电子海图信息系统(ECDIS)在船舶航行中的应用
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电子海图(ECDIS)规范与使用的探讨电子海图显示与信息系统(ECDIS)被认为是继雷达/ARPA和AIS之后在船舶导航方面又一项伟大的技术革命。
它要求多种设备与之相连接并显示相关指标的特殊性,必然就产生了比较复杂的规范,所以在使用该设备时要在规范要求范围内正确使用。
电子海图具有多种功能,可以让航海工作人员减轻许多工作量,并提早获取船舶安全信息,但是如果使用不恰当,忽略了它的局限性,也会导致严重的后果。
标签:电子海图显示与信息系统(ECDIS);海图显示;海图保密前言从最初纸海图的简单电子扫描复制品到过渡性的电子海图系统,ECDIS已发展成为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统,它不仅能连续给出船位,还能提供综合航海有关的航线设计与航程监控等各种信息,有效地防范各种险情。
1 海图规范与电子海图密切相关的三个国际组织是国际海事组织(IMO),国际航道测量组织(IHO)和国际电工委员会(IEC)。
目前ECDIS相关国际标准主要由五个:IMO ECDIS性能标准;IHO S-52,即ECDIS的海图内容和显示规范;IHO S-57,即数字化水道测量数据传输标准;IHO S-63,即数据保护方案;国际电工委员会(International Electro-technical Commission,IEC)的IEC 61174,即ECDIS 硬件设备性能和测试标准,此外,IHO也制定了一些关于电子海图其他方面的配套标准。
除了以上所提的规范之外还有名目繁多的术语,诸如Raster,Vector,ENC,ECDIS,ECS,ARCS,RCDS等等。
2 海图特点2.1 海图分类从海图的类型上对海图进行分类可将海图分成矢量海图(Vector chart)和光栅海图(Raster chart)。
Raster和Vector的关系:电子海图的最终使命是取代传统的纸海图。
光栅海图显示系统(raster chart display system,RCDS)属于一种航行信息系统,使用海图库是光栅形式的海图,通过对纸海图的一次性扫描,形成单一的数字信息文件。
电子海图信息系统(ECDIS)在船舶航行中的应用蔡新梅【摘要】为进一步丰富电子海图信息系统的功能,更好地发挥电子海图信息系统在海上航行中的作用,本文主要介绍ECDIS与雷达、AIS、VTS的兼容作用,进行数据融合,优势互补,为船舶导航提供可靠的信息。
通过兼容作用确保船舶安全航行、船舶避碰和岸基服务具有十分重要的意义。
%To further enhance the functionality of ECDIS and better serve the navigation of oceangoing ships, this paper introduces the compatibility of ECDIS with radar, AIS & VTS in terms of data fusion, the complementary roles between these platforms for the requisite information navigation of ocean-going ships. Compatibility of the system with other platforms plays a significant role in ensuring safe navigation, collision avoidance and shore-based services.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2012(032)006【总页数】3页(P32-34)【关键词】电子海图信息系统;雷达;AIS;VTS【作者】蔡新梅【作者单位】辽宁省葫芦岛市渤海船舶职业学院,辽宁葫芦岛125005【正文语种】中文【中图分类】TP391.410 引言电子海图显示信息系统(Electronic Chart Display Information System,ECDIS)是在综合导航系统的设计理念基础上逐步发展起来的一种智能化海图,解决了在传统纸质海图上定位而产生的船位获取滞后的问题,可以自动地将即时船位显示在海图上。
ECDIS在引航的应用和发展摘要:本文主要阐述ECDIS的发展历程,并根据其在引航中的实践运用,进一步探讨这项技术在船舶引航中的应用以及在未来的大致发展趋向。
