电子海图系统ECDIS--ECS-电子海图机--说明
第一章 概述,1.1 简介1.2 发展1.3 国际化1.4 标准化1.5 趋势大连海大航科：俞先生13266706035，13751151062,1.1 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（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。,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3.1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月颁布了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），到2018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2.9 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：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：2014.7.1在2012 年7 月1 日以前建造的500总吨及以上的客船，不迟于2014 年7 月1 日之后的第一次安全设备检验；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；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；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；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2.10 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、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；附件四给出了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；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 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） IHO物标目录（物标分类和编码系统） 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）,IHO关于电子海图的文件主要包括：,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 IEC关于ECDIS的标准,ECDIS硬件设备的性能和测试标准IEC 61174 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,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,IHO,S-52颜色与符号,S-57数据与格式,2.7 ECDIS取代纸质海图,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。,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3.2 电子海图系统类型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3.1.3 电子航海图（ENC）3.1.4 光栅扫描航海图（RNC）3.1.5 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和显示功能。,
