电子海图系统ECDIS--ECS-电子海图机说明.pdf

第一章概述1.1 简介1.2 发展1.3 国际化1.4 标准化L 5趋势|-1.1简介电子海图系统是近十几年来航海领域出现并逐渐成熟的一项新 技术。这项新技术适应了海运船舶驾驶实践的需求。原因是:航道拥挤程度的提高、船舶的大型化、以及超高速船舶的出现给船舶航行安全提出了严峻的挑战。解决这个问题的 一种方式是集成式地把本船的位置、所处的静态环境、周围 的动态目标信息显示在一个屏幕上，使得船舶驾驶员能够迅 速地获取所有这些信息，及时地做出操船决策 海运船舶驾驶中使用各种现代化的导航设备和雷达设备，能够在很短的时间间隔内获取精确可靠的关于船位、船舶运 动参数以及周围环境方面的信息。使用电子海图，能够把驾驶员从海图作业这一事务性工作中 解脱出来，使其把主要精力放在航行监视和及时制定操船决 策上来1.2发展微电子技术的发展为电子海图的产生创造了条件，电子海图系 统的发展大致经历了如下三个阶段：(1)纸海图等同物：20世纪70年代末到80年代中期，仅 仅是把纸质海图经数字化处理后存入计算机中，代表性的 产品被称为“视频航迹标绘仪”。(2)功能开拓阶段：到1986年，人们开始挖掘电子海图 的各种潜能。如在电子海图上显示船位、航线设计、报警 等等，形成了多功能船用电子海图系统雏形。(3)航行信息系统阶段：1990年以后，电子海图作为航 行信息系统的核心，开始了国际化、标准化的ECDIS(电 子海图显示与信息系统)进程。1.3国际化多功能船用电子海图系统对保证船舶航行安全所起 的重要作用得到了 IMO和IHO以及众多航海专家的 认可。ECDIS的概念正是在总结多功能船用电子海 图系统的结构、功能和应用的基础上提出来的。1986年7月，IMO和IHO开始合作，成立了ECDIS 协调小组（HG E）,共同研究ECDIS。1988年10月IMO和IHO联合组织了著名的北海工 程实验，以评价ECDIS的功能，分析其潜在用途。1.4标准化此后，IMO和IHO均积极地对ECDIS进行研究，讨论制定相关的标准和规范：IMO 1995年11月在第19届大会上，作为 A.817(19)号决议正式批准了现行的“IMO ECDIS性能标准”。1996年和1998年作出进一 步修正。-IHO 1991年颁布了数字化海道测量数据传输标准 SP-57,1993年11月颁布了该标准的第二版，并 称为S-57。1996年11月颁布了 S-57的第三版，也即现行标准。2000年修订为3版。-IHO电子海图显示系统委员会(COE)1990年5 月发布了 ECDIS海图内容和显示暂行规范SP-52,1992年9月颁布了该规范的第二版，1993年10月 颁布了该规范的第三版，并称为S-52。1996年12 口颁布了S-52的第五版，即现行标准。1.5趋势据不完全统计，目前世界上安装各类电子海图系统 的商船、渔船、客船、游船及军舰在二十万艘以上。电子海图系统的应用趋势可归纳如下：强制安装ECDIS：2012年开始，逐步在船舶上强 制安装电子海图系统（ECDIS）,至IJ2018年，全部 完成。-电子航海图完备：各国根据电子海图数据标准生产 发行完善的电子海图数据。-电子海图系统规范化：各生产商依据ECDIS性能 标准生产规范化设备。取代纸海图：IMO对ECDIS设备的认可，使得 ECDIS最终将取代沿用几百年的传统纸海图。第二章ECDIS使用中的法律问题与责任2.1 SOLAS公约关于海图的配备2.2 ECDIS强制安装时间表2.3 IMO关于ECDIS的标准2.4 IHO关于ECDIS的标准2.5 IEC关于ECDIS的标准2.6 国际标准间的关系2.7 ECDIS取代纸质海图2.8 ECDIS培训I2.9 获取数据的责任2.1 SOLAS公约关于海图的配备SOLAS公约关于海图的配备要求位于该 公约第5章，主要有以下几个方面：第2条中对海图进行定义：海图和图书是由 政府、政府认可的水道测量部门或相关政 府机构出版或授权出版的用于满足航海需 要的专用图或书及编辑这种图或书所用数 据库。