化海道測量數(shù)據(jù)的交換以及向航海人員、ECDIS的生產商發(fā)

10、布這類數(shù)據(jù)的標準。它包括三章：一般性介紹、理論數(shù)據(jù)模型（海圖信息描述的理論模型）、數(shù)據(jù)結構（電子航海圖的數(shù)據(jù)格式），以及兩個附件：IHO物標目錄（物標分類和編碼系統(tǒng)）、產品規(guī)范（電子航海圖產品規(guī)范、IHO物標目錄數(shù)據(jù)字典產品規(guī)范）。該標準是具有法律效力的矢量形式的電子航海圖的數(shù)據(jù)傳輸標準,1.4 IEC關于ECDIS的標準,ECDIS硬件設備的性能和測試標準IEC 61174：描述了符合IMO標準的ECDIS的性能測試工作方法和要求的測試結果。符合該標準是ECDIS得到類型認可，從而合法地成為船用設備的前提。,1.5 ECDIS取代紙質海圖,通過型式認可的ECDIS使用改正至最新的官方ENC（

11、官方水道測量部門提供的符合IHO S-57標準，具體內容、顯示方式、以及顏色和符號的使用等要符合IHO S-52規(guī)范）并配備適當?shù)膫溆门渲茫梢匀〈堎|海圖。,1.6 ECDIS培訓,目前，國際海事組織STCW95公約沒有對ECDIS提出特別的正式要求，而是認為其歸于關于海圖的培訓與評估。但是，通過提出示范課程的方式強調了ECDIS培訓的重要性： ECDIS是需要高操作技能的復雜的航行系統(tǒng)，不僅具有大量的航行功能，而且是有很多部分組成的復雜的基于計算機的信息系統(tǒng)，諸如硬件、軟件、傳感器、輸入、詳細精確的ECDIS數(shù)據(jù)及其顯示規(guī)則、狀態(tài)指示與報警、人機交互等。因此，在使用ECDIS航行和使其功能

12、時必須注意避免誤用信息和系統(tǒng)失靈。 所有在配備有ECDIS的船舶上值班的船長、大副和駕駛員應在完成了使用ECDIS的課程后才能勝任使用該設備。 為了航行安全，ECDIS的培訓和發(fā)證要求是必要的。,1.7 獲取數(shù)據(jù)的責任,使用者有責任明確使用符合實際的有效數(shù)據(jù)，必須保證海圖改正至最新。 對于海圖的改正不僅要知道如何改正而且要知道改正數(shù)據(jù)的來源。 要善于對海圖數(shù)據(jù)的正確性進行確認系統(tǒng)運行中任何時候都可以查詢使用中的數(shù)據(jù)的詳細描述。,第一章 基礎知識,第二節(jié) 電子海圖與電子海圖系統(tǒng),2.1 電子海圖,電子海圖（Electronic chart）是在顯示器上顯示出海圖信息和其它航海信息，所以也稱為“屏

13、幕海圖”。電子海圖和其應用環(huán)境組成電子海圖系統(tǒng)。,2.1 電子海圖,（1）電子海圖種類 矢量化海圖（Vector charts）：是將數(shù)字化的海圖信息分類存儲的數(shù)據(jù)庫，使用者可以選擇性的查詢、顯示和使用數(shù)據(jù)，并可以和其他船舶系統(tǒng)相結合，提供諸如警戒區(qū)、危險區(qū)的自動報警等功能。 光柵掃描海圖（Raster charts ）：通過對紙質海圖的光學掃描形成的數(shù)據(jù)信息文件，可以看作是紙質海圖的復制品。因此，不能提供選擇性的查詢和顯示功能。,2.1 電子海圖,（2）電子航海圖（ Electronic Navigational ChartENC ） ENC：內容、結構、格式均標準化了的數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫由

