电子海图系统ECS

大连海事大学《电子海图系统》课程教学大纲Electronic Chart System（ECS）Course Syllabus一、本课程的性质和目的电子海图系统是航海技术专业学生的限选课程，是一门实践性很强的课程。

它的目的是使学生掌握为了保证航行安全而合理有效的使用电子海图系统的方法。

二、课程简介电子海图系统是航海技术专业学生的限选课程，其必须在完成专业基础课和专业课的学习后开设。

课程的所讲授的内容包括：有关电子海图显示与信息系统（ECDIS）的法律要求于规定、主要电子海图的种类、ECDIS数据与显示和局限性、基本航行功能与设定、制定航行计划的特殊功能、系统误差与更新、航次数据的记录、完整性监测、备用系统、过分依赖ECDIS的风险分析等。

ECS is a major course designed primarily for the students of navigation technology specialty, who have finished studying of all the fundamental and major courses. It covers the topics as: legal aspects of and requirements for Electronic Chart Display and Information System(ECDIS), principal types of electronic chart, ECDIS data, presentation of ECDIS data, the sensors of ECDIS, basic navigational functions and settings, specific functions for route planning and monitoring, errors and updating of ECDIS data, voyage recording，back-up system，RISK OF OVER-RELIANCE ON ECDIS and so on.三、课程知识体系架构及教学要求课程内容是以知识点为基础的体系架构，包括：概念、知识点、原理、方法、应用、案例。

电子海图简介目前能查询到的最早的电子海图系统出现在1979年。

在80年代初，人们主要是从事电子海图系统的研制和试用；到了90年代，关于电子海图系统的讨论（包括争论）以及相应的国际规范相应出台。

这一时期的一款名位Chart Plotter的设备，实际上是GPS液晶屏幕在显示本船位置的同时显示简单的岸线和水深。

Chart Plotter可以看作是电子海图的雏形或前身，目前国外许多人仍把电子海图系统称为Chart Plotter。

实际上，电子海图系统的英文为Electronic Chart System，简称为ECS，它的功能比Chart Plotter要完善得多。

一种功能更加完备、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。

根据1995年The Future of Electronic Charts in Merchant Ships统计，当时使用Chart Plotter和ECS 的各类船舶有20万艘之多。

与此相适应，在90年代研制或生产ECS/ECDIS的厂商和单位也迅速增加，据《1999年ECS/ECDIS》指南列出的电了海图产品名录，以及近几年出现在各类航海杂志上的广告，参与研制或生产电子海图的厂商和单位有几百家之多。

电子海图之所以在海事界引起高度重视，是因为它具有传统纸海图无法比拟的优点。

一套性能完善的电子海图系统可以进行航线辅助设计、船位实时显示、航向航迹监测、航行自动警报（如偏航、误入危险区等）、“黑箱”自动存储本船航迹和ARPA目标、历史航程重新演示、快速查询各种信息（如水文、港口、潮汐、海流等）、船舶动态实时显示（如每秒刷新船位、航速、航向等），与其它航海仪器（如GPS、电罗经、计程仪、雷达、Navtex、AIS 等）进行数据与信息交流，将雷达/ARPA捕捉到的目标船动态叠显在海图上，与电子海图系统相配的雷达信号综合处理卡可直接处理和显示来自雷达天线的视频信号，自动生成若干类型的搜救（SAR）航线、海图手动改正或编辑，海图自动改正（数千幅海图的改正只需几分钟）……随着电子海图的数量和种类不断增长，电子海图的规范化问题一直是国际组织和各国政府部门所讨论的焦点。

国内航行船舶船载电子海图系统(ECS)功能、性能和测试要求(暂行)Electronic chart system (ECS)-Operational,performance and test requirements海船舶[2010]74号1 范围本要求规定了ECS的最低性能标准和测试要求。

