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2017

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大連造船廠教您正確認(rèn)識電子海圖

大連阿達(dá)船舶制造有限公司

 

電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）是繼雷達(dá)/ARPA之后在船舶導(dǎo)航方面又一項(xiàng)偉大的技術(shù)革命，已發(fā)展成為一種新型的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)和輔助決策系統(tǒng)。它不僅能連續(xù)給出船位，還能提供與航海有關(guān)的各種信息，有效地防范各種險情。目前世界上安裝電子海圖的舶船在20萬艘以上。隨著各國官方電子海圖（ENC）逐步完備、標(biāo)準(zhǔn)ECDIS的出現(xiàn)以及IMO的認(rèn)可，未來10年左右ECDIS將全面取代紙海圖，成為21世紀(jì)航海信息綜合處理手段。  
 
電子海圖之所以引起高度重視，是因?yàn)樗哂袀鹘y(tǒng)紙海圖無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。電子海圖系統(tǒng)可以進(jìn)行自動航線設(shè)計(jì)、航向航跡監(jiān)測、自動存儲本船航跡、歷史航程重新演示、航行自動警報(如偏航、誤入危險區(qū)等)、快速查詢各種信息(如水文、港口、潮汐、海流等)、船舶動態(tài)實(shí)時顯示(如每秒刷新船位、航速、航向等)，將雷達(dá)/ARPA的回波圖像疊顯在海圖上，數(shù)千幅海圖的自動更正只需幾分鐘。
 
發(fā)展背景與基本構(gòu)成
 
電子海圖的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：
 
1）紙質(zhì)海圖等同物，1970年代末到1984年，人們主要是想減少體積和減輕海圖作業(yè)的勞動強(qiáng)度，因此，僅僅是把紙質(zhì)海圖經(jīng)數(shù)字化處理后存入計(jì)算機(jī)中。
 
2）功能開拓階段，到1986年，人們開始挖掘電子海圖的各種潛能。如在電子海圖上顯示船位、航線設(shè)計(jì)，顯示船速、航向等船舶參數(shù)、報警等等。
 
3）航行信息系統(tǒng)階段，將電子海圖作為航行信息核心，包括電子海圖數(shù)據(jù)庫的完善，與雷達(dá)、定位儀、計(jì)程儀、測深儀、GPS、VTS、AIS等各種設(shè)備和系統(tǒng)的接口和組合等等。多功能船用電子海圖系統(tǒng)對保證船舶航行安全所起的重要作用，得到了IMO和IHO（國際航道測量組織）以及眾多航海專家的認(rèn)可。1986年7月，IMO和IHO成立了ECDIS協(xié)調(diào)小組，ECDIS各類標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不斷地建立和完善，各種性能優(yōu)良的ECDIS產(chǎn)品也不斷地推陳出新。
 
ECDIS是由主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電子海圖數(shù)據(jù)庫、輸入傳感器、輸出終端設(shè)備等四個基本部分構(gòu)成。主計(jì)算機(jī)是電子海圖的核心，需要用它完成大量計(jì)算、邏輯推理，很重要的一點(diǎn)是對計(jì)算機(jī)圖形的處理。電子航行圖（ENC）由官方授權(quán)發(fā)行。ECDIS除可以顯示******的電子海圖以外，還應(yīng)顯示本船船位、航速、航向及周圍目標(biāo)的有關(guān)信息，因此，系統(tǒng)需要接入各種導(dǎo)航傳感器及其他信息傳感器。
 
系統(tǒng)終端設(shè)備包括圖形顯示器、打印機(jī)及航跡記錄儀等。它要顯示或輸出海圖各項(xiàng)航行要素的數(shù)據(jù)、人機(jī)對話的內(nèi)容、告警信息、供航海人員操作使用的熱鍵和菜單等。
 
電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
 
目前ECDIS的性能標(biāo)準(zhǔn)、海圖顯示規(guī)范、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)均已確立，為其合法化和普及鋪平了道路。今后要解決的關(guān)鍵問題就是：要盡快建立覆蓋全球的ENC以及海圖改正服務(wù)網(wǎng)絡(luò)；擴(kuò)充ECDIS的標(biāo)準(zhǔn)功能，使其具備智能化的特點(diǎn)；同高精度定位系統(tǒng)、雷達(dá)避碰系統(tǒng)、船舶通信系統(tǒng)、車舵控制系統(tǒng)等進(jìn)行集成，輔助制定操船決策，同時可以控制船舶以最經(jīng)濟(jì)的方式航行在最優(yōu)航路上，提高航運(yùn)效益。
 
目前，世界上某些海運(yùn)技術(shù)開發(fā)公司已將其ECDIS同導(dǎo)航系統(tǒng)、ARPA、自動舵等連接在一起，構(gòu)成了所謂的組合船橋系統(tǒng)。主要思路是將來自這些航海儀器的信息進(jìn)行綜合處理，向航海人員提供一個集成的信息環(huán)境，使其能迅速地做出操船決策，提高航行的安全性。讓機(jī)器代替航海人員完成這項(xiàng)工作，以減小人為因素造成海難事故發(fā)生的可能性并且減少船員定額，已成為當(dāng)今海運(yùn)界關(guān)注的課題。
 
ECDIS可以實(shí)現(xiàn)在內(nèi)河航道中的船舶導(dǎo)航。由于內(nèi)河通航環(huán)境的特殊性，對定位的要求更高，特別是在閘區(qū)、橋區(qū)、狹窄河段等航區(qū)，在高精度的DGPS和動態(tài)電子江圖的前提下，則可以在內(nèi)河航道中實(shí)現(xiàn)高精度高可靠性的導(dǎo)航，從而在安全、疏浚、航道管理等方面帶來非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益。
 

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