14、官方授權的權威海道測量部門制作發(fā)行，供ECDIS使用。 這種海圖不僅具有安全航行所需要的所有信息，還可以具有被認為是航行安全所需的紙質海圖沒有的其他信息。 ENC具有以下屬性：,2.1 電子海圖ENC屬性,內容基于主管水道測量局的原始數(shù)據(jù)或官方海圖； 根據(jù)國際標準進行編碼和編制； 基于WGS84坐標系； 內容的保證由發(fā)行數(shù)據(jù)的水道測量局負責； 只由主管水道測量局發(fā)行； 根據(jù)數(shù)字化分發(fā)的官方改正數(shù)據(jù)進行定期改正。,2.1 電子海圖,（3）光柵掃描航海圖（Raster Navigational ChartRNC） 通過國家水道測量部門或其授權出版的海圖數(shù)字掃描而成，并結合顯示系統(tǒng)提供連續(xù)自動的定位

15、功能的電子海圖。 RNC具有以下屬性：,2.1 電子海圖RNC屬性,由官方紙質海圖復制而成； 根據(jù)國際標準制作； 內容的保證由發(fā)行數(shù)據(jù)的水道測量局負責； 根據(jù)數(shù)字化分發(fā)的官方改正數(shù)據(jù)進行定期改正。,2.1 電子海圖,（4）系統(tǒng)電子航海圖（ SENC） SENC是一個數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫是為了恰當使用ENC而由ECDIS將其進行格式轉換，同時通過恰當方法改正ENC，并且由航海人員添加了其它數(shù)據(jù)后而形成的。這個數(shù)據(jù)庫被ECDIS直接使用來顯示電子海圖以及完成其它航海功能，并且與最新的紙質海圖等價。SENC還可包含來自其它信息源的信息。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（1）ECDI

16、S的定義 ECDIS是一個航行信息系統(tǒng)，如果這個系統(tǒng)具有適當?shù)膫溆门渲?，便能被接受為符?974年SOLAS公約中第5章第19和27條關于改正至最新的海圖的配備要求。該系統(tǒng)可有選擇地顯示系統(tǒng)電子航海圖中的信息以及從導航傳感器獲得的位置信息以幫助航海人員進行航線設計和航路監(jiān)視，并且能夠按要求顯示其它與航海相關的補充信息。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（2）ECDIS的組成 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的組成分為硬件部分和軟件部分,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（2）ECDIS的組成： 硬件部分 ECDIS實質上是一個具有高性能的內、外部接口符合S52標準要求的

17、船用計算機系統(tǒng)。系統(tǒng)的中心是高速中央處理器和大容量的內部和外部存儲器。外部存儲器的容量應保證能夠容納整個ENC 、ENC改正數(shù)據(jù)和SENC。中央處理器、內存和顯存容量應保證顯示一幅電子海圖所需時間不超過5秒。 內部接口應包括圖形卡、語音卡、硬盤和光盤控制卡等。以光盤或軟盤為載體的ENC及其改正數(shù)據(jù)，以及用于測試ECDIS性能的測試數(shù)據(jù)集可通過內部接口直接錄入硬盤，船舶駕駛員在電子海圖上所進行的一些手工標繪、注記，以及電子海圖的手工改正數(shù)據(jù)的輸入等可通過鍵盤和游標實現(xiàn)。同喇叭相連接的語音卡，以實現(xiàn)語音報警。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（2）ECDIS的組成： 硬件部分 圖

18、形顯示器用于顯示電子海圖，其尺寸、顏色和分辯率應符合IHO S-52的最低要求，即有效畫面最小尺寸應為350 x270mm，不少于64種顏色，像素尺寸小于0.3mm。在進行航路監(jiān)視時顯示海圖的有效尺寸至少應為270mmx270mm（IMO ECDIS 性能標準的要求）。文本顯示器用于顯示航行警告、航路指南、航標表等航海咨詢信息，其尺寸應不小于14寸，支持24x80字符顯示。 利用打印機可實現(xiàn)電子海圖和航行狀態(tài)的硬拷貝，以便事后分析。可按國際海事組織的要求記錄航行數(shù)據(jù)。 外部接口一般是含有CPU的智能接口，保證從外部傳感器接收信息（包括GPS、LORAN-C、羅經、計程儀、風速風向儀、測深儀、A

