电子海图演示文稿

电子海图演示文稿第1页，课件共81页，创作于2023年2月绪论（一）

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第2页，课件共81页，创作于2023年2月绪论（二）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”。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。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（HGE），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。第3页，课件共81页，创作于2023年2月绪论（三）

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：IMO1995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“IMOECDIS性能标准”。1996年通过了MSC.64(67)决议，增加了性能标准附件6“ECDIS备份需求”。1998年通过了MSC.86(70)决议，增加了性能标准附件7“光栅海图操作模式”。2006年通过了MSC.232(82)决议，对标准进行了较全面的修订，使之成为了现行的“IMOECDIS性能标准”。2009年IMO.MSC.282(86)决议通过了SOLAS公约修正案，规定从2012年起陆续强制装载ECDIS。第4页，课件共81页，创作于2023年2月绪论（四）IHO1991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3.1版1990年5月IHO电子海图显示系统委员会（COE）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，2010年3月发布了标准第六版,即现行标准。海事事故调查部门通告近两年来发生的多起事故中电子海图显示与信息系统或者船载电子海图的使用错误或盲目依赖被认定为事故的主要引发因素，2012年，STCW公约马尼拉修正案，如果船上配备ECDIS，则必须经过ECDIS培训。第5页，课件共81页，创作于2023年2月第一章电子海图与电子海图系统第一节电子海图与标准电子海图第6页，课件共81页，创作于2023年2月一、

电子海图（Electronicchart）

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”。非标准的数字式海图，其表示内容、数据格式和显示方式可以由用户或设计者自行定义。数据类型分为：

1）矢量化海图（Vectorcharts）

2）光栅扫描海图（Rastercharts）矢量化海图（Vectorcharts）：是将数字化的海图信息分类存储的数据库，使用者可以选择性的查询、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（Rastercharts）：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。