ECS可作为中国国内航行船舶的主要导航手段。

当ECS作为主要的导航手段时，为确保ECS失效时的航行安全,船舶应有足够的后备布置。

ECS分类如下：•“A”类ECS,可作为国内航行船舶的主要导航手段，也可作为ECDIS设备的后备布置，但需符合 MSC.232(82)附录6和IEC 61174（见附录B）的要求。

•“B”类ECS，可用于未要求配备“A”类ECS的国内航行船舶，并可作为其导航手段。

•“C”类型ECS，适用于辅助导航，用于船位标绘和监视。

在每项要求的开始处对三种类型ECS的适用性进行了标示。

标记“(A、B、C)”的要求适合所有类型；标记“(A、B)”或“(B、C)”的仅适合其标记括号中的类型；标记“(A)”、“(B)”或“(C)”的仅适合于括号内的单一类型。

测试指南见附录A。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本要求的引用而成为本要求的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本要求，然而，鼓励根据本要求达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本要求。

IEC 60945 海上导航和无线电通信设备及系统—通用要求—测试方法和要求的测试结果IEC 61162-1 海上导航和无线电通信设备及系统-数字接口-第1部分：单发和多收IEC 61162-2 海上导航和无线电通信设备及系统-数字接口-第2部分：高速率单发和多收IEC 61162-3 海上导航和无线电通信设备及系统-数字接口-第3部分：串行数据设备网络IEC 61174 海上导航和无线电通信设备及系统—电子海图显示和信息系统—工作和性能要求、测试方法和要求的测试结果IEC 61993-2 海上导航和无线电通信设备及系统—自动识别系统(AIS) —第二部分：通用自动识别系统(AIS)A类船载设备—工作和性能要求、测试方法和要求的测试结果IEC 62287-1 海上导航和无线电通信设备及系统— B级船载自动识别系统（AIS）- 第一部分：载波侦听时分多址技术（CSTCDMA）IEC 62288 海上导航和无线电通信设备及系统—船载导航显示导航相关信息的表示—通用要求、测试方法和要求的测试结果IEC 62388 海上导航和无线电通信设备和系统-船载雷达-性能要求-测试方法和要求的测试结果IMO MSC.232(82)-2006 电子海图显示和信息系统（ECDIS）性能标准IHO S-52ECDIS 海图内容和显示特性技术要求IHO S-52附录2 ECDIS的颜色和符号规范IHO S-52附录2 附件A IHO ECDIS表示库IHO S-57IHO 数字航道测量数据传输标准IHO S-60 WGS84坐标变换用户手册IHO S-61 光栅航海图产品规范IHO S-63 IHO 数据保护方案ISO 19379 船舶和航海技术-ECS数据库-内容、质量、更新和测试。

电子海图系统(ECＳ）性能和测试要求(征求意见稿）目录1范围ﻩ错误!未定义书签。

２规范性引用文件ﻩ错误!未定义书签。

3术语和定义......................................................... 错误!未定义书签。

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电子海图系统(ECS)性能和测试要求（征求意见稿）目录1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (2)3.1 (2)3.2 (2)3.3 (2)3.4 (2)3.5 (2)3.6 (2)3.7 (2)3.8 (2)3.9 (2)3.10 (2)3.11 (2)3.12 (2)3.13 (3)3.14 (3)3.15 (3)3.16 (3)3.17 (3)4 要求 (3)4.1 电子助航一般要求 (3)4.2 导航显示器上导航相关信息的显示 (7)5 操作和性能的要求 (11)5.1 海图信息 (11)5.2 位置监视 (13)5.3 航线设计 (13)5.4 航行监视 (14)5.5 航行记录 (15)5.6 计算和精度 (16)5.7 接口 (16)附录 A （资料性附录）测试指南 (20)A.1 IEC 60945的应用 (20)A.1.1 设备类别 (20)A.1.2 技术性能 (20)A.1.3 环境测试预处理 (20)A.2 ISO 9241-12要求的测试方法 (20)A.2.1 目测 (20)A.2.2 检查文件证据 (20)A.2.3 测试 (20)A.2.4 分析 (20)A.3 符合要求 (20)A.4 模拟 (21)A.5 电子海图测试数据库 (21)附录 B （资料性附录） ECDIS备份配置对照表 (22)电子海图系统(ECS)性能和测试要求1 范围本要求规定了ECS的最低性能和测试要求。

