电子海图系统XXXX课件

电子海图系统20102010年年8 8月月绪论 电子海图系统是近十几年来航海领域出现并逐渐成熟的电子海图系统是近十几年来航海领域出现并逐渐成熟的电子海图系统是近十几年来航海领域出现并逐渐成熟的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：一项新技术。这项新技术适应了海运船舶驾驶实践的需求：一项新技术。这项新技术适应了海运船舶驾驶实践的需求：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 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航道拥挤程度的提高、船舶的大型化、以及超高速船舶的出航道拥挤程度的提高、船舶的大型化、以及超高速船舶的出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、周围的动方式是集成式地把本船的位置、所处的静态环境、周围的动方式是集成式地把本船的位置、所处的静态环境、周围的动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。获取所有这些信息，及时地做出操船决策。获取所有这些信息，及时地做出操船决策。获取所有这些信息，及时地做出操船决策。n 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。参数以及周围环境方面的信息。参数以及周围环境方面的信息。参数以及周围环境方面的信息。n n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策上来策上来策上来 。绪论 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。绪论 多功能船用电子海图系统对保证船舶航行安全多功能船用电子海图系统对保证船舶航行安全多功能船用电子海图系统对保证船舶航行安全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所起的重要作用得到了所起的重要作用得到了所起的重要作用得到了IMOIMO和和和和IHOIHO以及众多航海以及众多航海以及众多航海以及众多航海专家的认可。专家的认可。专家的认可。专家的认可。ECDISECDIS的概念正是在总结多功能船的概念正是在总结多功能船的概念正是在总结多功能船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用电子海图系统的结构、功能和应用的基础上提用电子海图系统的结构、功能和应用的基础上提用电子海图系统的结构、功能和应用的基础上提出来的。出来的。出来的。出来的。n n19861986年年年年7 7月，月，月，月，IMOIMO和和和和IHOIHO开始合作开始合作开始合作开始合作,成立了成立了成立了成立了ECDISECDIS协调小组（协调小组（协调小组（协调小组（HGEHGE），共同研究），共同研究），共同研究），共同研究ECDISECDIS。n n19881988年年年年1010月月月月IMOIMO和和和和IHOIHO联合组织了著名的北海联合组织了著名的北海联合组织了著名的北海联合组织了著名的北海工程实验，以评价工程实验，以评价工程实验，以评价工程实验，以评价ECDISECDIS的功能，分析其潜在用的功能，分析其潜在用的功能，分析其潜在用的功能，分析其潜在用途。途。途。途。绪论 此后，此后，IMOIMO和和IHOIHO均积极地对均积极地对ECDISECDIS进行研究，进行研究，讨论制定相关的标准和规范：讨论制定相关的标准和规范：n nIMO 1995IMO 1995年年1111月在第月在第1919届大会上，作为届大会上，作为A.817(19)A.817(19)号决号决议正式批准了现行的议正式批准了现行的“IMO ECDISIMO ECDIS性能标准性能标准”。9696年和年和9898年进行了进一步修正。年进行了进一步修正。n nIHO 1991IHO 1991年颁布了数字化海道测量数据传输标准年颁布了数字化海道测量数据传输标准SP-57SP-57，19931993年年1111月颁布了该标准的第二版，并称为月颁布了该标准的第二版，并称为S-57S-57。19961996年年1111月颁布了月颁布了S-57S-57的第三版的第三版,也即现行标准。也即现行标准。20002000年修订年修订为为3.13.1版。版。n nIHOIHO电子海图显示系统委员会（电子海图显示系统委员会（COECOE）19901990年年5 5月发布了月发布了ECDISECDIS海图内容和显示暂行规范海图内容和显示暂行规范SP-52SP-52，19921992年年9 9月颁布月颁布了该规范的第二版，了该规范的第二版，19931993年年1010月颁布了该规范的第三版，月颁布了该规范的第三版，并称为并称为S-52S-52。19961996年年1212月颁布了月颁布了S-52S-52的第五版，即现行的第五版，即现行标准。标准。第一章 基础知识基础知识 第一节第一节 ECDIS使用中的法律问题与责任使用中的法律问题与责任第二节第二节 电子海图与电子海图系统电子海图与电子海图系统第三节第三节 ECDIS数据数据第四节第四节 传感器及其局限性传感器及其局限性1.1.1 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：n n第2条对海图进行定义：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。