关键词:ECDIS;航海事业;引航;航海安全中图分类号:U675.81文献标识码:A人类社会随着科学技术的发展已经步入数字化时代和信息化时代,航海作为人类探知世界的一个总要领域,各种新的科学方法和技术手段也不断地发生巨大的改变。
ECDIS 作为一种新兴的航海新技术,在海运船舶驾驶实践中适应了相应的需求。
ECDIS以其自身较高的自动化水平及在航海中为船舶提供的安全性服务,赢得了人们良好的赞誉,这项技术的应用被誉为航海领域的一项技术革命。
据相关权威人士预测,ECDIS在未来的十年内会将现今使用的纸海图全面取代,这项新技术也将在二十一世纪的航海史上成为一项具有重要影响力的航海信息综合处理技术。
一、ECDIS发展背景简述一九八八年十月IMO与IHO组织了一次著名的北海工程实验,这次实验得出的结果得出,ECDIS不仅仅是取代纸质航海图的新型产品,而且在未来的船舶智能化过程中是一个必然的构成。
这项技术在二十世纪七十年代末被人们誉为"视频航迹标绘仪"。
在上个世纪八十年代中期,这项技术发展成为一种具有多功能的电子海图系统适用于船舶航行区域。
在一九九五年的十一月,IMO经过相关的研究讨论做出"ECDIS可以作为航海公约中与纸海图具有等同效用的等价物"的决定。
与IMO ECDIS 性能标准相呼应, IHO 在1996 年12 月增补通过了关于电子海图内容、图标、颜色和ECDIS 显示系统的规范, 简称IHO S- 52( 第五版) 规范。
IHO 又在2000 年11 月公布了S- 57( 3.1 版) ,这个标准是关于数字化水文数据的转换和传输的标准, 它包括物标分类、S- 57 数据格式, ENC 数据库的性能标准, 以及ENC 的改正概要。
船舶航行管理与监控提供船舶航行管理与监控的最佳实践和工具船舶航行管理与监控是确保船舶安全、提高运输效率的重要环节。
随着技术的不断进步,现代船舶航行管理与监控系统已经取得了显著的发展。
本文将介绍船舶航行管理与监控的最佳实践和工具,以帮助船舶公司更好地管理航行行为和提升航行安全。
1. 自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)自动识别系统(AIS)是船舶航行管理与监控中一种常用的工具。
AIS可以通过卫星技术识别和追踪船舶的位置、航速、航向等关键信息。
船舶通过AIS可以互相通信,并及时共享船舶信息,提高整体航行安全。
此外,AIS还可以与海岸站点和其他地面设备集成,实现全方位的航行管理和监控。
2. 船舶数据记录仪(Voyage Data Recorder,VDR)船舶数据记录仪(VDR)是船舶航行管理与监控中的另一种重要工具。
VDR可以记录船舶的关键数据,如航行速度、航行航线、通信记录等。
这些数据可以用于事故分析和航行行为评估,有助于提高船舶的航行安全和运输效率。
VDR还可以提供船舶航行状态的实时监控,及时发现并解决潜在的问题。
3. 电子海图(Electronic Chart Display and Information System,ECDIS)电子海图(ECDIS)是船舶航行管理与监控中的一项关键技术。
ECDIS可以用来显示航线、航速和船舶位置等重要信息,并且与GPS、雷达等设备集成,提供全面的航行导航功能。
通过使用ECDIS,船舶可以更准确地确定航行路径,避免碰撞和搁浅等危险情况,提高航行安全性。
4. 增强现实技术(Augmented Reality,AR)增强现实技术(AR)是近年来船舶航行管理与监控中的新兴技术。
AR可以将虚拟信息叠加在实际环境中,实现对航行状态的实时监控和数据可视化。
通过AR技术,船舶管理人员可以更直观地了解航行情况,并且能够实时调整航线、监控航速等关键操作,提高航行效率和安全性。
船舶航行中的航运信息技术应用航运信息技术的发展与进步为船舶航行带来了许多方便与提升效率的机会。
在现代化的航运环境中,航运信息技术的应用已经成为不可或缺的一部分。
本文将着重探讨船舶航行中的航运信息技术应用以及对航运行业的影响。
一、航行导航系统在过去,航行导航主要依靠海图和罗盘等传统的导航工具。
然而,随着航运信息技术的发展,现代船舶导航系统的应用已经逐渐取代了传统导航工具。
如今,船舶上安装了先进的全球卫星定位系统(GPS)和电子海图系统(ECDIS),这些系统可以实时显示船舶的位置和周围的海洋环境,为船员提供准确的导航信息,提高了航行的安全性和可靠性。
二、通信与远程监控系统船舶航行中的通信系统是十分重要的一环。
传统的通信方式如VHF 无线电和雷达只能提供有限的通信覆盖范围和信息传输能力。
而船舶航行中的航运信息技术应用可以实现更广范围的通信,例如全球卫星通信系统和海洋无线电通信系统,可以确保船舶在航行过程中与岸上机构和其他船舶之间的畅通联系。