ECS可作为中国国内航行船舶的主要导航手段。

当ECS作为主要的导航手段时，为确保ECS失效时的航行安全,船舶应作出足够的后备布置。

ECS分类如下：·“A”类ECS,可作为国内航行船舶的主要导航手段，也可作为ECDIS设备的后备安排，但需符合MSC.232(82)附录6和IEC 61174（见附录B）。

·“B”类ECS，可用于未要求配备“A”类ECS的国内航行船舶，并可作为其主要的导航手段。

第1章电子海图显示与信息系统概念1．1 引言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。

从最初纸海图的简单电子复制品到过渡性的电子海图系统（ENS），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，还能提供和综合与航海有关的各种信息，有效地防范各种险情。

据不完全统计，目前世界上安装各类电子海图的商船、渔船、客船、游船及军舰在二十万条以上。

对于SOLAS 船舶而言，随着各国官方电子航海图（ENC）逐步完备、标准ECDIS的出现以及IMO 对ECDIS的认可，ECDIS势必取代沿用了几百年的传统纸海图。

(2)VectorCharts矢量海图，是电子海图数据库的另一种形式，数字化的海图信息分类存储，因此可查询任意图标的细节(如灯标位置、颜色、周期等)，海图要素分层显示，使用者可根据需要选择不同层次的信息量(如只显示小于10m的水深)，并能设置警戒区、危险区的自动报警，还可以查询其他航海信息(如港口、潮汐、海流等)，有人称矢量海图为“智能化电子海图”。

(4)SENC系统电子导航海图，英文为SystemElectronicNavigationalChart，它是ECDIS内部的一个数据库。

这个数据库是为了恰当使用ENC而由ECDIS将其进行格式转换，同时通过恰当方法改正ENC，并且由航海人员注入其他航线信息，包括航线设计使用的点、线和区域以及ECDIS图库中的任何符号和文本注记信息。

SENC供ECDIS显示存取以及完成其他航海功能，且是ECDIS的一个组成部分，它还包含来自其他信息源的信息。

SENC是ECDIS中直接读取和显示的数据库，它是由ECDIS对ENC进行格式转换而得到的，目的是为了快速显示ENC。

SENC中包括ENC的所有信息，还可包括ENC的改正信息。

ENC、SENC和ECDIS三者的关系如图所示，SENC中只包括经常使用航线上的ENC，SENC是ECDIS从ENC中选取的，转换成本身的格式而产生的，与ENC有不同的数据组织格式。

电子海图信息系统(E C D I S)的发展及应用闫福亮　王兆川(天津海事局　V T S中心　天津　300456)摘　要:船舶交通管理系统(V T S,V e s s e l T r a f f i c S e r v i c e)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V T S中涉及电子海图信息系统(E C D I S)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E C D I S是继雷达/A R P A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(E N C)逐步完备、标准E C D I S的出现以及I M O的认可,未来10年左右E C D I S将全面取代纸海图,成为21世纪航海信息综合处理手段。

2　E C D I S的由来及发展E C D I S的概念是在总结船用电子海图系统E C S 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E C D I S。

1986年7月, I M O和I H O开始合作成立了E C D I S协调小组(H G E),共同研究E C D I S。

1998年10月,I M O和I H O联合组织了北海工程实验,以评价E C D I S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, E C D I S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,E C D I S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。

船载电子海图系统
ECS操作规程
船载电子海图系统ECS操作规程
一：开关机操作
按设备面板上的“蓝色按钮”，设备开机，根据提示操作进入主界，用鼠标点击【关闭系统】选项，执行关机。