1.1.1 SOLAS公约关于海图的配备n n第第第第1919条规定不同船舶应配备的设备，其中关于条规定不同船舶应配备的设备，其中关于条规定不同船舶应配备的设备，其中关于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：海图的配备要求为：海图的配备要求为：海图的配备要求为：船舶无论大小应配备整个航次制定计划、显示、航行船舶无论大小应配备整个航次制定计划、显示、航行船舶无论大小应配备整个航次制定计划、显示、航行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，电子海图显示与定位和航行监控所需的海图和图书，电子海图显示与定位和航行监控所需的海图和图书，电子海图显示与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。信息系统可以被认为是符合本条海图配备要求。信息系统可以被认为是符合本条海图配备要求。信息系统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如果使用电子设备完成或部分完成航次所需的以上功如果使用电子设备完成或部分完成航次所需的以上功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，必须有满足功能要求的备用配置。（关于满足功能，必须有满足功能要求的备用配置。（关于满足功能，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能要求的备用配置在能要求的备用配置在能要求的备用配置在IMO A.817IMO A.817（1919）决议中进行了决议中进行了决议中进行了决议中进行了规定）。规定）。1.1.1 SOLAS公约关于海图的配备n n第第2727条改正与更新：航次所需的海图和诸如航条改正与更新：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。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 IMO IMO在在19951995年年1111月第月第1919届大会上，作为届大会上，作为A.817(19)A.817(19)号决议正式批准号决议正式批准“IMO ECDISIMO ECDIS性能标性能标准准 ”，此后海安会分别在，此后海安会分别在19961996年通过年通过MSC.64 MSC.64(67)(67)决议和决议和19981998年通过年通过MSC 86(70)MSC 86(70)决议对其决议对其进行了两次修订。该标准给出了进行了两次修订。该标准给出了ECDISECDIS的定义，的定义，规定了信息的显示、海图改正、航线设计、航路规定了信息的显示、海图改正、航线设计、航路监视、航行记录等性能要求监视、航行记录等性能要求 。该标准有该标准有6 6个附件个附件 ：1.1.2 ECDIS性能标准n n附件附件附件附件1 1 1 1 给出了制定标准时所参照的其它标准，包括给出了制定标准时所参照的其它标准，包括给出了制定标准时所参照的其它标准，包括给出了制定标准时所参照的其它标准，包括S-52S-52S-52S-52及其及其及其及其附件、附件、附件、附件、S-57S-57S-57S-57、IEC61174“IEC61174“IEC61174“IEC61174“电子海图显示与信息系统电子海图显示与信息系统电子海图显示与信息系统电子海图显示与信息系统（ECDISECDISECDISECDIS）”、IEC945“IEC945“IEC945“IEC945“组成组成组成组成GMDSSGMDSSGMDSSGMDSS的船载无线电设备和船用的船载无线电设备和船用的船载无线电设备和船用的船载无线电设备和船用导航设备的一般要求导航设备的一般要求导航设备的一般要求导航设备的一般要求”等；等；等；等；n n附件附件附件附件2 2 2 2 给出了给出了给出了给出了ECDISECDISECDISECDIS在完成计划航线设计和航路监视期间可在完成计划航线设计和航路监视期间可在完成计划航线设计和航路监视期间可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）；用的海图信息分类（显示基础、标准显示、附加信息）；用的海图信息分类（显示基础、标准显示、附加信息）；用的海图信息分类（显示基础、标准显示、附加信息）；n n附件附件附件附件3 3 3 3 给出了给出了给出了给出了ECDISECDISECDISECDIS中所使用的航行要素和参数的术语及其中所使用的航行要素和参数的术语及其中所使用的航行要素和参数的术语及其中所使用的航行要素和参数的术语及其缩写；缩写；缩写；缩写；n n附件附件附件附件4 4 4 4 给出了给出了给出了给出了ECDISECDISECDISECDIS在完成计划航线设计和航路监视期间应在完成计划航线设计和航路监视期间应在完成计划航线设计和航路监视期间应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；自动检测到的特殊地理区域；自动检测到的特殊地理区域；自动检测到的特殊地理区域；n n附件附件附件附件5 5 5 5 给出了给出了给出了给出了ECDISECDISECDISECDIS的报警及指示的形式和内容；的报警及指示的形式和内容；的报警及指示的形式和内容；的报警及指示的形式和内容；n n附件附件附件附件6 6 6 6 列出了对列出了对列出了对列出了对ECDISECDISECDISECDIS后备装置的要求后备装置的要求后备装置的要求后备装置的要求 1.1.2 ECDIS性能标准n n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。