2.1 SOLAS公约关于海图的配备第19条中规定了不同船舶应配备的设备，其中关 于海图的配备要求中明确规定了ECDIS可以做为“1974 SOLAS”公约所要求的纸海图的等价物，即：A船舶无论大小应配备整个航次制定计划、显示、航行 定位和航行监控所需的海图和图书，ECDIS可以被认 为是符合本条海图配备要求。如果使用电子设备完成或部分完成航次所需的以上功 能，必须有满足功能要求的备用配置。(关于满足功 能要求的备用配置在IMO A817(19)决议中进行了 规定)。第27条中关于改正与更新：航次所需的海图和诸 如航路指南、灯标表、航海通告、潮汐表及其它 航行所需的图书应该是适当的且改正到最近之日。2.2 ECDIS强制安装时间表在2009年IMO海安会第86次会议(MSC86)上，对SOLAS公约第19条款 下新增了2.10和2.11项，其中关于ECDIS的配备安装如下：2.10国际航行船舶应按下列要求配备一台电子海图显示与信息系统(ECDIS)：500总吨及以上新建客船就、3000总吨以上新建油轮：2012.7.1 除油轮外10000总吨及以上新建货船：2013.7.1 除油轮外大于3000总吨、小于10000总吨新建货船：2014.7.15.在2012年7月：L日以前建造的500总吨及以上的客船，不迟于2014年7月：L 日之后的第一次安全设备检验；6.在2012年7月1日以前建造的3,000总吨及以上的油船，不迟于2015年7月1 日之后的第一次安全设备检验；7.2013年7月1日以前建造的50,000总吨及以上的除油船以外的货船，不迟于 2016年7月1日之后的第一次安全设备检验；8.2013年7月1日以前建造的20,000总吨及以上但小于50,000总吨的除油船 以外的货船，不迟于2017年7月1日之后的第一次安全设备检验；9.2013年7月1日以前建造的10,000总吨及以上但小于20,000总吨的除油船 以外的货船，不迟于2018年7月1日之后的第一次安全设备检验。2.11对于在上述2.10.5至2.10.9规定的实施日期之后两年内永久退役的船舶,主管机关可以免除其对20规定的配备要求。2.3 IMO关于ECDIS标准IMO在1995年11月第19届大会上，作为 A.817(19)号决议正式批准IMO ECDIS性能 标准”，此后海安会分别在1996年通过 MSC.64(67)决议和 1998年通过MSC 86(70)决议对其进行了两次修订。该标准给出了ECDIS 的定义，规定了信息的显示、海图改正、航线设 计、航路监视、航行记录等性能要求。根据该标准：如果有适当的备用配置ECDIS便可以 满足SOLAS公约第5章19和27条关于海图配置的 要求，即可以取代纸质海图。但如果工作在 RCDS模式，不能取代纸质海图。该标准有6个附件：2.3 IMO关于ECDIS标准 附件一给出了制定标准时所参照的其它标准，包括s-52及 其附件、S-57、IEC6n74 电子海图显示与信息系统(ECDIS)”、IEC945 组成G MDSS的船载无线电设备和船 用导航设备的一般要求”等；附件二给出了 ECDIS在完成计划航线设计和航路监视期间 可用的海图信息分类(显示基础、标准显示、附加信息)；附件三给出了 ECDIS中所使用的航行要素和参数的术语及 其缩写；诵件四全出了 ECDIS在完成计划航线设计和航路监视期间 应自动检测到的特殊地理区域；附件五给出了 ECDIS的报警及指示的形式和内容；附件六列出了对ECDIS后备装置的要求2.4 IHO关于ECDIS的标准IHO关于电子海图的文件主要包括：_IHO S-57数字化海道测量数据传输标准描述了用于各国航道部门之间的数字化海道测量数据 的交换以及向航海人员、ECDIS的生产商发布这类数据的 标准。该标准是具有法律效力的矢量形式的电子航海图的 数据传输标准。