远程监控系统也是航运信息技术的另一个应用方向,船舶上的传感器和无线网络可以实现对船舶设备和载货状态的实时监控,增强了对船舶运行情况的掌控能力。
三、货物追踪与管理系统对于航运行业来说,货物的追踪和管理是至关重要的。
在过去,这一过程主要依赖于人工劳动,无法做到实时、准确和高效。
现代航运信息技术应用提供了自动化和智能化的货物追踪与管理系统,可以通过条码技术、无线传感器和云计算等技术手段实现对货物的实时追踪、分析和管理。
这不仅提高了货物的安全性和准时性,也降低了人工成本和错误率。
四、航行安全与应急救援系统航行安全是船舶航行中的一项重要任务。
航运信息技术应用可以提供各种航行安全与应急救援的系统,例如自动警报系统、火警报警系统和船舶碰撞预警系统等。
这些系统可以通过数据分析和传感器监测,及时发现潜在的危险和紧急情况,提供快速的应对和救援措施,保障船舶和船员的安全。
总结航运信息技术在船舶航行中的应用为船舶运输业带来了革命性的变化。
S-57标准电子海图及其在航海中的应用摘要:随着电子海图系统在船舶上的逐步普及,越来越多的人开始关注并加入到电子海图相关标准及系统的研究中来,文章从电子海图数据采用标准、数据信息显示系统两大方面对电子海图进行了介绍,分析了电子海图的现状及发展趋势,论证了电子海图在保障船舶航行安全方面的重要作用。
关键词:电子海图,S-57标准,信息,显示系统,航海,应用1 引言自从人类文明拥有了航海技术以来,由于在海上一望无际,分不清方位,航海家们非常关心的问题是船舶在大海中的准确位置。
为了获取船舶位置,航海家们不得不使用测定天体、观测陆标、接受无线电信号等手段获取船的位置,然后把船位标绘在海图上,进而获得直观的船舶位置。
驾驶员根据获得的船位来判断航行的安全性,判断船舶是否在计划航线上航行,因而海图被称为海上船舶驾驶员的眼睛。
但在实际操作中,需要花费大量的时间去观测和标绘,然后在此基础上判断船舶航行的安全性,但由于船是一直处于航行状态,采用这种在海图上标绘进而获取船位的方式,驾驶人员很难得到直观的即时船位,驾驶员所标绘出的船位是观测那一瞬间的船位而非即时船位,造成了船位的获取滞后现象,这样对近岸航行船舶安全有很大的影响。
电子海图能够解决在传统纸质海图上定位而产生的船位获取滞后的现象,可以自动地将即时船位即时的显示在海图上,让驾驶人员能够根据显示的即时船位连续性来判断船舶航行的安全性;对电子海图的使用更为有益的是通过GPS/ODGPS所获得的船.位是不间断的,让电子海图的使用有了有力的技术保证。
一个好的引水员或者团队最好可以做到每3min获取一个船位,电子海图系统可以做到每秒钟获取一个较为准确和值得信赖的船位。
电子海图也可以整合处理别的一些助航信息,譬如船舶的航向/船速/测深仪和雷达的数据等,这些助航信息和即时船位一并显示在仪器上;而且可以把所有的这些信息设定报警范围,报警时可以预先提醒驾驶员潜在的航行危险,进而确保船舶航行的安全性。
电子海图信息系统( ECDIS)的发展及应用[摘要] 电子海图显示与信息系统(ECDIS)被认为是继雷达/ARPA之后在船舶导航方面又一项伟大的技术革命,可以说将航海安全技术提升到了一个全新的高度,对航运相关行业带来了深远的影响。
本文简单介绍ECDIS系统和ECDIS的发展现状与趋势,结合实际重点研究ECDIS在船上的实际应用。
[关键词] ECDIS 航海安全技术发展现状实际应用Development and application of electronic chart display and information system[abstract]Electronic chart display and information system is considered to be a Great technology revolution after radar/ARPA on navigation of the ship. it can be said that the navigation safety technology to a new height, the shipping industry has brought the profound influence.The paper simply introduces the ECDIS system and the present situation and the tendency of the development of ECDIS, combined with the actual focus on ECDIS practical application in the ship.