1.1.3 IHO关于ECDIS的主要规定n nIHO S-57 IHO S-57 数字化海道测量数据传输标准数字化海道测量数据传输标准数字化海道测量数据传输标准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、的交换以及向航海人员、ECDISECDIS的生产商发布这类数据的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：数据传输标准。它包括三章及两个附件：一般性介绍一般性介绍 理论数据模型（海图信息描述的理论模型）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）数据结构（电子航海图的数据格式）IHOIHO物标目录（物标分类和编码系统）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、产品规范（电子航海图产品规范、IHOIHO物标目录数据物标目录数据字字 典产品规范）典产品规范）IHOIHO关于电子海图的文件主要包括：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n nIHO S-52 IHO S-52 海图内容和显示规范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、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。的颜色和符号使用等。该标准有该标准有3 3个附件：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：描述了附件二：描述了ECDISECDIS屏幕上电子海图的颜色和符号屏幕上电子海图的颜色和符号 使用细节；使用细节；附件三：定义了附件三：定义了ECDISECDIS的相关术语。的相关术语。1.1.4 IEC关于ECDIS的标准n nECDISECDIS硬件设备的性能和测试标准硬件设备的性能和测试标准硬件设备的性能和测试标准硬件设备的性能和测试标准IEC 61174IEC 61174 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 n通过类型认证类型认证的ECDIS使用改正至最新的改正至最新的官方官方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适当的备用配置，可以取代纸质海图。1.1.6 ECDIS培训 目前，国际海事组织目前，国际海事组织目前，国际海事组织目前，国际海事组织STCW95STCW95公约没有对公约没有对公约没有对公约没有对ECDISECDIS提出特提出特提出特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。但别的正式要求，而是认为其归于关于海图的培训与评估。但别的正式要求，而是认为其归于关于海图的培训与评估。但别的正式要求，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是，通过提出示范课程的方式强调了是，通过提出示范课程的方式强调了是，通过提出示范课程的方式强调了ECDISECDIS培训的重要性：培训的重要性：培训的重要性：培训的重要性：ECDISECDIS是需要高操作技能的复杂的航行系统，不仅具有是需要高操作技能的复杂的航行系统，不仅具有是需要高操作技能的复杂的航行系统，不仅具有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大量的航行功能，而且是有很多部分组成的复杂的基于计大量的航行功能，而且是有很多部分组成的复杂的基于计大量的航行功能，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、详细算机的信息系统，诸如硬件、软件、传感器、输入、详细算机的信息系统，诸如硬件、软件、传感器、输入、详细算机的信息系统，诸如硬件、软件、传感器、输入、详细精确的精确的精确的精确的ECDISECDIS数据及其显示规则、状态指示与报警、人数据及其显示规则、状态指示与报警、人数据及其显示规则、状态指示与报警、人数据及其显示规则、状态指示与报警、人机交互等。因此，在使用机交互等。因此，在使用机交互等。因此，在使用机交互等。因此，在使用ECDISECDIS航行和使用其功能时必航行和使用其功能时必航行和使用其功能时必航行和使用其功能时必须注意避免误用信息和系统失灵。须注意避免误用信息和系统失灵。须注意避免误用信息和系统失灵。须注意避免误用信息和系统失灵。所有在配备有所有在配备有所有在配备有所有在配备有ECDISECDIS的船舶上值班的船长、大副和驾驶的船舶上值班的船长、大副和驾驶的船舶上值班的船长、大副和驾驶的船舶上值班的船长、大副和驾驶员应在完成了使用员应在完成了使用员应在完成了使用员应在完成了使用ECDISECDIS的课程后才能胜任使用该设备。的课程后才能胜任使用该设备。的课程后才能胜任使用该设备。的课程后才能胜任使用该设备。为了航行安全，为了航行安全，为了航行安全，为了航行安全，ECDISECDIS的培训和发证要求是必要的。的培训和发证要求是必要的。的培训和发证要求是必要的。的培训和发证要求是必要的。1.1.7 获取数据的责任n n使用者有责任明确使用符合实际的有效数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。据，必须保证海图改正至最新。n n对于海图的改正不仅要知道如何改正而且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。要知道改正数据的来源。n n要善于对海图数据的正确性进行确认系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统运行中任何时候都可以查询使用中的数据的详细描述。据的详细描述。