它包括三章及两个附件：-一般性介绍-理论数据模型（海图信息描述的理论模型）-数据结构（电子航海图的数据格式）向IHO物标目录（物标分类和编码系统）民产品规范（电子航海图产品规范、IHO物标目录数据字 典产品规范）2.4 IHO关于ECDIS的标准 IHO S-52海图内容和显示规范规定了电子航海图的内容和显示、数据结构、改正方法和信息传输途径，以及屏幕上电子海图 的颜色和符号使用等。该标准有3个附件：/附件一：对电子航海图的改正问题作了详细的规定；/附件二：描述了ECDIS屏幕上电子海图的颜色和符号 使用细节；/附件三：定义了ECDIS的相关术语。2.5 EC关于ECDIS的标准描述了符合IMO性能标准的ECDIS的性能、测试工作方法和要求的测试结果。符合该 标准的ECDIS得到类型认可，从而合法地 成为船用设备。2.6国际标准间的关系IHOk S-52 S-57颜色与符号 数据与格式IMO A817(19)性能标准IEC 61174电子海图显示与信息系统（ECDIS）-操作与性 能要求、测试方法和要求的测试结果2.7 ECDIS取代纸质海图通过类型认证的ECDIS使用改一最新的（官方水道测量部门提供的符合IHO S-57标准，具体内容、显示方式、以 及颜色和符号的使用等要符合IHO S-52规 范）并配备适当的备用配置,可以取代纸 质海图。2.8 ECDIS培训目前，国际海事组织STCW95公约马尼拉修正案提出了 ECDIS培训与发证的要求，我国也正在制定规定。IMO示 范课程的方式强调了 ECDIS培训的重要性：ECDIS是需要高操作技能的复杂的航行系统，不仅具有 大量的航行功能，而且是有很多部分组成的复杂的基于 计算机的信息系统，诸如硬件、软件、传感器、输入、详细精确的ECDIS数据及其显示规则、状态知识与报警、人机交互等。因此，在使用ECDIS航行和使用其功能时 必须注意避免误用信息和系统失灵。所有在配备有ECDIS的船舶上值班的船长、大副和驾驶 员应在完成了使用ECDIS的课程后才能胜任使用该设备。为了航行安全，ECDIS的培训和发证要求是必要的。2.9获取数据的责任-使用者有责任明确使用符合实际的有效数 据，必须保证海图改正至最新。对于海图的改正不仅要知道如何改正而且 要知道改正数据的来源。要善于对海图数据的正确性进行确认一系 统运行中任何时候都可以查询使用中的数 据的详细描述。第三章电子海图与电子海图系统 3.1电子海图F3.2电子海图系统类型 一 3.3电子海图显示与信息系统(ECDIS)3.4光栅电子海图系统(RCDS)3.5电子海图系统(ECS)3.1 电子海图3.1.1 电子海图定义3.1.2 电子海图类型 一3.1.3 电子航海图（ENC）-3.1.4 光栅扫描航海图（RNC）3.L5系 统电子航海图（SENC）3.1.1电子海图定义电子海图(Electronic chart)是在显示器 上显示出海图信息和其它航海信息，所以 也称为“屏幕海图”。电子海图和其应用 环境组成电子海图系统。3.1.2电子海图类型(1)电子海图类型矢量化海图(Vector charts)：是将数字化的 海图信息分类存储的数据库，使用者可以选择性 地查询、显示和使用数据，并可以和其他船舶系 统相结合，提供诸如警戒区、危险区的自动报警 等功能。光栅扫描海图(Raster charts)：通过对纸质 海图的光学扫描形成的数据信息文件，可以看作 是纸质海图的复制品。因此，不能提供选择性的 查询知显示功能。3.1.3电子航海图(2)电子航海图(Electronic Navigational Chart-ENC)ENC：内容、结构、格式均标准化了的数据库，这个数据库由 官方授权的权威海道测量部门制作发行，供ECDIS使用。这 种海图不仅具有安全航行所需要的所有信息，还可以具有被 认为是航行安全所需的其他纸质海图没有的信息。ENC具有以下属性：r内容基于主管水道测量局的原始数据或官方海图；根据国际标准进行编码和编制；基于WG S84坐标系；内容的保证由发行数据的水道测量局负责；只由主管水道测量局发行；根据数字化分发的官方改正数据进行定期改正。