第7页，课件共81页，创作于2023年2月二、标准电子海图

随着电子海图的发展，相关国际组织通过制定标准规范和统一电子海图的数据格式，随之产生了标准的光栅电子海图（RNC）和矢量电子海图(ENC)1、光栅扫描航海图

符合IHO《光栅海图产品规范》（S-61）的光栅电子海图。RNC具有以下属性：

（1）由官方纸质海图复制而成：

（2）根据国际标准制作而成；

（3）内容的保证由发行数据的水道测量局负责

（4）根据数字化分发的官方改正数据进行定期改正第8页，课件共81页，创作于2023年2月2、电子航海图（ElectronicNavigationalChart－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具有以下特点：内容给予主管水道测量局的原始数据或官方好图根据国际标准进行编码和编制基于WCG84坐标系内容的保证有发行数据的水道测量局负责由主管水道测量局负责发行根据数字化分发的官方改正数据进行定期改正3.非标准电子海图与标准电子海图的差别不能保证数据的权威性不能保持数据的实时更新通用性差第9页，课件共81页，创作于2023年2月第一章电子海图与电子海图系统第二节电子海图应用系统第10页，课件共81页，创作于2023年2月（1）电子海图显示与信息系统ECDIS指一种有足够备用装置，符合经修订的1974年SOLAS公约中第5章第19和27条要求的最新的海图的航行信息系统。该系统可有选择地显示系统电子航海图(SENC)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。第11页，课件共81页，创作于2023年2月（2）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。ENCSENCECDIS电子航海图（ENC）其他信息改正信息ECDISSENC系统电子海图第12页，课件共81页，创作于2023年2月（3）电子海图系统（ElectronicChartSystem,ECS)和光栅海图显示系统（RasterChartDisplaySystem,RCDS)电子海图应用系统的种类很多，除了ECDIS外，还有电子海图系统和光栅海图显示系统：ECS可以使用非官方，非S-57的数据，而ECDIS必须使用官方ENC。RCDS虽然可以实现部分ECDIS的功能，但它在许多方面仍然存在诸多局限性。第13页，课件共81页，创作于2023年2月第一章电子海图与电子海图系统第三节电子海图系统相关标准第14页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS相关国际标准IMO在1995年11月第19届大会上，作为A.817(19)号决议正式批准“IMOECDIS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MSC86(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。该标准有7个附件：附件一制定标准时所参照的其它标准，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；附件二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ECDIS中所使用的航行要素和参数的术语及其缩写；附件四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ECDIS的报警及指示的形式和内容；附件六对ECDIS后备装置的要求附件七RCDS操作模式的相关要求此后，在1996年，1998年和2006年分别通过了共3次决议，从而形成了现在的电子海图性能标准。第15页，课件共81页，创作于2023年2月目前，ECDIS相关国际标准主要有五个：IMOECDIS性能标准；IHOS-52,即海图内容和显示规范；IHOS-57，即数字化测量数据传输标准；IHOS-63,即数据保护方案；IEC61174,即硬件设备性能和测试标准；ECDIS标准之间的关系如下图：IMOECDIS性能标准MSC.232(82)IHOS-52IHOS-57IHOS-63IEC61174ECDIS的操作与性能要求，测试方法和要求的测试结果第16页，课件共81页，创作于2023年2月国内电子海图法规（一）电子海图技术规范GB15702-1995。本标准规定了制作电子海图的原则和方法、电子海图应具备的内容；规定了电子海图应用系统在使用电子海图时的基本要求，本标准适用于生产与使用电子海图，也可供其他计算机系统使用电子海图时参考。（二）电子海图系统(ECS)性能和测试要求。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。“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IEC61174。“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。“C”类ECS，适用于辅助导航，用于船位标绘和监视。第17页，课件共81页，创作于2023年2月第18页，课件共81页，创作于2023年2月我国在电子海图数据方面的发展中国海道测量由交通部、海军共同承担，中国海事局代表国家参加国际海道测量组织的活动，负责组织的电子海图规划、技术政策和东亚地区海道测量委员会的地区电子海图协调工作。目前，中国海事局已制作完成中国沿海港口航道电子海图378幅ENC，基本覆盖了全国沿海水域，并公开对外发行。2008年9月1日中国海事局开始公开对外发行中国沿海港口航道电子海图。目前海军司令部航海保证部，提供478幅ENC的在线订购、加密数据生产、光盘制作和快递的系列商务流程。第19页，课件共81页，创作于2023年2月第一章电子海图与电子海图系统第四节电子海图显示与信息系统第20页，课件共81页，创作于2023年2月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第21页，课件共81页，创作于2023年2月第22页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS系统的硬件组成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。

1、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。第23页，课件共81页，创作于2023年2月2、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IHOS-52的最低要求，即有效画面最小尺寸应为350x270mm，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（IMOECDIS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。3、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。4、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。第24页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS系统的软件组成1、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。2、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。第25页，课件共81页，创作于2023年2月3、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）。4、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。5、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。6、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。7、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。第26页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS取代纸质海图的条件ECDIS满足以下条件，即可认为符合国际海上人命公约(SOLAS)第五章海图配备方面的相关要求，即可取代传统纸质海图：1、ECDIS通符合IEC61174标准类型认证的，2、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IHOS-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IHOS-52规范）3、并配备适当的备用配置。

