[整理版]电子海图系统

1、电子海图系统 2010年8月 绪论 n 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： n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。 n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。 n使用电子海图，能够把驾驶员从海图作业这 一事务性

2、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 。 绪论 n 20世纪70年代末，微电子技术的迅 猛发展为电子海图的产生创造了条件。当 时的船用电子海图系统被称为“视频航迹 标绘仪”。 n 多功能船用电子海图系统在八十年代 中期蓬勃发展起来。该系统是一种集成式 的导航信息系统，它在使用电子海图的基 础上，完成综合的船舶驾驶任务。 绪论 n 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。 n1986年7月，imo和iho开始合作, 成

3、立了 ecdis协调小组（hge），共同研究 ecdis。 n1988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。 n 绪论 n 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： nimo 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” 。96年和98年进行了进 一步修正。 niho 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

4、准。2000年 修订为3.1版。 niho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月颁布了s- 52的第五版，即现行标准。 第一章 基础知识 第一节 ecdis使用中的法律问题与责任 第二节 电子海图与电子海图系统 第三节 ecdis数据 第四节 传感器及其局限性 1.1.1 solas公约关于海图的配 备 n 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： n第2条对海图进行定义：海图和图书是由 政府

5、、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。 1.1.1 solas公约关于海图的配 备 n第19条规定不同船舶应配备的设备，其中关于 海图的配备要求为： n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，电子海 图显示与信息系统可以被认为是符合本条海图配 备要求。 n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 a.817（19） 决议中进行了规定）。 1.1.1 solas公约关于海图的配 备 n第27条改正与更

6、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。 1.1.2 ecdis性能标准 n 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 。 n 该标准有6个附件 ： n 1.1.2 ecdis性能标准 n附件1 给出了制定标准时所参照的其它标准

7、，包括s-52及其附件、s-57、iec61174“ 电子海图显示与信息系统（ecdis）”、 iec945“组成gmdss的船载无线电设备和 船用导航设备的一般要求”等； n附件2 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）； n附件3 给出了ecdis中所使用的航行要素和 参数的术语及其缩写； n附件4 给出了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 ； n附件5 给出了ecdis的报警及指示的形式和 内容； n附件6 列出了对ecdis后备装置的要求 1.1.2 ecdis性能标准 n根据该标准：

8、n 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。 1.1.3 iho关于ecdis的主要规定 niho s-57 数字化海道测量数据传输标准 n 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： n 一般性介绍 n 理论数据模型（海图信息描述的理论模 型） n 数据结构（电子航海图的数据格式） n iho物标目录（物标分类和编码

9、系统） n 产品规范（电子航海图产品规范、iho 物标目录数据字 n 典产品规范） iho关于电子海图的文件主要包括： 1.1.3 iho关于ecdis的主要文件 niho s-52 海图内容和显示规范 n 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。 n 该标准有3个附件： n附件一：对电子航海图的改正问题作了详 细的规定； n附件二：描述了ecdis屏幕上电子海图的 颜色和符号 n 使用细节； n附件三：定义了ecdis的相关术语。 1.1.4 iec关于ecdis的标准 necdis硬件设备的性能和测试标准iec 61174

10、n 描述了符合imo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。 1.1.5 ecdis取代纸质海图* n通过类型认证的ecdis使用改正至最新的 官方enc（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。 1.1.6 ecdis培训 n 目前，国际海事组织stcw95公约没有 对ecdis提出特别的正式要求，而是认为其 归于关于海图的培训与评估。但是，通过提出 示范课程的方式强调了ecdis培训的重要

11、性 ： necdis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、状态指示与报警 、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。 n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。 n为了航行安全，ecdis的培训和发证要求是 必要的。 1.1.7 获取数据的责任 n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。 n对于海图的改正不仅

12、要知道如何改正而且 要知道改正数据的来源。 n要善于对海图数据的正确性进行确认系 统运行中任何时候都可以查询使用中的数 据的详细描述。 第一章 基础知识 第一节 ecdis使用中的法律问题与责任 第二节 电子海图与电子海图系统 第三节 ecdis数据 第四节 传感器及其局限性 第二节 电子海图与电子海图系统 n1.2.1 电子海图 n1.2.2 电子海图显示与信息系统 n1.2.3 电子海图系统 1.2.1 电子海图 n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。 1.2.1 电子海图

13、 n（1）电子海图种类 n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。 n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和显示功能。 1.2.1 电子海图 n（2）电子航海图（ enc ，electronic navigational chart ） n 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

14、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。 n n enc具有以下属性： n n内容基于主管水道测量局的原始数据或官方 海图； n只由主管水道测量局发行； n根据国际标准进行编码和编制； n基于wgs84坐标系； n内容的保证由发行数据的水道测量局负责； n根据数字化分发的官方改正数据进行定期改 正。 enc的属性： 1.2.1 电子海图 1.2.1 电子海图 n（3）光栅扫描航海图 n （rnc , raster navigational chart） n rnc ：通过国家水道部或国家水道部授 权出版