19、IS、雷達/ARPA、衛(wèi)星船站、自動舵等設備的信息）并按照一定的調度策略向主機發(fā)送這些信息。通過船用通信設備（如INMARSAT-C）不僅自動接收ENC的改正數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電子海圖的自動改正；而且還可接收其他諸如氣象預報數(shù)據(jù)等。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（2）ECDIS的組成： 軟件部分： 海圖信息處理軟件：由ENC向SENC轉換的軟件、電子海圖自動和手工改正軟件、海圖符號庫的管理軟件、航海咨詢信息的管理軟件、電子海圖庫的管理軟件、海圖要素分類及編碼系統(tǒng)的管理軟件、用戶數(shù)據(jù)的管理軟件等。 電子海圖顯示系統(tǒng)軟件：電子海圖合成軟件（給定顯示區(qū)域、比例尺和投影方式，搜索合適的海

20、圖數(shù)據(jù)，并進行投影和裁剪計算，生成圖形文件）、電子海圖顯示軟件（根據(jù)圖形文件調用符號庫，在屏幕上繪制海圖）、電子海圖上要素的搜索軟件、航海咨詢信息的顯示軟件等。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（2）ECDIS的組成： 軟件部分： 計劃航線設計軟件: 在電子海圖上手工繪制和修改計劃航線、計劃航線可行性檢查、經驗（推薦）航線庫的管理、航行計劃列表的生成（每個航行段的距離、航速、航向、航行時間等）。 傳感器接口軟件：與GPS、LORAN-C、羅經、計程儀、風速風向儀、測深儀、AIS、雷達/ARPA、衛(wèi)星船站、自動舵等設備的接口軟件，以及從這些傳感器所讀取的信息的調度和綜合處理軟件

21、。 航路監(jiān)視軟件：計算船舶偏離計劃航線的距離、檢測航行前方的危險物和淺水域、危險指示和報警等。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（2）ECDIS的組成： 軟件部分： 航行記錄軟件：記錄船舶航行過程中所使用的海圖的詳細信息以及航行要素，實現(xiàn)類似“黑匣子”的功能。 航海問題的求解軟件：船位推算、恒向線和大圓航法計算、距離和方位計算、陸標定位計算、大地問題正反解計算、不同大地坐標系之間的換算、船舶避碰要素（CPA、TCPA）計算等。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能 海圖顯示，包括：在給定的投影方式下合成和顯示海圖（在使用墨卡托投影方式時

22、，可適當選取海圖的基準緯度，以減小海圖的投影變形）；以“正北向上”或“航向向上”方式顯示海圖；以“相對運動”或“絕對運動”方式顯示海圖；隨機改變電子海圖的比例尺（縮放顯示及漫游）；分層顯示海圖信息（隱去本船在特定航行條件下不需要的信息）。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能 海圖作業(yè)：在電子海圖上進行計劃航線設計（依照推薦航線進行手工設計或進行大圓航線計算）；以靈活的方式計算任意兩點間的距離和方位（如，利用電子方位線、可變距離圈等方式）；標繪船位、航跡和時間。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能 海圖改正：能夠

23、接受由官方ENC制作部門提供的正式改正數(shù)據(jù)以及由航海人員從紙質航海通告或無線電航行警告中提取的改正數(shù)據(jù)，實現(xiàn)ENC的自動和手工改正。 定位及導航。能夠同計程儀、電羅經、GPS、Loran-C、測深儀、氣象儀等設備連接，接收來自這些傳感器的信息，并進行綜合處理，求得最佳船位；能夠進行各種陸標定位計算。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能 雷達信息處理。ECDIS可將雷達圖象和ARPA信息疊加顯示在電子海圖上，提供本船、本船周圍的靜態(tài)目標，本船周圍的動態(tài)目標三者之間的位置關系。航海人員可據(jù)此判斷避碰態(tài)勢，做出避碰決策。同時，還能夠在電子海圖上檢測該避碰決策

24、可行與否。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能 航路監(jiān)視。在船舶航行過程中，ECDIS能夠自動計算船舶偏離計劃航線的距離，必要時給出指示和報警，實現(xiàn)航跡保持。ECDIS還能夠自動檢測到航行前方的暗礁、禁航區(qū)、淺灘等，實現(xiàn)避礁、防淺。 航海信息咨詢。獲取電子海圖上要素的詳細描述信息以及整個航線上的航行條件信息，如潮汐、海流、氣象等。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能 航行記錄。ECDIS能夠自動記錄前12小時內所使用過的ENC單元及其來源、版本、日期和改正歷史，以及每隔一分鐘的船位、航速、航向等。一旦船舶發(fā)生事