3.1.4光栅电子海图(3)光栅扫描航海图(Raster Navigational Chart-RNC)通过国家水道部或国家水道部授权出版的海图数字扫 描而成，并结合显示系统提供连续自动的定位功能 的电子海图。RNC具有以下属性：-由官方纸质海图的复制而成；-根据国际标准制作；-内容的保证由发行数据的水道测量局负责；-根据数字化分发的官方改正数据进行定期改正。3.1.5系统电子航海图(4)系统电子航海图(SENC)SENC是一个数据库，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,并且由航海人员添加了其它数 据后而形成的。这个数据库被ECDIS直接使用来显示电子海图以及 完成其它航海功能，并且与最新的纸质海图等价。SENC还可包含来自其它信息源的信息。3.2电子海图系统电子海图系统划分为以下两大类型，即：ECDIS=电子海图显示与信息系统(Electronic Chart Display&Information System);ECS=电子海图系统(Electronic Chart System).二者都是船用电子海图显示系统，用于船舶导航，ECS与ECDIS主 要差别如下：ECDIS使用的海图数据必须是官方ENC,而ECS可以使用非官方、非S-57格式的海图数据库；ECDIS必须严格符合IMO、IHO和IEC的有关国际标准，并且须 得到有关组织的认证，因此，ECDIS的可靠性高，性能稳定，并 且满足SOLAS公约的要求。而ECS不必严格符合有关国际标准，可根据用户的需求灵活设计功能，因而其功能、可靠性等可能低 于 ECDIS。从法律上讲，ECDIS可以取代纸海图，而ECS不可以；3.3 ECDIS-定义ECDIS定义ECDIS是一个航行信息系统，如果这个系统 具有适当的备用配置，便能被接受为符合1974年 SOLAS公约中第5章第19和27条关于改正至最新 的海图的配备要求。该系统可有选择地显示系统 电子航海图中的信息以及从导航传感器获得的位 置信息以帮助航海人员进行航线设计和航路监视,并且能够按要求显示其它与航海相关的补充信息。SOLAS公约第五章第十九条的修改已在IMO NAV 第54次会议上通过，即将在海安会上完成公约修 改的法律手续公约船应使用ECDIS,因为；3.3 ECDIS-组成ECDIS组成：电子海图显示与信息系统的组成分为硬件部分和软件部分3.3 ECDIS-组成一硬件1ECDIS硬件部分：ECDIS实质上是一个具有高性能的内、外部接口符合 S52标准要求的船用计算机系统。系统的中心是高速中央处 理器和大容量的内部和外部存储器。外部存储器存的容量应 保证能够容纳整个ENC、ENC改正数据和SENC。中央处 理器、内存和显存容量应保证显示一幅电子海图所需时间不 超过5秒。内部接口应包括图形卡、语音卡、硬盘和光盘控制卡等。以光盘或软盘为载体的ENC及其改正数据，以及用于测试 ECDIS性能的测试数据集可通过内部接口直接录入硬盘，船舶驾驶员在电子海图上所进行的一些手工标绘、注记，以 及电子海图的手工改正数据的输入等可通过键盘和游标实现。同喇叭相连接的语音卡，以实现语音报警。3.3 ECDIS-组成一硬件2 图形显示器用于显示电子涯皆I,其尺寸、颜色和分辩率应符合 IHO S-52的最低要求，即宥额画面最小尺寸应为 350 x270mm,不少于64种颜色，像素尺寸小于0.3mm。在 进行航路监视时显示海图的有效尺寸至少应为 270mmx270mm（IMO ECDIS性能标准的要求）。文本显 示器用于显示航行警告、航路指南、航标表等航海咨询信息，其尺寸应不小于14寸，支持24x80字符显示。利用打印机可实现电子海图和航行状态的硬拷贝，以便事后分 析。VDR按国际海事组织的要求记录航行数据。外部接口一般是含有CPU的智能接口，保证从外部传感器接收 信息（包括G PS、LORAN-C、罗经、计程仪、风速风向仪、测深仪、AIS、雷达/ARPA、卫星船站、自动舵等设备的信息）并按照一定的调度策略向主机发送这些信息。