第一章 基础知识基础知识 第一节第一节 ECDIS使用中的法律问题与责任使用中的法律问题与责任第二节第二节 电子海图与电子海图系统电子海图与电子海图系统第三节第三节 ECDIS数据数据第四节第四节 传感器及其局限性传感器及其局限性第二节 电子海图与电子海图系统n n1.2.1 电子海图n n1.2.2 电子海图显示与信息系统n n1.2.3 电子海图系统1.2.1 电子海图n 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（1 1）电子海图种类）电子海图种类n n矢量化海图（矢量化海图（Vector chartsVector charts）：是将数字化的海）：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相结合，提供诸如警戒区、危险区的自动报警等功能。功能。n n光栅扫描海图（光栅扫描海图（Raster charts Raster charts）：通过对纸质）：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。查询和显示功能。1.2.1 电子海图（2 2）电子航海图（）电子航海图（ENC ENC，Electronic Navigational ChartElectronic Navigational Chart ）ENCENC：内容、结构、格式均标准化了的数据库，：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这个数据库由官方授权的权威海道测量部门制作发行，供行，供ECDISECDIS使用。使用。这种海图不仅具有安全航行所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。需的其他纸质海图没有的信息。ENCENC具有以下属性：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 n只由主管水道测量局发行；n n根据国际标准进行编码和编制；n n基于WGS84坐标系；n n内容的保证由发行数据的水道测量局负责；n 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：的属性：1.2.1 电子海图1.2.1 电子海图（3）光栅扫描航海图 （RNC RNC,Raster Navigational ChartRaster 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：1.2.1 电子海图RNC的属性：的属性：n n由官方纸质海图的复制而成；n n根据国际标准制作；n n内容的保证由发行数据的水道测量局负责；n 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（4）系统电子航海图（SENC）SENCSENC是一个数据库，这个数据库是为了恰当使用是一个数据库，这个数据库是为了恰当使用ENCENC而由而由ECDISECDIS将其进行格式转换，同时通过恰当方将其进行格式转换，同时通过恰当方法改正法改正ENCENC，并且由航海人员添加了其它数据后而形，并且由航海人员添加了其它数据后而形成的。这个数据库被成的。这个数据库被ECDISECDIS直接使用来显示电子海图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。以及完成其它航海功能，并且与最新的纸质海图等价。SENCSENC还可包含来自其它信息源的信息。还可包含来自其它信息源的信息。REVIEWn n电子海图 矢量化海图 光栅扫描海图n n电子航海图（ENC）n n光栅扫描航海图（RNC）n n系统电子航海图（SENC)1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）（1 1）ECDISECDIS的定义的定义 ECDISECDIS是一个航行信息系统，如果这个系统是一个航行信息系统，如果这个系统具有适当的备用配置，便能被接受为符合具有适当的备用配置，便能被接受为符合19741974年年SOLASSOLAS公约中第公约中第5 5章第章第1919和和2727条关于改正至最新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，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。并且能够按要求显示其它与航海相关的补充信息。1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）*（2 2）ECDISECDIS的组成的组成 电子海图电子海图显示与信息显示与信息系统的组成系统的组成分为硬件部分为硬件部分和软件部分和软件部分分 1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）n n硬件部分硬件部分硬件部分硬件部分 ECDISECDISECDISECDIS实质上是一个高性能的、内实质上是一个高性能的、内实质上是一个高性能的、内实质上是一个高性能的、内/外部接口符合外部接口符合外部接口符合外部接口符合S52S52S52S52标准标准标准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容纳整个容纳整个容纳整个ENC ENC ENC ENC、ENCENCENCENC改正数据和改正数据和改正数据和改正数据和SENCSENCSENCSENC。中央处理器、内存和显。中央处理器、内存和显。中央处理器、内存和显。