25、故，這些信息足以再現(xiàn)當時的航行情況。記錄的信息不允許被操縱和改變。也就是說，ECDIS應具備類似“黑匣子”的功能。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（4）光柵掃描海圖顯示系統(tǒng)（Raster Chart Display Systems RCDS） 光柵掃描海圖顯示系統(tǒng)是ECDIS的一種使用光柵掃描航海圖的工作模式。使用在沒有ENC覆蓋的海域。 這種工作模式有以下局限性：,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（4）光柵掃描海圖顯示系統(tǒng)（Raster Chart Display Systems RCDS） 局限性： 光柵掃描海圖為有邊界海圖，這種模式如使用一套紙質海圖

26、一樣。 光柵掃描海圖不能啟動諸如防止擱淺的自動報警功能，但可以由用戶加入信息的方式產生某些報警功能。 海圖基準面和投影可能和ENC不同。 海圖上的特征不能被簡化或移除以適合某種特定的航行要求。 不能隨意選擇海圖顯示比例，可能會影響到對下一步航行的計劃功能。,2.2 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)系統(tǒng)（ECDIS）,（4）光柵掃描海圖顯示系統(tǒng)（Raster Chart Display Systems RCDS） 局限性： RCDS的海圖變向顯示可能影響海圖資料的讀取。 不能夠通過查詢方式獲取海圖物標的附加信息。 不能設置安全警戒等深線或水深點并使其強調性顯示。 基于光柵掃描海圖，不同的顏色可能用于顯示同

27、樣的海圖信息，也可能出現(xiàn)白天和夜間顏色的不同。 光柵掃描海圖應以其紙質海圖的比例尺顯示，過份的放大或縮小會嚴重降低RCDS的性能。,2.3 電子海圖系統(tǒng)（ECS）,ECS指所有沒有通過測試證明符合ECDIS性能標準的系統(tǒng)。ECS可以顯示ENC或RNC或其他私自出版的海圖。也可以有類似于ECDIS的功能。 在ECDIS性能標準未制訂之前的電子海圖系統(tǒng)基本屬于這一類。 如果船舶安裝ECS，無論使用什么海圖，都不能解除其配備紙質海圖的要求。,第一章 基礎知識,第三節(jié) ECDIS數(shù)據(jù),3.1 ECDIS數(shù)據(jù)基礎,ECDIS數(shù)據(jù)格式是S57格式，其將現(xiàn)實世界的實體用特征對象（Featuer Objiec

28、t）和空間對象（Spatial Object）的組合來描述： 特征對象：描述實體的種類、性質和特征等屬性信息。 空間對象：描述實體的空間位置特性。 每個空間對象有特征對象與此對應，編碼組成數(shù)據(jù)庫。,3.2 ENC的制作,（1）相關術語 電子航海圖數(shù)據(jù)（Electronic Navigational Chart Data-ENCD):國家水道測量組織提供的制作ENC的數(shù)據(jù)。 電子航海圖數(shù)據(jù)庫（Electronic Navigational Chart Data Base-ENCDB):生產和維護ENC的基礎數(shù)據(jù)庫，由ENCD編制而成。 電子海圖數(shù)據(jù)庫（Electronic Chart Data

29、BaseECDB）：海洋測繪基礎數(shù)據(jù)庫。 單元（Cell）：某地理區(qū)域的ENC數(shù)據(jù)分發(fā)的基本單位，數(shù)據(jù)文件大小不超過5MB。,3.2 ENC的制作,（2）制作過程,3.3 ENC數(shù)據(jù),至少包括： 控制點、高程點、陸地方位物 海岸、島嶼 陸地地貌、水系、道路、境界、橋梁、涵閘、管線 居民地 港口設施、近海設施 干出灘 水深、等深線、底質 航行障礙物 助航設施 航道、錨地、各種海區(qū)界線 海流與潮汐 對景圖、觀景點、磁差 各種地名、專有名稱標記、說明標記 地理坐標網及標記、圖解比例尺,3.4 ENC的改正,手工改正：根據(jù)航海通告進行 改正數(shù)據(jù)加入SENC不能改動ENC；自動改正數(shù)據(jù)區(qū)別于手工改正數(shù)據(jù)