[keyword]ECDIS Maritime security technology the tendency of the development The practical application目录引言......................................................................1 第1章 ECDIS 系统简介.....................................................2 1.1 ECDIS的由来.........................................................2 1.2 ECDIS的组成.........................................................2 1.3 ECDIS的功能.........................................................3 第2章ECDIS的发展现状....................................................5 2.1 ECDIS现状...........................................................5 2.2 ECDIS的发展趋势.....................................................5 2.3 E_Navigation环境下ECDIS发展研究...................................7 2.4 国际海事组织IMO对ECDIS发展的影响................................. 9 第3章 ECDIS的应用......................................................11 3.1 ECDIS在船舶航行中的应用............................................11 3.2 ECDIS在港口引航的应用研究.........................................14 第4章 ECDIS潜在的风险与控制............................................17 4.1 ECDIS潜在的风险....................................................17 4.2化解潜在风险的对策..................................................19 结束语...................................................................21 致谢语...................................................................22 参考文献.................................................................23引言电子海图显示信息系统(Electronic ChartDisplay Information System,ECDIS)是在综合导航系统的设计理念基础上逐步发展起来的一种智能化海图,解决了在传统纸质海图上定位而产生的船位获取滞后的问题,可以自动地将即时船位显示在海图上。
电子海图(ECDIS)的应用与发展作者:沈毅强来源:《航海》2015年第06期摘要:作为现代船舶航行的重要设备电子海图(ECDIS)已经开始了强制安装和实施,本文通过对电子海图(ECDIS)的介绍,发展历程,规范要求,优缺点比较以及未来展望,全面阐述了电子海图在现代航运中的重要性,为将来从事该行业相关业务积累宝贵的经验。
关键词:电子海图系统组成系统应用系统优缺点未来展望1 电子海图(ECDIS)基本介绍1.1什么是电子海图(ECDIS)电子海图(ECDIS)全称名为:电子海图显示与信息系统(Electronic Chart Display and Information System)(以下简称:电子海图),是一种符合IMO要求的,可以有选择地显示电子航行海图中的信息以及从航行传感器获得的各类信息,通过其处理单元进行综合处理和显示,以帮助航海人员进行航线设计和航路监视,并能按要求显示其他与航海相关补充信息的信息系统。
1.2电子海图系统的组成电子海图系统是船舶驾驶台中各种传感器数据综合处理显示平台(如图1),而其设备本身由硬件和软件两部分组成。