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存容量应保证显示一幅电子海图所需时间不超过存容量应保证显示一幅电子海图所需时间不超过存容量应保证显示一幅电子海图所需时间不超过5 5 5 5秒。秒。秒。秒。内部接口应包括图形卡、语音卡、硬盘和光盘控制卡等。内部接口应包括图形卡、语音卡、硬盘和光盘控制卡等。内部接口应包括图形卡、语音卡、硬盘和光盘控制卡等。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以光盘或软盘为载体的以光盘或软盘为载体的以光盘或软盘为载体的ENCENCENCENC及其改正数据，以及用于测试及其改正数据，以及用于测试及其改正数据，以及用于测试及其改正数据，以及用于测试ECDISECDISECDISECDIS性能的测试数据集可通过内部接口直接录入硬盘，船舶性能的测试数据集可通过内部接口直接录入硬盘，船舶性能的测试数据集可通过内部接口直接录入硬盘，船舶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，以及电驾驶员在电子海图上所进行的一些手工标绘、注记，以及电驾驶员在电子海图上所进行的一些手工标绘、注记，以及电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。喇叭相连接的语音卡，实现语音报警。喇叭相连接的语音卡，实现语音报警。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）（续上页）（续上页）n 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-52IHO S-52IHO S-52IHO S-52的最低要求，即有效画面最小尺寸应为的最低要求，即有效画面最小尺寸应为的最低要求，即有效画面最小尺寸应为的最低要求，即有效画面最小尺寸应为350 x270mm350 x270mm350 x270mm350 x270mm，不，不，不，不少于少于少于少于64646464种颜色，像素尺寸小于种颜色，像素尺寸小于种颜色，像素尺寸小于种颜色，像素尺寸小于0.3mm0.3mm0.3mm0.3mm。在进行航路监视时显示海。在进行航路监视时显示海。在进行航路监视时显示海。在进行航路监视时显示海图的有效尺寸至少应为图的有效尺寸至少应为图的有效尺寸至少应为图的有效尺寸至少应为270mmx270mm270mmx270mm270mmx270mm270mmx270mm（IMO ECDIS IMO ECDIS IMO ECDIS IMO ECDIS 性能标准的要性能标准的要性能标准的要性能标准的要求）。文本显示器用于显示航行警告、航路指南、航标表等航求）。文本显示器用于显示航行警告、航路指南、航标表等航求）。文本显示器用于显示航行警告、航路指南、航标表等航求）。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，其尺寸应不小于海咨询信息，其尺寸应不小于海咨询信息，其尺寸应不小于海咨询信息，其尺寸应不小于14141414寸，支持寸，支持寸，支持寸，支持24x8024x8024x8024x80字符显示。字符显示。字符显示。字符显示。n 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。析。析。析。VDRVDRVDRVDR按国际海事组织的要求记录航行数据。按国际海事组织的要求记录航行数据。按国际海事组织的要求记录航行数据。按国际海事组织的要求记录航行数据。n n外部接口一般是含有外部接口一般是含有外部接口一般是含有外部接口一般是含有CPUCPUCPUCPU的智能接口，保证从外部传感器接收信的智能接口，保证从外部传感器接收信的智能接口，保证从外部传感器接收信的智能接口，保证从外部传感器接收信息（包括息（包括息（包括息（包括GPSGPSGPSGPS、LORAN-CLORAN-CLORAN-CLORAN-C、罗经、计程仪、风速风向仪、测深仪、罗经、计程仪、风速风向仪、测深仪、罗经、计程仪、风速风向仪、测深仪、罗经、计程仪、风速风向仪、测深仪、AISAISAISAIS、雷达、雷达、雷达、雷达/ARPA/ARPA/ARPA/ARPA、卫星船站、自动舵等设备的信息）并按照一、卫星船站、自动舵等设备的信息）并按照一、卫星船站、自动舵等设备的信息）并按照一、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（如定的调度策略向主机发送这些信息。通过船用通信设备（如定的调度策略向主机发送这些信息。通过船用通信设备（如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-CINMARSAT-CINMARSAT-CINMARSAT-C）不仅自动接收）不仅自动接收）不仅自动接收）不仅自动接收ENCENCENCENC的改正数据，实现电子海图的自的改正数据，实现电子海图的自的改正数据，实现电子海图的自的改正数据，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。动改正，而且还可接收其他诸如气象预报数据等。动改正，而且还可接收其他诸如气象预报数据等。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系统（ECDIS）n n软件部分：软件部分：软件部分：软件部分：海图信息处理软件：由海图信息处理软件：由ENCENC向向SENCSENC转换的软件、电转换的软件、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。数据的管理软件等。电子海图显示系统软件：电子海图合成软件（给定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。