第27页，课件共81页，创作于2023年2月第二章ECDIS的数据第一节数据模型和结构、制作与显示第28页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS的数据模型、结构与封装数据是电子海图的核心，是实现资源共享的基础。ENC及其改正信息的数据均采用S-57格式。电子海图源数据库（ElectronicChartDataBase－ECDB）：海洋测绘基础数据库。电子航海图数据（ElectronicNavigationalChartData-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（ElectronicNavigationalChartDataBase-ENCDB):生产和维护ENC的基础数据库，由ENCD编制而成。单元（Cell）：某地理区域的ENC数据分发的基本单位，数据文件大小不超过5MB。文件名由8位字母和数字命名构成，如CN301301.000；其中，前2位“CN”代表生产商，如CN表示中国海事局、C1代表中国航保证部、GB表示英国等；第3位“3”为比例尺数字代码（范围为1-6），代表按比例尺划分的不同航行用途如3代表沿海图；第4位至第8位“01301”为图号，是海图单元识别码，可以是数字或大写字母；小数点后为数据文件后缀名，代表海图版本，000为数据原始版本，改正数据文件在000基础上依次增加，如CN301301.001表示第1次改正，最大可达到999次。第29页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS的数据制作与显示ENC数据的生成第30页，课件共81页，创作于2023年2月ENC单元文件名表示及意义FR501050.010前两位：国家代码第三位：航行用途划分第四位至第八位：海图单元识别码后三位：海图修正次数记录第31页，课件共81页，创作于2023年2月ENC的内容至少包括：控制点、高程点、陆地方位物海岸、岛屿陆地地貌、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、图解比例尺第32页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS中ENC显示信息分类一、基础显示（DisplayBase）：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－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）深度和高程单位第33页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS中ENC显示信息分类三、其他信息（AllOtherInformation）：根据要求现实的信息。如：水深点海底电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第34页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS中ENC显示信息分类二、标准显示（StandardDisplay）：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第35页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS数据分层与显示优先级ECDIS数据分层与显示优先级

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10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：1、ECDIS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）2、水道测量组织（HO）数据：点、线、面和自动航海通告）3、手工输入的航海通告和无线电航海警告4、ENC警告（海图上的警告和注意信息）5、HO的颜色填充区域数据6、HO提供的，根据用户要求显示的数据7、雷达信息8、用户数据：点、线、面（用户在电子海图上做的标注）9、ECDIS制造商的数据：点、线、面10、用户的颜色填充区域数据第36页，课件共81页，创作于2023年2月系统电子航海图由于ENC并非最有效的存储、操作或准备数据的方法，因此各个ECDIS海图厂商可以根据自身设备技术开发适合各自特点的数据库，即SENC,但这些数据必须符合IHO、IMO的相关要求，并能满足在非标准和标准数据之间可以顺利转换、相互交换。同时SENC的数据应包括：电子海图数据传感器数据用户数据其他航海信息第37页，课件共81页，创作于2023年2月第二章ECDIS的数据第二节数据可信程度和更新第38页，课件共81页，创作于2023年2月ENC数据更新ENC改正信息源