15、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。 n n rnc具有以下属性： n 1.2.1 电子海图 nrnc的属性： n由官方纸质海图的复制而成； n根据国际标准制作； n内容的保证由发行数据的水道测量局负责； n根据数字化分发的官方改正数据进行定期改 正。 1.2.1 电子海图 n（4）系统电子航海图（ senc） n 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

16、图等价。senc还可包含来自其它 信息源的信息。 review n电子海图 n 矢量化海图 n 光栅扫描海图 n电子航海图（enc） n光栅扫描航海图（rnc） n系统电子航海图（senc) 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（1）ecdis的定义 n 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。

17、 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis）* n（2） ecdis的组 成 n 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 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n硬件部分 n ecdis实质上是一个高性能的、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。 n n 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

18、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，实现语音报警。 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（续上页） n图形显示器用于显示电子海图，其尺寸、 颜色和分辩率应符合iho s-52的最低要求 ，即有效画面最小尺寸应为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

19、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。 n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。 n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gps、 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inmarsat-c）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。 1.2.2 电子海图显示与信息

20、系统 （ecdis） n软件部分： n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、用户数据的管理软 件等。 n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。 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（续上页） n计划航线设计软件: 在

21、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）。 n传感器接口软件：与gps、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。 n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。 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（续上页） n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

22、匣子”的功能。 n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。 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（3）ecdis的主要功能 na.海图显示。包括：在给定的投影方式下 合成和显示海图（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 海图的投影变形）；以“正北向上”或“ 航向向上”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

23、的信息）。 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（3）ecdis的主要功能 nb.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。 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（3）ecdis的主要功能 nc.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。 nd.定位及导航：能够同计程仪、电罗经、 gps、lora

24、n-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。 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（3）ecdis的主要功能 ne.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。 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（3）ecdis的主要功能 nf.航路监视：在船舶航行过程中，ecdis能 够自动计算船舶

25、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。 ng.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。 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（3）ecdis的主要功能 nh.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”

26、的功能。 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（4）光栅扫描海图显示系统 n （raster chart display systems rcds） n n 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。 n 这种工作模式有以下局限性： 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n光栅扫描海图显示系统的局限性： n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。 n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。 n海图基准面和投影可能和enc不同。 n

27、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。 n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。 （续下页） 1.2.2 电子海图显示与信息系统 （ecdis） n（续前页） nrcds的海图变向显示可能影响海图资料的读 取。 n可能不能够通过查询方式获取海图物标的附加 信息。 n不能设置安全警戒等深线或水深点并使其强调 性显示。 n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。 n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。 1.2.3 电子海图系统（ecs

28、） n 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。 n 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。 n 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。 review n电子海图 n 矢量化海图 n 光栅扫描海图 n电子航海图（enc） n光栅扫描航海图（rnc） n系统电子航海图（senc) n- - necdis-定义-系统组成-基本功能 n | n |-rcds-局限性（使用时的注意 事项） necs 第一章 基础知识 第一节 ecdis使用

29、中的法律问题与责任 第二节 电子海图与电子海图系统 第三节 ecdis数据 第四节 传感器及其局限性 1.3.1 ecdis数据基础 n 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： n特征对象：描述实体的种类、性质和特征 等属性信息。 n空间对象：描述实体的空间位置特性。 n 每个空间对象有特征对象与此对应， 编码组成数据库。 1.3.2 enc的制作 n（1）相关术语 n电子航海图数据（encd ,electronic navigational chart data):国家水道测量

30、组织提供的制作enc的数据。 n电子航海图数据库（encdb ,electronic navigational chart data base):生产和 维护enc的基础数据库，由encd编制而成 。 n电子海图数据库（ecdb ,electronic chart data base）：ecdb的基础数据库 。 n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。 1.3.2 enc的制作* n（2）制作过程 ecdb ecdb ecdb ecdb encd encd encd encd encdb改正信息改正信息 en

31、c 改正信息改正信息enc senc displayed electronic chart 国家航道国家航道 测量组织测量组织 ecdis enc出版局出版局 （enc协调者）协调者） + 数据制作(扩展知识） spatial is located by 1+ 1+ 1,2 real world entity is of type at least one one or two related to: zero or more zero or one object identifier, attributes 数据制作(扩展知识） n 水平基准面：4楼，投影方式： 第1列第2排 第4列第10排

32、 . 桌子1 颜色：白色 高度：1m 位置指针 桌子2 空间对象 特征对象 航教401,2000.09.15 第1列第1排 数据集描述 地理参照 . . 真实世界 数据模型 数据结构 数据文件 iso/iec 8211标 准 1.3.3 enc数据 n至少包括： n控制点、高程点、陆地方位物 n海岸、岛屿 n陆地地貌、水系、道路、境界、桥梁、涵 闸、管线 n居民地 n港口设施、近海设施 n干出滩 n水深、等深线、底质 n航行障碍物 n助航设施 n航道、锚地、各种海区界线 n海流与潮汐 n对景图、观景点、磁差 n各种地名、专有名称标记、说明标记 n地理坐标网及标记、图解比例尺 1.3.4 enc

33、的改正 n手工改正：根据航海通 告进行 n n * 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 n * 改正记录保存、显 示 1.3.5 ecdis显示 n（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）： n海岸线（高潮水位） n安全等深线由航海人员选择 n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 n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 n各种分道通航制 n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