通过船用通信设 备（如INMARSATS）不仅自动接收ENC的改正数据，实现 电子海图的自动改正，而且还可接收其他诸如气象预报数据等。3.3 ECDIS-组成一软件1软件部分：海图信息处理软件：由ENC向SENC转换的软件、电子海图自动和手工改正软件、海图符号库的管理 软件、航海咨询信息的管理软件、电子海图库的管 理软件、海图要素分类及编码系统的管理软件、用 一户数据的管理软件等。一一 电子海图显示系统软件：电子海图合成软件（给定 显示区域、比例尺和投影方式，搜索合适的海图数 据，并进行投影和裁剪计算，生成图形文件）、电 子海图显示软件（根据图形文件调用符号库，在屏 幕上绘制海图）、电子海图上要素的搜索软件、航 海咨询信息的显示软件等。3.3 ECDIS-组成一软件2计划航线设计软件：在电子海图上手工绘制和修 改计划航线、计划航线可行性检查、经验（推荐）航线库的管理、航行计划列表的生成（每个航行 段的距离、航速、航向、航行时间等）。传感器接口软件：与G PS、LORAN-C、罗经、计程仪、风速风向仪、测深仪、AIS、雷达/ARPA、卫星船站、自动舵等设备的接口软件，以及从这些传感器所读取的信息的调度和综合处 理软件。航路监视软件：计算船舶偏离计划航线的距离、检测航行前方的危险物和浅水域、危险指示和报 警等。3.3 ECDIS-组成一软件3航行记录软件：记录船舶航行过程中所使 用的海图的详细信息以及航行要素，实现 类似“黑匣子”的功能。航海问题的求解软件：船位推算、恒向线 和大圆航法计算、距离和方位计算、陆标 定位计算、大地问题正反解计算、不同大 地坐标系之间的换算、船舶避碰要素（CPA、TCPA）计算等。3.3 ECDIS-主要功能a.海图显示。依据颜色与符号标准显示海图内容；以“正北向上”或“航向向上”等方式显示海 图；以“相对运动”或“绝对运动”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（隐去本船在特定航行条件下不需要的信息）。b.海图作业：在电子海图上进行计划航线设计（依照推荐航线进行手工设计或进行大圆航线计 算）；以灵活的方式计算任意两点间的距离和方位（如，利用电子方位线、可变距离圈等方 式）；标绘船位、航迹和时间。c,海图改正：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质航海通告 或无线电航行警告中提取的改正数据，实现ENC的自动和手工改正。d,定位及导航：能够同计程仪、电罗经、GPS、Loran-C、测深仪、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；能够进行各种陆标定位计算。e雷达信息处理：ECDIS可将雷达图象和ARPA信息叠加显示在电子海图上，提供本船、本船周 围的静态目标、本船周围的动态目标三者之间的位置关系。航海人员可据此判断避碰态势，做出避碰决策。同时，还能够在电子海图上检测该避碰决策可行与否。f.航路监视：在船舶航行过程中，ECDIS能够自动计算船舶偏离计划航线的距离，必要时给出指 示和报警，实现航迹保持。ECDIS还能够自动检测到航行前方的暗礁、禁航区、浅滩等，实 现避礁、防浅。g.航海信息咨询：获取电子海图上要素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、气象等。h.航行记录：ECDIS能够自动记录前12小时内所使用过的ENC单元及其来源、版本、日期和改 正历史，以及每隔一分钟的船位、航速、航向等。一旦船舶发生事故，这些信息足以再现当 时的航行情况。记录的信息不允许被操纵和改变。也就是说，ECDIS应具备类似“黑匣子”的功能。3.4 ECDIS-RCDS光栅扫描海图显示系统(Raster Chart Display Systems-RCDS)光栅扫描海图显示系统是ECDIS的一种使用光栅扫描航海图的工作模式。使用在没 有ENC覆盖的海域。