1、正式改正数据：由官方的ENC制作部门提供数字形式的海图改正数据2、手动改正数据：对海岸无线电警告、地方性航海通告等非水道测量机构提供的海图改正信息※ENC更新必须是是连续的，如果中间中断经无法进行下一次的更新。必须重新申请遗漏的更新第39页，课件共81页，创作于2023年2月第三章ECDIS功能和应用第一节海图显示第40页，课件共81页，创作于2023年2月一、显示方式海图的载入：自动与非自动比例尺变换：缩放功能运动模式：真运动和相对运动显示方向：北向上、首向上、航向、航路向上本船位置：居中与偏心显示背景：显示符号：ECDIS海图显示的符号与传统海图有所区别显示内容的选择：强调显示：安全区域与危险区域强调区别第41页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS履约知识更新培训DaydisplayECDIS履约知识更新培训第42页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS履约知识更新培训DaywhitebackdisplayECDIS履约知识更新培训第43页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS履约知识更新培训DuskECDIS履约知识更新培训第44页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS履约知识更新培训DayblackbackdisplayECDIS履约知识更新培训第45页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS履约知识更新培训NightECDIS履约知识更新培训第46页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS履约知识更新培训NorthUpdisplayECDIS履约知识更新培训第47页，课件共81页，创作于2023年2月二、辅助显示指北符号光标拾取比例尺棒经纬线网格水深单位海图比例尺索引海图数据质量指示器ECDIS图例第48页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS履约知识更新培训CourseUpdisplayECDIS履约知识更新培训第49页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS履约知识更新培训海图数据质量指示说明ECDIS履约知识更新培训第50页，课件共81页，创作于2023年2月第三章ECDIS功能和应用第二节航海信息查询第51页，课件共81页，创作于2023年2月航海信息查询海图信息传感器数据定位数据、测深数据、雷达数据、AIS数据、罗经数据、气象数据其他航海信息航路指南、港口信息、潮汐信息、气象信息、海流信息、台风信息信息查询方法属性查询以传统目录的方式查询所要信息空间查询通过位置查询附近及邻近的相关数据信息第52页，课件共81页，创作于2023年2月ECDIS与AIS数据融合.需要注意如下问题：（1）由于本系统扫描周期和AIS信号发送周期不同可能造成AIS目标与ARPA目标不完全重合。（2）由于他船定位系统有误差，导致他船位置显示错误。此外，ECDIS还提供AIS消息接收和发送功能，他船发来的AIS消息可显示在电子海图上，在电子海图上可直接回复，可单发或群发。（3）还要注意的是，AIS是被动接收的，若他船AIS未开机或者故障，会导致其不在ECDIS显示。一定要保持正规瞭望，不应只盯着屏幕航行。第53页，课件共81页，创作于2023年2月雷达图像、ARPA目标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。（物标的位置变化）船舶航行矢量线不重合。ARPA目标需要捕捉后，才能在ECDIS上显示。第54页，课件共81页，创作于2023年2月海图外其他航海信息的使用.ECDIS可以显示的其他航海信息主要包括：（1）航路指南：世界航路指南信息；（2）港口信息：相当于港口指南的信息；（3）潮汐信息：相当于潮汐表的信息，并能够根据地理位置和时间进行推算潮位；（4）气象信息：风向、风力以及天气情况、气象图等；（5）海流信息：流向、流速信息，能以表格形式显示，也能以矢量方式在海图界面上显示；（6）台风信息：可以输入台风信息，能够显示风力范围以及预计影响范围，并可根据本船航行参数进行遭遇预警。第55页，课件共81页，创作于2023年2月第三章ECDIS功能和应用第三节海图作业第56页，课件共81页，创作于2023年2月海图改正自动改正：自动/半自动改正手动改正：输入与记录显示与查询--以橘红色的特殊标记符号标注添加物标--“|”删除物标--“/”移动物标修改物标

未设置SCAMIN已设置SCAMIN海图测量经纬度方位、距离距离圈船位标记船员标记：文本符号图形第57页，课件共81页，创作于2023年2月第三章ECDIS功能和应用第四节系统报警与指示第58页，课件共81页，创作于2023年2月一、参数设置安全参数报警参数定位设备配置安全水深安全等深线安全距离安全高度警戒矢量警戒圈自动报警开关报警量值报警第59页，课件共81页，创作于2023年2月二、报警与指示海图报警与指示设备报警航行预警航行报警船位丢失偏航报警偏向报警航行超时距离报警方位报警超速报警走锚报警定时报警锚位报警落水报警CPA报警限制区域报警碰撞报警转向点报警连接故障运行故障数据错误第60页，课件共81页，创作于2023年2月第三章ECDIS功能和应用第五节航线设计与航行计划第61页，课件共81页，创作于2023年2月航线设计与航次计划总则为了提高航线设计质量，增加航行安全度，在选择航线时，一般主要依靠中、英版航海资料中给出的推荐航线(recommendedroute)。除此之外，一定要阅读大量的相关航海图书资料，才能对航线的全貌有一个深入的了解和掌握。从中选出适合本船条件和航行季节水文气象条件要求的安全、经济航线。另一方面，通过大量丰富的实航经验的积累，也可逐步掌握某些航线的规律。两方面相加，才能在任何条件变化的情况下，独立果断地选择航线，确定航线。否则，画出的航线没把握，不安全因素多，航行起来将是盲目的，甚至是危险的。

航线设计概括起来，可以归纳如下途径：坚持原则、了解气象、阅读资料、研究海区、拟定航线。

第62页，课件共81页，创作于2023年2月航线设计与航次计划总则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