34、运动） n深度和高程单位 1.3.5 ecdis显示 n（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。）： n基础显示信息 n干出线 n固定和浮动的助航标志 n航道和运河等的边界 n视觉和雷达显著物标 n禁航区和受限区域 n海图比例尺边界 n警告注记标志 1.3.5 ecdis显示 n（3）其他信息（all other information ）：根据要求现实的信息。如： n水深点 n海底电缆和管线 n孤立危险物的详细信息 n助航标志的详细信息 n警告标记的内容 nenc版本日期

35、n测量基准面 n磁差 n经纬线图网 n地名 1.3.5 ecdis显示 n（4）数据分层与显示优先级 n ecdis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。 n 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。 n 分级信息如下： n 1.3.5 ecdis显示 n信息分级： necdis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） n水道测量组织（iho）数据：点、线、面和 自动航海通告 n手工输入的航海通告和

36、无线电航海警告 nenc警告（海图上的警告和注意信息） niho的颜色填充区域数据 niho提供的，根据用户要求显示的数据 n雷达信息 n用户数据：点、线、面（用户在电子海图 上做的标注） necdis制造商的数据：点、线、面 n用户的颜色填充区域数据 necdis制造商的填充区域数据 1.3.6 结论性问题 necdis数据是ecdis的核心因素，只有官 方数据可以使用。 nenc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。 necdis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示。 necdis的可靠性建立在数据质量的基础上 ，数据的质量依赖于数据测量

37、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、使重 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。 n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。 第一章 基础知识 第一节 ecdis使用中的法律问题与责任 第二节 电子海图与电子海图系统 第三节 ecdis数据 第四节 传感器及其局限性 1.4.1 传感器及其局限性 n（1）ecdis传感器的种类 n主要有以下几种

38、： n定位与导航：gps（dgps）、glonass 、loran-c、雷达、ais 、推算等 n航向指示设备：陀螺罗经、磁罗经等 n计程设备：计程仪（相对、绝对） n测深设备：测深仪 1.4.1 传感器及其局限性 n（2）需注意的问题 n 航海人员者必须明确传感器的误差直接 影响ecdis的精度： n仪器本身的误差 n仪器所基于的坐标系的不同导致的误差 n仪器天线、传感器的位置造成的误差 n仪器性能的下降或突然的故障 等 第二章 功能与使用 第一节 基本功能与设定 2.1.1 基本航行功能 necdis性能标准附录3列明的基本功能包括 ： n具有时间标志的本船主要航迹和辅助航迹 n航向矢量与

39、某时间内得出的对地航速 n可变距标与电子方位线 n光标 n积算船位与推算船位 n定位与时间 n位置线与时间 n转移位置线（预报的和实际的某时间的潮 流或海流矢量） n危险物的强调 n计划航向与速度 n转向点 n航程 n某日某时计划到达的位置 n可见光弧界限 n转向点位置与时间 第二章 功能与使用 第二节 航次计划的制定 2.2.1 航次计划的四个步骤 n 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 。 n 航次计划包括以下四个步骤： n研究资料：收集资料并对相关资料研究评 估 n制定计划：综合考虑相关数据，确定航行 策略。

40、 n执行计划：航行跟踪及交通控制 n监控：监控航行计划的执行过程。 2.2.2 制定航次计划应考虑的因 素 n气象条件 n海况 n危险物、交通密集区与限制区 n定位与导航条件 n本船条件与货物限制 n船员 n推荐航线 2.2.3 利用ecdis制定航次计划 n n 大部分ecdis系统可以工作在两种模式： n 航行监控 n 航线设计 n 一般开机后自动运行在航行监控状态并 显示本船船位。 2.2.3 利用ecdis制定航次计划 n（1）航线设计资料的获取 n 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 。 2.2.3 利用e

41、cdis制定航次计划 n（2）航线设计 n 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。 n 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。 2.2.3 利用ecdis制定航次计划 n（2）航线设计 n 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。 n 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。 2.2

42、.3 利用ecdis制定航次计划 n（3）航行监控 n 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。 航迹记录和回放 n船舶航行状况的记录和回放对船舶监控是 相当重要的，电子海图应用系统也包括类 似的功能，包括重要事件的记录航迹记录 以及航迹的回放等 n航迹的回放包括需要回放的航迹和选择回 放航线时间等 记录航线数据 记录航线相关事件 历史记录 海图显示回放和航程的回放 航行过程数据记录导出 第二章 功能与使用 第三节 其他航行数据的显示与功能 2.3.1 雷达图像叠加 n 雷达图像可以叠加在电子海图上显示，但 应注意： n整个图像不能完全重合。（主定位系统误 差造成） n某物标的位移。（物标的位置变化） n船舶航行矢量线不重合。 2.3.2 自动航迹控制 n 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： n航迹控制是基于定位数据，而不是实际的 船舶位置。 n无论位置误差如何，船舶符号总是显示在 计划航线上。 2.3.3 ais数据显示 n 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。 ais船舶数据的使用 系统设置 ais连接设置