30、 改正記錄保存、顯示,自動改正：官方數(shù)據(jù)（根據(jù)S57編碼）,3.5 ECDIS顯示,（1）基礎顯示（Display Base）：不能去除的SENC信息（但不保證滿足安全航行的需要）： 海岸線（高潮水位） 安全等深線由航海人員選擇 安全等深線所定義的安全水域內深度小于安全等深線的水下孤立危險物 安全等深線所定義的安全水域內的孤立危險物，如橋梁和架空電纜等，包括浮標和立標無論其是否為助航所用 各種分道通航制 比例尺、范圍、方向（真北向上或航向向上）和顯示方式（真運動或相對運動） 深度和高程單位,3.5 ECDIS顯示,（2）標準顯示（Standard Display）：ECDIS最初顯示時包含的S

31、ENC的信息（在航線設計和航路監(jiān)視期間可由航海人員根據(jù)需要調整）： 基礎顯示信息 干出線 固定和浮動的助航標志 航道和運河等的邊界 視覺和雷達顯著物標 禁航區(qū)和受限區(qū)域 海圖比例尺邊界 警告注記標志,3.5 ECDIS顯示,（3）其他信息（All Other Information）：根據(jù)要求顯示的信息。如： 水深點 海底電纜和管線 孤立危險物的詳細信息 助航標志的詳細信息 警告標記的內容 ENC版本日期 測量基準面 磁差 經緯線網 地名,3.5 ECDIS顯示,（4）數(shù)據(jù)分層與顯示優(yōu)先級 ECDIS處理的全部數(shù)據(jù)，包括海圖信息、雷達信息和其他傳感器的數(shù)據(jù)按照S52進行分層管理。 S52規(guī)定，

32、ECDIS應將處理的數(shù)據(jù)至少分成11級（1級內可以分為多層信息，1層內可分為多種要素)。級別排列靠后的信息不能覆蓋其前級信息。 分級信息如下：,3.5 ECDIS顯示,信息分級： ECDIS警告信息（如坐標系、深度基準面異常警告、顯示比例大于或小于ENC原始比例尺的警告） 水道測量組織（HO）數(shù)據(jù)：點、線、面和自動航海通告（官方改正） 手工輸入的航海通告和無線電航海警告 ENC警告（海圖上的警告和注意信息） HO的顏色填充區(qū)域數(shù)據(jù) HO提供的，根據(jù)用戶要求顯示的數(shù)據(jù) 雷達信息 用戶數(shù)據(jù)：點、線、面（用戶在電子海圖上做的標注） ECDIS制造商的數(shù)據(jù)：點、線、面 用戶的顏色填充區(qū)域數(shù)據(jù) ECDI

33、S制造商的填充區(qū)域數(shù)據(jù),3.6 結論性問題,ECDIS數(shù)據(jù)是其核心要素，只有官方數(shù)據(jù)可以使用。 ENC數(shù)據(jù)的儲存獨立于任何應用軟件，這使得數(shù)據(jù)具有較強的功能性和適用性。 ECDIS的數(shù)據(jù)顯示具有選擇性，但只有符合標準的數(shù)據(jù)才可以選擇顯示。 ECDIS的可靠性建立在數(shù)據(jù)的質量上，數(shù)據(jù)的質量依賴于數(shù)據(jù)測量的精確性、數(shù)據(jù)制作的精確性、數(shù)據(jù)覆蓋范圍、數(shù)據(jù)是否完整以及是否更新、數(shù)據(jù)坐標系等。這不僅要求原始數(shù)據(jù)要準確，而且駕駛員在選擇使用數(shù)據(jù)時要充分考慮航行安全的需要,過多的數(shù)據(jù)不僅造成系統(tǒng)過載、使重要的信息被覆蓋或淹沒，而且不必要；但如果選擇數(shù)據(jù)過少，則可能不能滿足航海的需要。 定位系統(tǒng)所依據(jù)的參考系統(tǒng)