电子海图通过将船上雷达(Radar)、计程仪(Speed Doppler Log),全球定位系统(GPS),电罗经(Gyro),船舶自动识别系统(AIS),航行警告系统(NAVTEX),测深仪(Echo Sounder),航行数据记录仪(VDR),自动舵(Auto Pilot)等其他各类信息进行收集并综合处理,显示在电子海图设备上。
电子海图设备本身就如同一台经过特殊定制的计算机,由显示器、处理单元、键盘,鼠标及各类外接设备,如USB端口、打印机等组成。
而系统内部则运行一套符合IMO规范要求的电子海图软件系统,将收集到的各类数据以及ENC(电子海图数据)综合处理后显示在设备显示器上(如图2)供航海人员参考使用。
1.3电子海图软件系统电子海图设备的核心是其系统软件的设计和功能,一般来说一套标准符合IMO规范要求的电子海图软件主要由以下几个功能模块组成:1.3.1电子海图数据处理及显示模块该模块包含有ENC向SENC转换,海图自动和手动改正、海图符号库管理、图库管理,海图要素分类及编码机制管理等功能。
浅谈电子海图及其在航海中的应用随着科技的不断进步,航海技术的应用对海上的工作产生了巨大的影响。
基于计算机图像处理技术,产生了以数字形式表示的电子海图,还有一系列的各种电子海图应用系统。
电子海图本着航海事业及科技的发展而产生的一种实时导航系统,在地理信息系统船舰组合导航系统中的重要应用。
电子海图的不同种类也在航海中的不同应用体现出来,本文对电子海图的概念以及种类进行了介绍,分析了电子海图的具体应用,论证了电子海图在船舶航行中的重要作用。
标签:电子海图;航海;应用从古代开始就对航海做一个开发,航海家最关心是自己的安全还有的能够清楚自己在大海中的準确位置,通过测定天体、接受无线电信号等一系列操作后进而获取直观的船舶位置。
[1]同时,航海家根据获取船的位置来判断航海的方向和安全性,从而进一步判断是否是原来设计好的路线。
但是从一方面来说,驾驶员需要花很长的时间去固定和观测位置名从而很难获得船位的具体方式,因此很难得到直观的船位,对船舶的安全造成很大的影响。
因此,电子海图不同于传统海图,是运用了一系列的技术定位于海面上,一定程度上能够提高驾驶员判断船舶的安全性以及让驾驶员更好的值班从而能确保航行安全。
同时电子海图系统报警可以题型驾驶员潜在的危险,进而确保航行的安全性。
1 电子海图的概念首先,电子海图是一个比较抽象和比较模糊的概念。
具体的说就是在显示器上显示出海图信息和其他航海信息,所以也叫屏幕海图。
[2]一般我们将各种数字式海图及其系统统称为电子海图。
比如说,电子海图显示与信息系统、电子航海图、电子海图以及电子海图系统等,电子海图的应用比较广泛,有航海、船舶交通管理、污染管理、航标管理等。
主要涉及的领域有海洋及其毗邻的陆地,详细的介绍了礁石、水深、底质等航海所需要的资料等。
2 電子海图的种类电子海图所显示的海图信息大部分都是深海里面的具体数据,或者是根据原来最初的纸质数据里面得来的。
基于这些数据的应用同时建立一个数据库,而且其中的构造和储存方式起着决定性的作用,将直接影响电子海图的容量还有电子海图显示的精确度等。
海洋信息工程技术在海洋航行规划中的应用在广袤无垠的海洋中,航行规划是确保船舶安全、高效航行的关键环节。
随着科技的不断发展,海洋信息工程技术正逐渐成为海洋航行规划中不可或缺的重要力量。
海洋信息工程技术涵盖了众多领域,包括海洋遥感、海洋通信、海洋导航、海洋地理信息系统等,这些技术的应用为海洋航行规划带来了前所未有的变革和机遇。
海洋遥感技术是获取海洋环境信息的重要手段。
通过卫星遥感,可以获取大范围的海洋表面温度、海流、海浪、海冰等信息。
这些信息对于航行规划至关重要。
例如,在规划航线时,了解海流的方向和速度可以帮助船舶选择更节能的航行路径;掌握海浪的高度和周期,可以避开恶劣的海况,减少船舶的摇晃和损坏风险;而对海冰分布的监测,则能避免船舶驶入冰区,保障航行安全。
此外,海洋遥感技术还能够监测海洋中的气象状况,如风暴、台风等,提前为船舶提供预警,使其有足够的时间调整航线或采取避风措施。
海洋通信技术在海洋航行规划中发挥着桥梁的作用。
现代海洋通信包括卫星通信、短波通信、甚高频通信等多种方式。
船舶通过这些通信手段,可以实时获取海洋气象、海况、港口动态等信息,与岸上的航运公司、港口管理部门保持密切联系。
同时,船舶之间也能够进行通信,分享航行经验和路况信息,协同规划航线。
在紧急情况下,海洋通信技术能够迅速传递求救信号,组织救援行动。
例如,当船舶遭遇故障或事故时,可以通过通信系统及时报告位置和情况,以便救援力量迅速响应,最大程度地保障人员生命和财产安全。