这种工作模式有以下局限性：光栅扫描海图为有边界海图，这种模式如使用一套纸质海图一样。-光栅扫描海图不能启动诸如防止搁浅的自动报警功能，但可以由用户加入信息的 方式产生某些报警功能。海图基准面和投影可能和ENC不同。海图上的特征不能被简化或移除以适合某种特定的航行要求，诸如雷达信息的叠 加等。不能随意选择海图显示比例，可能会影响到对下一步航行的计划功能。RCDS的海图变向显示可能影响海图资料的读取。可能不能够通过查询方式获取海图物标的附加信息。不能设置安全警戒等深线或水深点并使其强调性显示。基于光栅扫描海图，不同的颜色可能用于显示同样的海图信息，也可能出现白天 和夜间颜色的不同。光栅扫描海图应以其纸质海图的比例尺显示，过份的放大或缩小会严重降低 RCDS的性能。3.5电子海图系统(ECS)ECS指所有没有通过测试证明符合ECDIS性能 标准的系统。ECS可以显示ENC或RNC或其他私 自出版的海图。也可以有类似于ECDIS的功能。在ECDIS性能标准未制订之前的电子海图系统 基本属于这一类。如果船舶安装ECS,无论使用什么海图，都不 能解除其配备纸质海图的要求。大连海大航科：俞先生 I I/13266706035,13751151062第四章ECDIS数据4.1 ECDIS数据模型4.2 ENC数据类型一4.3 ENC的缶U作4.4 ENC的更新4.1 ECDIS数据模型ECDIS数据格式是S57格式，其将现实世界的 实体用特征对象(Feature Object)和空间 对象(Spatial Object)的组合来描述：-特征对象：描述实体的种类、性质和特征等 属性信息。-空间对象：描述实体的空间位置特性。一 每个空间对象有特征对象与此对应，编码组 成数据库。4.1 ECDIS数据模型（图）4.2 ENC数据电子海图的数据至少包括：控制点、高程点、陆地方位物 陆地山貌、水系、道路、境界、桥梁、涵闸、管线 居民地-港口设施、近海设施 干出滩 水深、等深线、底质 航行障碍物 助航设施-航道、锚地、各种海区界线 海流与潮汐 对景图、观景点、磁差 各种地名、专有名称标记、说明标记 地理坐标网及标记、图解比例尺4.3 ENC的制作-术语(1)相关术语 电子航海图数据(Electronic Navigational Chart Data-ENCD):国家水道测量组织提供的 制作ENC的数据。电子航海图数据库(Electronic Navigational Chart Data Base-ENCDB):生产和维护ENC的 基础数据库，由ENCD编制而成。电子海图数据库(Electronic Chart Data Base-ECDB)：ECDB的基础数据库。单元(Cell)：某地理区域的ENC数据分发的基 本单位，地理区域为有经线和纬线组成的方形区 域，数据文件大小不超过5MB。4.3 ENC的制作过程(2)制作过程ECDBECDBECDBECDB44 ENC的更新 自动改正：官方数据（根 据S57编码）手工改正：根 据航海通告进 行 改正数据加入 SENC不能改 动ENC；自动 改正数据区别 于手工改正数 据 改正记录保存、显示4.5 ECDIS显示（1）基础显示（Display Base）：不能去除的SENC信息（但不保证满足安全航行的需要）：海岸线（高潮水位）安全等深线一由航海人员选择 安全等深线所定义的安全水域内深度小于安全等深线的水 下孤立危险物 安全等深线所定义的安全水域内的孤立危险物，如桥梁和 架空电缆等，包括浮标和立标无论其是否无助航所用 各种分道通航制 比例尺、范围、方向（真北向上或航向向上）和显示方式（真运动或相对运动）深度和高程单位4.5 ECDIS显示(2)标准显示(Standard Display)：ECDIS最初显示时包含的SENC的信息(其提供的航线设计和航路监视的 数据可以由航海人员根据需要调整。)：基础显示信息 干出线 固定和浮动的助航标志 航道和运河等的边界 视觉和雷达显著物标 禁航区和受限区域 海图比例尺边界 警告注记标志4.5 ECDIS显示(3)其他信息(All Other Information)：根据要求显示的信息。