制定计划：综合考虑相关数据，确定航行策略

执行计划：必要时根据实际情况调整和修正航次计划

监控：监控航行计划的执行过程,确保按事先制定的航线航行

计划应考虑的因素：气象条件(气象导航)、海况、危险物、交通密集区与限制区、定位与导航条件、本船条件与货物限制、船员、推荐航线。第63页，课件共81页，创作于2023年2月利用ECDIS制定航次计划1）航线设计资料的获取除了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）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、航速等，给出这些因素,系统可以自动计算航路点的ETA、每航段航向和航程。

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。航线既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。3）航路监视航路监视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64页，课件共81页，创作于2023年2月第三章ECDIS功能和应用第六节航行监控与记录第65页，课件共81页，创作于2023年2月航行监控1、就航线监控而言，只要显示覆盖所在区域，所选航线和本船位置就应出现。2、在进行航线监控时，应能显示无船舶显示的海区（例如在预测、计划航线时）。如果在显示航线监控时这样做，自动航线监控功能（例如更新船舶位置、提供报警和指示）应是连续的。应能通过操作员单次操作立即恢复到覆盖本船位置的航线监控显示。3、如果本船将在航海人员规定的时间内穿越安全轮廓线，ECDIS应发出报警。4、如果本船将在航海人员规定的时间内穿越禁航区或有特殊条件的地理区域的边界，ECDIS应根据航海人员的选择发出报警或指示。5、在偏离计划航线的交叉航迹超过规定极限时，应发出报警。6、如果本船按航海人员规定的时间或距离继续其当前航向和航速，与危险物（例如障碍物、残骸、岩石）的距离就会比用户规定的距离近，而该危险物比航海人员的安全轮廓线或航标浅，则应向航海人员发出指示。7、应从精度符合安全航行要求的连续定位系统得出船舶位置。只要有可能，应提供第二个独立的且最好是不同类型的定位来源。在这种情况下，ECDIS应能辨别两个系统之间的差异。8、当来自船位，首向或航速源的输入丢失时，ECDIS应报警。ECDIS还应重复（但只作为指示）从船位，首向或航速源传来的任何报警或指示。第66页，课件共81页，创作于2023年2月航行监控9、当船舶在计划航线的临界点之前到达航海人员规定的时间或距离时，ECDIS应报警。10、定位系统和SENC应采用相同的大地测量基准。如不是这样，ECDIS应报警。11、应能显示除所选航线以外的替代航线。所选航线应能与其他航线有明显区分。在航行时，航海人员应能修改所选航线或改变替代航线。12、应能显示：（1）船舶航迹的时间标记（根据需要手动显示和按选定的1min和120min之间的间隔时间自动显示）；和（2）足够数量的点、自由移动的电子方位线，可变和固定的距离标志以及用于航行目的并在附录3中规定的其他符号。13、应能登录任何位置的地理坐标并根据需要显示该位置。还应能选择显示中的任何点（特征，符号或位置）并根据需要读出其地理坐标。14、应有可能手动调节显示的船舶地理位置。此种手动调节应在屏幕上用字母数字注明并保持到航海人员将其变更和自动记录后。15、ECDIS应有能力登录和标绘手动获得的方位和距离位置线（LOP），并计算本船的合成位置。应有可能使用合成位置作为推算船位的原点。16、ECDIS应指出连续定位系统获得的位置和手动观测获得的位置之间的差异。第67页，课件共81页，创作于2023年2月航行记录1、ECDIS应贮存并能再生重构航行所需的某些最小要素，并验证过去12小时所使用的正式的数据库。