34、可造成ECDIS的不準確性。,第一章 基礎知識,第四節(jié) 傳感器及其局限性,4.1 ECDIS傳感器,（1）ECDIS傳感器的種類 主要有以下幾種： 定位與導航：GPS（DGPS）、GLONASS、LORANC、雷達、AIS等 航向指示設備：陀螺羅經、磁羅經等 計程設備：計程儀（相對、絕對） 測深設備：測深儀,4.1 ECDIS傳感器,（2）需注意的問題 航海人員者必須明確傳感器的誤差直接影響ECDIS的精度： 儀器本身的誤差 儀器所基于的坐標系的不同導致的誤差 儀器天線、傳感器的位置造成的誤差 儀器性能的下降或突然的故障 等,第二章 功能與使用,第一節(jié) 基本功能與設定,1.1 基本航行功能,E

35、CDIS性能標準附錄3列明的航行要素和參數(shù)包括： 具有時間標志的本船主要航跡和輔助航跡 對地航向和航速矢量 可變距標圈與電子方位線 光標 積算船位與推算船位 定位與時間 位置線與時間 轉移位置線 預報的和實際的某時間的潮流或海流矢量 突出顯示的危險 計劃航向與速度 轉向點 航程 某日某時計劃到達的位置 可見光弧界限,1.2 基本航行功能的設定,實際操作（步驟見操作說明）,第二章 功能與使用,第二節(jié) 航次計劃的制定,2.1 航次計劃的四個步驟,航次計劃是保證船舶安全航行的基礎，根據(jù)STCW公約，航次計劃應覆蓋大洋、沿岸、和引航水域，并在航行前制定完畢 。 航次計劃包括以下四個步驟： 研究資料：收

36、集資料并對相關資料研究評估 制定計劃：綜合考慮相關數(shù)據(jù)，確定航行策略 執(zhí)行計劃：必要時根據(jù)實際情況調整和修正航次計劃 監(jiān)控：監(jiān)控航行計劃的執(zhí)行過程,確保按事先制定的航線航行,2.2 制定航次計劃應考慮的因素,氣象條件( 氣象導航) 海況 危險物、交通密集區(qū)與限制區(qū) 定位與導航條件 本船條件與貨物限制 船員 推薦航線,2.3 利用ECDIS制定航次計劃,大部分ECDIS系統(tǒng)可以工作在兩種模式：航路監(jiān)視與航線設計，一般開機后自動運行在航路監(jiān)視狀態(tài)并顯示本船船位。,2.3 利用ECDIS制定航次計劃,（1）航線設計資料的獲取 除了ENC規(guī)定的基礎顯示、標準顯示、和其他三種信息外，還可提供諸如航路指南

37、、潮汐、氣象等信息。可根據(jù)需要調用。,2.3 利用ECDIS制定航次計劃,（2）航線設計 航線由航段（leg）和航路點組成，ECDIS中航線和航路點按識別碼存儲。航線名稱、開航時間和航路點等可以填入航線表中。航路點的數(shù)據(jù)包括：名稱、位置、航路點等待時間、旋回半徑、偏航界限、航速等，給出這些因素,系統(tǒng)可以自動計算航路點的ETA、每航段航向和航程。,2.3 利用ECDIS制定航次計劃,（2）航線設計 航路點的輸入、更改和移除非常方便，航路點一經變動其他數(shù)據(jù)自動隨之變動。 航線既可以是新設計的也可以利用以前航行過的航線。某區(qū)域的航線可以全部顯示在海圖上，同時有航線表可供選用。,2.3 利用ECDIS制定航次計劃,（3）航路監(jiān)視 航路監(jiān)視是基于預先設定的條件進行，包括：安全等深線、偏航、禁航區(qū)、定位系統(tǒng)差異、丟失船位、關鍵點、坐標系差異等。,第二章 功能與使用,第三節(jié)其他航行數(shù)據(jù)的顯示與功能,3.1 雷達圖像疊加,雷達圖像可以疊加在電子海圖上顯示，但應注意： 整個圖像不能完全重合。（主定位系統(tǒng)誤差造成） 某物標的位移。（物標的位置變化） 船舶航行矢量線不重合。,3.2 ARPA目標數(shù)據(jù),ECDIS可以顯示ARPA 目標數(shù)據(jù),并