如：水深点海底盲缆和管线孤立危险物的详细信息助航标志的详细信息警告标记的内容ENC版本日期测量基准面磁差经纬线图网地名4.5 ECDIS显示（4）数据分层与显示优先级 一ECDSI处理的全部数据，包括海图信息、雷达 信息和其他传感器的数据按照S 52进行分层管 理。S 52规定，ECDIS应将处理的数据至少分成 11级（1级内可以分为多层信息，1层内可分为多 种要素。级别排列靠后的信息不能覆盖其前级信 息。分级信息如下：4.5 ECDIS显示信息分级：:?CDIS警告信息（如坐标系、深度基准面异常警告、显示比例大于或 小于ENC原始比例尺的警告）水道测量组织（H0）数据：点、线、面和自动航海通告）手工输入的航海通告和无线电航海警告-ENC警告（海图上的警告和注意信息）H0的颜色填充区域数据 H0提供的，根据用户要求显示的数据 雷达信息 用户数据：点、线、面（用户在电子海图上做的标注）ECDIS制造商的数据：点、线、面 用户的颜色填充区域数据 ECDIS制造商的填充区域数据4.6结论性问题 ECDIS数据是EDCIS的核心因素，只有官方数据可以使用。ENC数据的储存独立于任何应用软件，这使得数据具有较强的功能性 和适用性。旦:DIS的数据显示具有选择性，但只有符合标准的数据才可以选择显 ECDIS的可靠性建立在数据的质量，数据的质量依赖于数据测量的精 确性、数据制作的精确性、数据覆盖范围、数据是否完整以及是否更 新、数据坐标系等。这不仅要求原始数据要准确，而且驾驶员在选择 使用数据时要充分考虑航行安全的需要,过多的数据不仅造成系统过 载、是重要的信息被覆盖或淹没，而且不必要；但如果选择数据过少,则可能不能满足航海的需要。定位系统所依据的参考系统（时间、方向、速度和坐标等）均可造成 ECDIS的不准确性。第五章传感器及其局限性ECDIS的强大功能，是通过综合处理连接的 外部传感器设备传递来的数据并统一显示在 电子海图上实现的。因此，在客观上，外部 设备的正确使用、设备的正常运行，将直接 影响ECDIS的使用效果。5.1 ECDIS传感器的种类主要有以下几种：定位与导航：G PS(DG PS)、G LONASS、LORAN C、雷达、推算等.航向指示设备：陀螺罗经、磁罗经等 一-计程设备：计程仪(相对、绝对)_-测深设备：测深仪5.2传感器性能极限船员必须明确认识和理解传感器的性能极限 和误差来源，做到在使用ECDIS的时候，能够掌握并正确处理传感器的运行：仪器本身固有的误差 一 仪器所基于的坐标系的不同导致的误差-仪器天线、传感器位置造成的误差-仪器性能的下降或突然的故障 仪器产生数据的时间周期不同步等第六章功能与使用第一节基本功能与设定1.1基本航行功能ECDIS性能标准附录3列明的基本功能包括：具有时间标志的本船主要航迹和辅助航迹 航向矢量与某时间内得出的对地航速 可变距标与电子方位线 光标-积算船位与推算船位 定位与时间 位置线与时间 转移位置线（预报的和实际的某时间的潮流或海流矢量）危险物的强调 计划航向与速度 转向点 航程 某日某时计划到达的位置 可见光弧界限 转向点位置与时间1.2基本航行功能的设定 实际操作（步骤见操作说明）第六章功能与使用第二节航次计划的制定2.1航次计划的四个步骤-航次计划是保证船舶安全航行的基础，根据-STCW公约，航次计划应覆盖大洋、沿岸、和引 航水域，并在航行前制定完毕。航次计划包括以下四个步骤：研究资料：收集资料并对相关资料研究评估L制定计划：综合考虑相关数据，确定航行策略。执行计划：航行跟踪及交通控制 监控：监控航行计划的执行过程。2.2制定航次计划应考虑的因素 气象条件-海况 一-危险物、交通密集区与限制区 一 定位与导航条件-J-本船条件与货物限制 LLJ_ 船员/-推荐航线2.3利用ECDIS制定航次计划大部分ECDIS系统可以工作在两种模式:航行监控与航线设计，一般开机后自动运 行在航行监控状态并显示本船船位。