二：航线设计功能
1.设计航点
选择【系统功能】中的【航点】选项，进入航点编辑，输入航点名称；可以用鼠标在海图上选择一个点作为航点坐标或
直接输入坐标，然后点击“添加”即可。

2.设计航线
选择【系统功能】中的【航线】选项，进入航线编辑，单击【新建航线】开始编辑，依次单击【添加航点】从航点库中添加航点到列表，编辑结束，点击【保存航线】到航线库；单击【导入航线】可启用一条已储存的航线。

3.导航
选择【系统功能】中的【导航】选项，选择一条航线，用［设置监视］和［取消航线］来开启、关闭导航功能。

三：基本显示功能
1.点击【放大】、【缩小】来调整海图显示比例，【本船居中】使视
图转到船舶当前位置为中心显示；
2.【正北、航向、航首】按钮可调整航行模式；
3.多次点击【白昼模式】来更改海图配色。

四：船舶信息显示功能
1.本船信息显示：界面右上角显示本船当前航行信息，界面最上方
显示本船当前游标的位置及相对方位和MMSI码；
2.他船信息显示：双击海图上任意船舶，会弹出船舶信息显示窗口。

五：系统检测
单击【系统设置】，选择【系统检测】项，单击开始。

船载电子海图系统（ECS）操作规程船载电子海图系统（ECS）操作规程一、安装1、主机安装AWENA-1主机安装应考虑如下因素：主机应垂直或水平安装于坚固的墙壁或支架上。

主机所处环境湿度应该在-15℃~55℃范围内，且无剧烈变化，湿度10%~90%。

安装位置应远离强烈源。

避免在具有强盐雾的区域安装。

保证足够的通风以利散热。

与磁敏感传感器（例如磁罗经）的距离不低于1米。

安装位置应该留有足够的操作空间。

2、电源线连接主机电源线：AWENA—1型船载电子海图系统主机采24VDC供电，连接时注意电源正负极性，红色线接电源正极，黑色线接电源负极。

电源允许波动范围10—32VDC。

专用电源线接入主机后的POWER插座，注意：电缆绝对不允许接入22V交流电网。

3、GPS天线安装AWENA-1船载电子海图系统GPS天线安装应考虑如下因素：为保证GPS天线具有良好的天空观察，应保证在天线四周360度、仰角（相对于水平面）5-90度范围内无连续障碍物。

应保持与雷达等高功率发射机的发射波束的距离不小于3m。

4、其它电缆的连接主机数据线：AWENA-1型船载电子海图系统主机数据线彩分叉连接线，用户可以把其它符合RS-422规范的设备直接连接到COM1-COM8，也可以把其它符合RS-232规范的设备直接连接到COM1-COM4。

连接时，采用附件中的五芯接线端子。

键盘/鼠标线：将键盘/鼠标的USB线的插头直接插入主机背面或前面的USB插座中，可以造用几个USB中的任意一个。

二、船载电子海图系统操作1、系统优化功能系统启动开启电源在确认正确连接所有线缆后，按下主机前面板上的电源按钮“POWER”，主机工作灯后，主机开始进入工作状态。

启动界面系统采用快速启动方式，最大限度减少用户等待时间，在进入开机等待界面后可进行软件升级。

2、系统运行设置系统调协按[船载电子海图系统使用说明书]中5.5.2系统运行设置的步骤及要求进行逐项设置，系统运行设置部分选项需输入管理密码后方可设置，初始密码为“8888888”。

AWENA-1型船载电子海图系统<ECS）AWENA-1船载型电子海图系统<ECS）<前生AWENA-1船舶智能导航仪）是电子航行参考图显示系统<IHO S-57）和船舶智能避碰系统综合应用开发具有完全知识产权的新型船舶助导航产品，符合中国海事局《国内航行船舶船载电子海图系统<ECS）功能、性能和测试要求<暂行）》中的A级设备要求。