下列数据应以1分钟间隔时间加以记录以：（1）确保记录本船经过的航迹：时间、船位、首向和航速；（2）确保记录使用过的正式数据：ENC信息源、版本、日期、单元和更新史。2、另外，ECDIS应对全航程有完整的航迹记录，并有不超过4小时间隔的时间标记。3、应不可能篡改或改变已记录的信息。4、ECDIS应有能力保存前12小时的记录以及航程航迹的记录。第68页，课件共81页，创作于2023年2月第四章使用ECDIS的风险第一节海图数据误差第二节船位误差第三节外部设备误差第四节系统操作误差第五节系统可靠性第六届备用装置第69页，课件共81页，创作于2023年2月海图数据的误差海图数据的质量主要依赖于数据测量的精确性、数据制作的精确性、数据是否覆盖所有水域范围、数据是否完整以及是否及时更新等。目前电稿子海图数据主要来源于纸质海图；纸质海图的水道测深数据及其标示的位置可能存在误差；从纸质海图到电子海图的转换过程中数据扫描可能有遗漏，如在海图之间出现缝隙或丢失数据，也有可能出现添加一些不必要的、冗余的、无关的信息；还有可能出现某些区域的两个数值矛盾。初当定位系统所依据的坐标系与海图数据的坐标系不一致时，如果没有对船位误差进行修正，则海图上显示的船位不符合海图坐标系。解决的办法只有确认某些位置的准确位置，和所用的海图进行比对，才能确定。可以通过以下的方法来实现：（1）利用灯标表的的相关等表的准确位置，对海图显示的相应位置进行核对（2）分道通航制的图书，及其他航路指南及进港指南，无线电信号表等，有关标注海图相应位置的图书资料与电子海图上的位置进行比对（3）实际陆地标志与海图比对（4）将雷达与电子海图图象合并,尤其对显著的雷康作比对，标志性的建筑或者地理地貌,进行比对。第70页，课件共81页，创作于2023年2月船位的误差GPS船位误差使用光栅海图时，未进行坐标系修正错误的船位修正不分析的接受显示船位定位设备天线误差目标船位误差数据的延时第71页，课件共81页，创作于2023年2月外部设备的误差性能下降使用时间过长、部件老化等都可能引起设备的使用性能下降，而无法达到其设计使用的标准。连接故障ECDIS与外部设备连接如果出现故障，外部设备就无法为ECDIS提供数据，ECDIS也就无法提供相应的信息。此时，ECDIS会给出报警。找出故障原因进行维修。突发故障硬件故障可使ECDIS获得的数据出现失真，使其给出的信息无法置信，甚至可能导致灾难性后果。第72页，课件共81页，创作于2023年2月系统操作的误差海图操作不当ECDIS的海图显示中，不仅要求原始数据要准确，而且在选择使用数据时要充分考虑航行安全的需要。过多的数据内容不仅造成系统过载、使重要的信息被覆盖或淹没，而且不必要，但如果选择的数据过少，则可能不能满足航海安全的需要。设备设置错误在ECDIS中，只有选择适当的诸如系统报警参数、航线监视报警参数、本船船舶参数等参数，才能有效地发挥ECDIS的相关功能。例如偏航报警，如果设置的报警限制值过小，就会经常发生报警（可能是不必要的）；反之，如果过大，就会在应该报警的时候，无法给出。又如搁浅报警，如果设置的提前报警时间过短，就会形成虽产生了报警，但由于没有给后续的操船留有充分的时间，进入浅水区的危险就有可能无法避免。第73页，课件共81页，创作于2023年2月系统操作的误差操作失误：操作错误是由于动作失误或选择错误造成的后果，应当在ECDIS使用中尽量避免。有可能是在选择操作菜单时，由于鼠标操作不熟练而选择了不应该选择的菜单行（临近），也有可能是在选择显示分类时，没有将应该显示的物标类型选为显示物标类。理解错误：如果用户对ECDIS工作原理、数据产生机制不熟悉，对某些特殊情况不理解，不会进行必要的验证和分析，盲目地接受以致做出错误的决策。对电子海图的理解错误包括：1、忽视海图超比例尺显示2、忽视显示控制3、缺乏分析接受显示船位ECDIS上显示的船位来自于定位系统，目前主要是GPS船位。用户应该认识到所显