海洋导航技术是海洋航行规划的核心支撑。
全球定位系统(GPS)、北斗导航系统等卫星导航技术为船舶提供了高精度的定位服务,使船舶能够准确地知道自己的位置和航向。
电子海图显示与信息系统(ECDIS)则将海洋地理信息、导航信息等集成在一个数字化的平台上,为船员提供直观、全面的航行参考。
在规划航线时,船员可以根据电子海图上的水深、障碍物、航道等信息,结合船舶的性能和航行任务,制定出最优的航线。
电子海图显示与信息系统(ECDIS)培训和应用探讨作者:谢步新来源:《珠江水运》2014年第12期摘要:新的航海科技电子海图ECDIS即将取代传统的纸质海图,SOLAS公约第V章、IMO通函和STCW公约马尼拉修正案等分别对ECDIS的配备要求,性能标准和培训发证等做了相应的规定。
本文从四个方面归纳总结,阐述电子海图ECDIS应用的相关要求,帮助船员和岸上管理人员了解为了满足公约要求需要采取什么措施,在哪些方面有了新的变化。
关键词:培训发证设备性能要求安全管理体系文件SMS修改外部检查要点电子海图显示与信息系统Electronic Chart Display and Information System(ECDIS)替代纸质海图成为主要的航行手段是大势所趋。
当ECDIS作为船上主要的航行手段时,我们在培训、公司体系文件建设和确保符合外部检查时需要做些什么呢?笔者有些粗略的总结,愿与大家分享,希望抛砖引玉。
1.培训方面的要求船长和负责航行值班的高级船员(驾驶员)必须完成适当的ECDIS培训,书面证明保持在船上,包括:(1)通用类型的E C D I S培训(Generic ECDIS training)。
课时至少40小时,课程参照IMO培训课程模板1.27,符合STCW第 A-II/1,A-II/2 和A-I/12要求,该项培训一般在岸上培训机构完成,并且取得培训合格证书。
(2)特定类型的ECDIS的培训(Type specific ECDIS training)。
按照STCW 公约第I/14条,对于特定的装在该船上的ECDIS 必须有熟悉培训程序。
该项培训可以通过合适的人或者机构来执教,比如ECDIS厂家,厂家授权代理或者其他有资质的培训师。
厂家的培训光碟也可以被接受。
如果通用的ECDIS培训包含了安装在该船上的特定类型的ECDIS,那么通用培训既满足通用通用类型的培训又满足特定类型的培训,通用类型的培训证书上应明确载明此项。
电子海图在航海中的应用摘要] 本文通过研究电子海图在航海中的运用及发展趋势,来了解电子海图的发展历史,认识电子海图在航海活动中的应用状况,体会国际国内电子海图发展状况,预见未来电子海图的发展趋势。
[关键词] 航海电子海图应用发展引言船舶上所用的传统纸质海图逐渐被电子海图所取代。
随着计算机科学技术的进步,我国航运事业得到了巨大的发展,为船舶的安全航行提供有力的保障。
近年来,电子海图技术得到了较大的发展,再加之计算机网络的普及和广泛应用,这势必为船舶实时监控系统的应用开发提供技术层面支撑。
一、电子海图的发展历程1.1电子海图诞生的背景我国航运业在飞速发展的同时计算机技术也不断的进步,各个港口的船舶进出量也越来越多,所以船舶的航行安全得到了越来越多的关注,而且船舶数量的增加势必给安全带来考验。
计算机网络的应用使企业、港方和船舶都便利了工作,计算机为船舶的实时监控系统的应用提供了技术上的援助。
1.2电子海图的发展历程国际上电子海图已有30多年的发展历史,近10年来进入蓬勃发展时期,出现了许多种电子海图显示与信息系统产品,并开始在多国的舰船上试用。
伴随着电子海图的种类数量的不断增加,国际组织和各国政府部门关注的焦点转向了电子海图的规范化问题。
1986年,国际海事组织和国际航道测量组织成立了电子海图委员会,是由多国的电子海图的专家组成,着手研究电子海图的世界标准。
电子海图规范的两次起草时间分别是1987年和1989年,国际海事组织通过了电子海图规范草案(第三稿)是在1989年,1994年国际海事组织的安全委员会批准了电子海图执行标准草案,1995年国际海事组织第十九届大会正式采纳了该电子海图执行标准,从此电子海图的国际海事组织性能标准被确定。
而国际航道测量组织先后于1987年和1992发布了专用出版物《电子海图内容和显示规范》(即S- 52)和《IHO数字海道测量数据传输标准》(即S- 57),而后进行了多次修改完善,到1997年9月正式发行了S- 57V3.0式,使它成为各国相关部门广泛采用的国际民用数字海图数据传输标准。