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）（续上页）（续上页）计划航线设计软件计划航线设计软件计划航线设计软件计划航线设计软件:在电子海图上手工绘制和修改计划航在电子海图上手工绘制和修改计划航在电子海图上手工绘制和修改计划航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、线、计划航线可行性检查、经验（推荐）航线库的管理、线、计划航线可行性检查、经验（推荐）航线库的管理、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、航行计划列表的生成（每个航行段的距离、航速、航向、航行计划列表的生成（每个航行段的距离、航速、航向、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）。航行时间等）。航行时间等）。航行时间等）。传感器接口软件：与传感器接口软件：与传感器接口软件：与传感器接口软件：与GPSGPSGPSGPS、LORAN-CLORAN-CLORAN-CLORAN-C、罗经、计程仪、风速、罗经、计程仪、风速、罗经、计程仪、风速、罗经、计程仪、风速风向仪、测深仪、风向仪、测深仪、风向仪、测深仪、风向仪、测深仪、AISAISAISAIS、雷达、雷达、雷达、雷达/ARPA/ARPA/ARPA/ARPA、卫星船站、自动舵等、卫星船站、自动舵等、卫星船站、自动舵等、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设备的接口软件，以及从这些传感器所读取的信息的调度设备的接口软件，以及从这些传感器所读取的信息的调度设备的接口软件，以及从这些传感器所读取的信息的调度和综合处理软件。和综合处理软件。和综合处理软件。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、检测航行航路监视软件：计算船舶偏离计划航线的距离、检测航行航路监视软件：计算船舶偏离计划航线的距离、检测航行航路监视软件：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。前方的危险物和浅水域、危险指示和报警等。前方的危险物和浅水域、危险指示和报警等。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）（续上页）航行记录软件：记录船舶航行过程中所使用的海图的详细航行记录软件：记录船舶航行过程中所使用的海图的详细航行记录软件：记录船舶航行过程中所使用的海图的详细航行记录软件：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，实现类似信息以及航行要素，实现类似信息以及航行要素，实现类似信息以及航行要素，实现类似“黑匣子黑匣子黑匣子黑匣子”的功能。的功能。的功能。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、航海问题的求解软件：船位推算、恒向线和大圆航法计算、航海问题的求解软件：船位推算、恒向线和大圆航法计算、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、距离和方位计算、陆标定位计算、大地问题正反解计算、距离和方位计算、陆标定位计算、大地问题正反解计算、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（不同大地坐标系之间的换算、船舶避碰要素（不同大地坐标系之间的换算、船舶避碰要素（不同大地坐标系之间的换算、船舶避碰要素（CPACPACPACPA、TCPATCPATCPATCPA）计算等。）计算等。）计算等。）计算等。1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）（3 3）ECDISECDIS的主要功能的主要功能 a.a.海图显示。包括：在给定的投影方式下合成和显海图显示。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）；以海图的基准纬度，以减小海图的投影变形）；以“正北向上正北向上”或或“航向向上航向向上”方式显示海图；以方式显示海图；以“相对运动相对运动”或或“绝对运动绝对运动”方式显示海图；随方式显示海图；随机改变电子海图的比例尺（缩放显示及漫游）；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）。不需要的信息）。1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）（3）ECDIS的主要功能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。1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）（3 3）ECDISECDIS的主要功能的主要功能c.c.海图改正：能够接受由官方海图改正：能够接受由官方ENCENC制作部门提供的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，实现无线电航行警告中提取的改正数据，实现ENCENC的的自动和手工改正。自动和手工改正。d.d.定位及导航：能够同计程仪、电罗经、定位及导航：能够同计程仪、电罗经、GPSGPS、Loran-CLoran-C、测深仪、气象仪等设备连接，接收来、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。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）（3）ECDIS的主要功能e.