能有效改善船舶航行的安全性，自动判别周围船舶的多种航行信息，结合电子航行参考图显示系统，实现了航行信息综合显示和智能辅助导航。

产品特点：1.本机采用模块化设计，以电子海图系统<ECS）为基本显示平台，与各导航传感器的合适组合构成了一套完整的，精确的，综合定位系统，并提供先进的，便捷的最佳化定位功能，有利于安全航行，触摸式的系统操作，更人性化。

b5E2RGbCAP2.具有完全的自主知识产权全中文电子航行参考图显示平台，以S-52标准进行显示国际标准<IHO S-57）的电子海图，具有航线设计功能，并可在图上设置本船安全等深浅和安全水深，并突出显示。

p1EanqFDPw3. 系统可接收处理AIS、GPS、罗经、测深仪、计程仪等设备的输入信息，给出与本船航行有关的周围动态交通状况显示，在航路监视同时，综合分析发生各类碰撞、搁浅、误入禁止区等危险的可能，提前警告，并实验解决途径，提供驾驶员安全规避的操作方案。

DXDiTa9E3d4.报警功能：监视各种航行危险并智能计算周围船舶的航行信息，为船舶提示最危险的航行船舶：到达<接近）转向点指标，超出航迹偏移极限，越过安全等深浅，搁浅危险，接近孤立危险物,接近禁止区域，定位传感器故障等，都会报警。

CPA/TCPA计算及报警<声光报警）。

RTCrpUDGiT5.航迹记录：系统记录最近本船12小时内每分钟的实际航迹，可保存最近3个月的本船实际航迹的独立航行记录。

5PCzVD7HxA6、提供国家海事局官方出版的电子海图预安装服务，同时也提供国家海事局官方提供的电子海图升级安装服务(服务收费>。

AWENA-1型船载电子海图系统（ECS）AWENA-1船载型电子海图系统（ECS）（前生AWENA-1船舶智能导航仪）是电子航行参考图显示系统（IHO S-57）和船舶智能避碰系统综合应用开发具有完全知识产权的新型船舶助导航产品，符合中国海事局《国内航行船舶船载电子海图系统（ECS）功能、性能和测试要求（暂行）》中的A级设备要求。

能有效改善船舶航行的安全性，自动判别周围船舶的多种航行信息，结合电子航行参考图显示系统，实现了航行信息综合显示和智能辅助导航。

•产品特点：1. 本机采用模块化设计，以电子海图系统（ECS）为基本显示平台，与各导航传感器的合适组合构成了一套完整的，精确的，综合定位系统，并提供先进的，便捷的最佳化定位功能，有利于安全航行，触摸式的系统操作，更人性化。

2. 具有完全的自主知识产权全中文电子航行参考图显示平台，以S-52标准进行显示国际标准（IHO S-57）的电子海图，具有航线设计功能，并可在图上设置本船安全等深浅和安全水深，并突出显示。

3. 系统可接收处理AIS、GPS、罗经、测深仪、计程仪等设备的输入信息，给出与本船航行有关的周围动态交通状况显示，在航路监视同时，综合分析发生各类碰撞、搁浅、误入禁止区等危险的可能，提前警告，并试验解决途径，提供驾驶员安全规避的操作方案。

4.报警功能：监视各种航行危险并智能计算周围船舶的航行信息，为船舶提示最危险的航行船舶：到达（接近）转向点指标，超出航迹偏移极限，越过安全等深浅，搁浅危险，接近孤立危险物,接近禁止区域，定位传感器故障等，都会报警。

CPA/TCPA计算及报警（声光报警）。

5. 航迹记录：系统记录最近本船12小时内每分钟的实际航迹，可保存最近3个月的本船实际航迹的独立航行记录。

6、提供国家海事局官方出版的电子海图预安装服务，同时也提供国家海事局官方提供的电子海图升级安装服务(服务收费)。

国家海事局官方出版的电子海图包含国内沿海和长江电子海图数据．海图信息包含的海图版本号，生产日期和套数号码，每套海图数据只能安装该条船只，船检也将对应船只进行相关信息的检查。