电子海图信息系统(ECDIS)的发展及应用电子海图信息系统(ECDIS)的发展及应用闰福亮王兆J电子海图信息系统(ECDIS)的发展及应用闰福亮王兆川(天津海事局V1S中心天津300456)摘要:船舶交通管理系统(,VesselTr{cService)是在当代科学技术充分发展进步的背景下产生的,旨在将先进的计算机技术,通信技术等应用于船舶交通管理中.其主要功能是改善海上交通环境,从而保障船舶航行的安全,提高航运效率,保护海洋环境.在船舶交通管理系统中,信息至关重要,文章针对VTS中涉及电子海图信息系统(ECDIS)的相关技术及其应用进行了探讨.关键词:电子海图信息系统应用趋势引言ECDIS是继雷达/ARPA之后在船舶导航方面又一项伟大的技术革命,已发展成为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统.它不仅能连续给出船位,还能提供与航海有关的各种信息,有效地防范各种险情.目前世界上安装电子海图的船舶在20万艘以上.随着各国官方电子海图(ENC)逐步完备,标准ECDIS的出现以及IMO的认可,未来l0年左右ECDIS将全面取代纸海图,成为21世纪航海信息综合处理手段.2ECDIS的由来及发展ECDIS的概念是在总结船用电子海图系统ECS的结构,功能和应用的基础上提炼出来的.功能更加完善并可取代纸海图的系统称为"电子海图显示与信息系统",英文缩写为ECDIS.1986年7月,IMO和IHO开始合作成立了ECDIS协调小组(HGE),共同研究ECDIS.1998年1O月,IMO和IHO联合组织了北海工程实验,以评价ECDIS的功能,分析其潜在用途.有6个来自不同国家的多功能船用电子海图系统参加了实验.实验结果表明, ECDIS不仅仅是纸海图的等效物,而且是未来智能化船舶的必要组成部分,ECDIS必须走国际标准化的道路,各国政府和国际组织应提供法律保证.在之后的近lO年间,由于IMO和IHO的积极努力, ECDIS的各类标准和规范不断地建立,更新和收稿日期:2011—03—08作者简介:闫福亮(1979一),男,天津人,现从事海上船舶交通管理工作.完善,各种具有优良性能的ECDIS产品也不断地推陈出新.可靠,精确的最新纸海图已被公认为安全航运的基础.电子海图和各种传感器组合而成的综合显示器则是在20世纪7O年代和8O年代随微电子技术的发展才出现的,电子计算机和与其相关的彩色图像显示器的出现,使纸海图的数字化以及海图的电子复制变成现实.ECDIS是在总结了船用电子海图系统(ECS)的结构,功能和应用的基础上提出来的,专门用来显示官方电子导航海图.3ECDIS的组成ECDIS是以数字形式储存的海图及包括数据,设备,系统,计算机软硬件等各种辅助手段的综合信息处理系统,实质上是包括各种导航传感器与数字海图和其他航用数据结合在一起的自动导航系统的图形输出终端.ECDIS可分别从陀螺罗经,计程仪, GPS/DGPS,气象传真机等传感器接收航向,航速,船位及气象信息,解出本船的最佳船位,将计算结果实时地显示在显示器上,并对航向航迹进行监测与报警(如偏航,危险区等).用户根据需要可快速查询航行区域的海图及其他航海出版物所提供的信息,与其他导航设备进行数据和信息交流,将RA—DAR/ARPA捕获到的目标船动态叠显在海图上.可在海图背景上显示船位,进行自动标绘;进行航线辅助设计,航向监视,航次记录与回放,报警设置,海图自动改正等作业;自动选择显示区域,进行缩放,剪接,对船舶航行提供安全保证.4ECDIS的应用4.1AIS与ECDIS的组合应用1999年国际海事组织安全委员会第45次会议2天津航海2011年第2期最后确定对SOLAS公约第V章的修订,明确规定航行于国际航线的300总吨及以上的船舶和公约国航行于国内航区的500总吨及以上的船舶,从2002年7月1日起到2008年7月1日分阶段执行配备AIS 设备.AIS即船舶自动识别系统,它可以周期性地发射和接收船舶的静态信息(如船舶IMO编号,船舶国籍,呼号,船名等),动态信息(如船位,对地航速,对地航向,航行状态等)以及与航行相关的信息(如船舶吃水,危险货物种类等).凡配有AIS的船舶都可以接收到这些信息,并可以在ECDIS上显示出来,AIS可以向航行船舶提供所在航行区域的实时交通动态和相关信息,最大限度地避免船舶碰撞, 提高海上搜救的工作效率.AIS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人数据,其外部终端是ECDIS. 叠加了AIS信息的电子海图,使船舶能将自己的导航信息和其他船舶的信息显示在电子海图和雷达显示器上,提高了所有船舶的视见度及动向的明显性, 解决了恶劣天气或雷达信号覆盖不到区域中的船舶的监控问题.