2.3禾I用ECDIS制定航次计戈U(1)航线设计资料的获取 一除了ENC规定的基础显示、标准显示、和其他三种信息外，还可提供诸如航路指 南、潮汐、气象等信息。可根据需要调用。2.3利用ECDIS制定航次计划(2)航线设计航线由航段(leg)和航路点组成，ECDIS 中航线和航路点按识别码存储。航线名称、开 航时间和航路点等可以填入航线表中。航路点 的数据包括：名称、位置、航路点等待时间、旋回半径、偏航界限、转向点、航速与最大航 速等，给予这些因素系统可以自动计算航路点 的数量、ETA、每航段航向和航程。2.3利用ECDIS制定航次计划(2)航线设计 一航路点的输入、更改和移除非常方便，航 路点一经变动其他数据自动随之变动。航线即可以是新设计的也可以利用以前航 行过的航线。某区域的航线可以全部显示 在海图上，同时有航线表可供选用。2.3利用ECDIS制定航次计划(3)航行监控航行监控是基于预先设定的条件进行，包 括：安全等深线、偏航、禁航区、定位系 统差异、丢失船位、关键点、坐标系差异 等。第六章功能与使用第三节其他航行数据的显示与功能3.1雷达图像叠加-雷达图像可以叠加在电子海图上显示，但应注意：整个图像不能完全重合。（主定位系统误差造成）某物标的位移。（无标的位置变化）二-船舶航行矢量线不重合。I I I大连海大航科：俞先生 13266706035,137511510623.2自动航迹控制ECDIS显示可以作为自动航迹控制的人机 交互界面，但必须注意：-航迹控制是基于定位数据，而不是实际的 船舶位置。-无论位置误差如何，船舶符号总是显示在 计划航线上。3.3 AIS数据显示AIS接收到的他船数据可以显示在电子海 图上，并可基于这些数据，解算出避碰所 需要的信息，但应注意的是：如果他船的 定位系统等有误差，所显示的数据就会有 误差。第七章风险控制第一节ECDIS的误差1.1显示数据的误差ECDIS显示可能出现的误差可分为以下三类:数据与显示本身的的误差（例如：水道测 量数据不精确）；-传感器输入的误差（特别是本船位置误差）-不同参考系统导致的误差。12使用数据的误差该项误差主要产生于使用者的误解、经验不足或 疏忽，主要包括以下几方面：忽视显示的超比例放大；不分析地接受船位，忽视了船舶位置误差；在自动航迹控制模式中，忽视了控制是基于观测 船位而不是实际船舶位置；真北与罗经北（雷达）的误差；对显示模式、比例尺、参考系统等不清楚；不清楚不同适量模式的稳定作用。第七章风险控制第二节状态指示、报警与航行记 录2.1状态指示、指示器与报警器鉴于ECDIS系统显示的自动化程度，正确识别、评价各种指示器特别是报警器提供的信息、并采 取相应的操作是至关重要的。ECDIS的指示器和警报器可分为三大类：航行警报器：用于航线设计和航行监控中的指示 与报警；传感器警报器与指示器：传感器故障时指示与报 警；数据与海图警报器：基准面的改变或超比例设置 时报警。2.2航行记录ECDIS性能标准要求系统具有航行记录功 能，具体要求如下：-储存并重新产生某些航行中所使用的最小 元素，使之能够重建过去12小时能的航行 过程，并检验所使用的官方数据。具体为 按1分钟为间隔记录：航迹、时间、位置、脑向、速度和使用的官方数据（ENC数据 源、版本、日期、海图区和改正历史）；2.2航行记录 记录整个航次的航迹与不超过4小时为间隔 的时间标记；-记录数据不能被假造和更改；具有保存过去12小时数据和全航次航迹的能力 III（航行记录的操作模拟器进行）第七章风险控制第三节完整性监控与备用系统3.1完整性监控性能标准规定：ECDIS应具有在船上可以进行的对主要功 能自动或手动的检测手段，显示故障信息；-ECDIS应具有系统故障的指示与报警功能。3.2备用系统-性能标准要求：必须有备用布置以便在一 ECDIS出故障时保证船舶安全航行，备用 布置应该：在ECDIS故障时安全接管其功能以防止 ECDIS故障继续发展；-能够保证完成航次所剩部分的安全航行。第七章风险控制第四节过分依赖ECDIS的风险