同时也避免了船舶避碰过程中由于语言不通无法协商引起误解而导致碰撞等问题的出现.4.2ECDIS在VTS中的应用VTS即船舶交通服务系统是为了解决海上船舶航行安全与效率而建立的.ECDIS的出现,使V向数字化导航广播服务方向发展.VrIs监控站通过数字化通信网络把在船舶交通管制作用范围内的各种船舶的位置和运动情况通报给所有相关船舶,除了其他与航行安全有关的事项之外,这一信息被显示在船舶交通控制的控制中心和有关船舶的电子海图显示信息系统上.进入VTS作用范围的每艘船舶的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静,动态情况,根据需要与他船建立通信联系,解决了狭水道中通信目标容易混淆的问题.4.3ECDIS在船舶避碰中的应用ECDIS不仅能提供海图信息(水深数据,海底危险物情况,离岸距离等)和航行信息(本船位置,航向,航速等),而且还能适时提供海上海运目标的动态信息(目标的航向,航速,方位,距离,CPA,TC.PA等),因此,在制定避碰方案时,可通过ECDIS系统检测避碰方案的可行性,检测本船行动是否在可航水域.4.4ECDIS在港口引航中的应用港口引航系统由引航员随身携带到引航船舶上,为引航船导航.除了为引航船导航外,港口引航系统与岸上值班室的港口引航监控系统相配合,实时地将引航船的船位,航向,航速,船艏向等信息通过VHF数传电台发给监控系统.这样,在岸上值班室就可以对引航船舶进行动态监控,必要时给予指导.4.5ECDIS在船舶调度管理中的应用船务公司可以通过在电子海图上显示和标绘本公司所有船舶,查询其动态,对其进行调度指挥.当然,它离不开岸船通信系统,以便及时地获得船舶的动态信息.该系统中所使用的海图应该覆盖本公司所有船舶运营的航线.4.6ECDIS在航标管理中的应用在电子海图上显示和标绘某个航标区的所有航标的信息,包括其照片,当前状态,设置和维修记录等,使航标管理信息化.5ECDIS的发展趋势目前ECDIS的性能标准,海图显示规范,数据标准,硬件设备标准均已确立.ECDIS的标准化问题已经解决,这为其合法化和实用化彻底铺平了道路.ECDIS全面取代纸海图的时代已经来临.今后要解决的关键问题是:要尽快建立覆盖全球的合法的ENC以及健全的海图改正服务网络;对已有ECS 的软硬件进行改进,使其完全符合ECDIS各项标准的要求;扩充ECDIS的标准功能,使其具备智能化的特点;同高精度定位系统,雷达避碰系统,船舶通信系统,车舵控制系统等进行集成,实现信息的综合处理与显示;辅助制定操船决策,更大程度地保证船舶航行安全.同时可以控制船舶以最经济的方式航行在最优航路上,提高航运效益.参考文献[1]戚晓丽,王世林.ECDIS,AIS和VTS[A].世界海运,2002,25 (4)[2]应忠于,李宏亮?ECDIS系统面临的挑战及应用前景[A].航海技术的现状与发展趋势论文集[c],大连海事大学出版社, 2o01.54—56。
电子海图及其在航海中的应用摘要:随着高科技的快速发展,各行各业呈现出技术融合的趋势。
依靠成熟的计算机及图像处理技术,产生了以数字形式表示的电子海图以及各种电子海图应用系统,航海技术已经进入了信息化时代。
电子海图的出现被称为航海技术的第三次革命。
他们的出现是水道测量领域和航海领域的一场新技术革命,使海图研究、生产以及使用跨入了一个新的纪元,也促使航海自动化迈上一个新台阶。
电子海图能自动的将船位实时地显示在海图上,方便驾驶员进行判断和采取进一步行动。
电子海图的出现将驾驶员从繁重的传统海图作业中解放出来,更好的进行值班,确保航行安全。
同时电子海图系系统报警可以提醒驾驶员潜在的危险,进而确保航行安全的安全性。
本论文主要介绍了电子海图相关概念和电子海图及其在航海中的应用。
最后,论文介绍了使用电子海图的风险,告诫用户不应过度依赖电子海图。
[关键词]电子海图;显示;信息系统;ECDIS;航海图1电子海图的相关概念及标准1.1 电子海图的相关概念电子海图是在显示器上显示出海图信息和其他航海信息,所以也叫做“屏幕海图”。
电子海图及其应用环境组成电子海图系统。
电子海图是描述海域地理信息和航海信息的数字化产品,主要涉及海洋及其毗邻的陆地,详细描述了岸形、岛屿、礁石、沉船、水深、底质、助航标志、潮流、海流等航海所需的资料。
1.1.1 电子海图的分类电子海图按照制作方法可以分为矢量电子海图和光栅电子海图两大类。
矢量电子海图是以矢量形式表示的数字海图。
海域中的每个要素都是以点、线、面等几何元素的形式储存在电子海图数据文件中,具有存储量小、精度高、显示速度快、支持智能化航海等优点。
光栅电子海图是以光栅形式表示的数字海图,通过对纸质海图的一次性扫描,形成单一的数字信息文件,以像素点的排列反映海图中的要素,依靠眼睛进行识别航海要素。
因此,光栅电子海图被认为是纸质海图的复制品,海图上所包含的信息(如航标、岛屿等)与纸质海图一一对应。