雷达信息处理：雷达信息处理：ECDISECDIS可将雷达图象和可将雷达图象和ARPAARPA信信息叠加显示在电子海图上，提供本船、本船周围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。决策可行与否。1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）（3）ECDIS的主要功能f.f.航路监视：在船舶航行过程中，航路监视：在船舶航行过程中，ECDISECDIS能够自动能够自动计算船舶偏离计划航线的距离，必要时给出指示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。和报警，实现航迹保持。ECDISECDIS还能够自动检测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、到航行前方的暗礁、禁航区、浅滩等，实现避礁、防浅。防浅。g.g.航海信息咨询：获取电子海图上要素的详细描述航海信息咨询：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、信息以及整个航线上的航行条件信息，如潮汐、海流、气象等。海流、气象等。1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）（3）ECDIS的主要功能h.h.航行记录：航行记录：ECDISECDIS能够自动记录前能够自动记录前1212小时内所使小时内所使用过的用过的ENCENC单元及其来源、版本、日期和改正历单元及其来源、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。也就是情况。记录的信息不允许被操纵和改变。也就是说，说，ECDISECDIS应具备类似应具备类似“黑匣子黑匣子”的功能。的功能。1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）（4）光栅扫描海图显示系统 （Raster Chart Display Systems Raster Chart Display Systems RCDSRCDS）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：1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）光栅扫描海图显示系统的局限性：光栅扫描海图显示系统的局限性：光栅扫描海图显示系统的局限性：光栅扫描海图显示系统的局限性：n n光栅扫描海图为有边界海图，这种模式如使用一套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。纸质海图一样。n n光栅扫描海图不能启动诸如防止搁浅的自动报警功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，但可以由用户加入信息的方式产生某些报警功能。能。n n海图基准面和投影可能和海图基准面和投影可能和ENCENC不同。不同。n n海图上的特征不能被简化或移除以适合某种特定的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。航行要求，诸如雷达信息的叠加等。n n不能随意选择海图显示比例，可能会影响到对下一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。步航行的计划功能。（续下页）（续下页）1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）（续前页）（续前页）n nRCDSRCDS的海图变向显示可能影响海图资料的读取。的海图变向显示可能影响海图资料的读取。n n可能不能够通过查询方式获取海图物标的附加信息。可能不能够通过查询方式获取海图物标的附加信息。n n不能设置安全警戒等深线或水深点并使其强调性显不能设置安全警戒等深线或水深点并使其强调性显示。示。n n基于光栅扫描海图，不同的颜色可能用于显示同样基于光栅扫描海图，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。的海图信息，也可能出现白天和夜间颜色的不同。n n光栅扫描海图应以其纸质海图的比例尺显示，过份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的放大或缩小会严重降低RCDSRCDS的性能。的性能。1.2.3 电子海图系统（ECS）ECS ECS指所有没有通过测试证明符合指所有没有通过测试证明符合ECDISECDIS性性能标准的系统。能标准的系统。ECSECS可以显示可以显示ENCENC或或RNCRNC或其他或其他私自出版的海图。也可以有类似于私自出版的海图。也可以有类似于ECDISECDIS的功能。的功能。在在ECDISECDIS性能标准未制订之前的电子海图系统性能标准未制订之前的电子海图系统基本属于这一类。基本属于这一类。如果船舶安装如果船舶安装ECSECS，无论使用什么海图，都不，无论使用什么海图，都不能解除其配备纸质海图的要求。能解除其配备纸质海图的要求。REVIEWn n电子海图电子海图电子海图电子海图 矢量化海图矢量化海图矢量化海图矢量化海图 光栅扫描海图光栅扫描海图光栅扫描海图光栅扫描海图n n电子航海图（电子航海图（电子航海图（电子航海图（ENCENC）n n光栅扫描航海图（光栅扫描航海图（光栅扫描航海图（光栅扫描航海图（RNCRNC）n n系统电子航海图（系统电子航海图（系统电子航海图（系统电子航海图（SENC)SENC)-ppECDIS-ECDIS-定义定义定义定义-系统组成系统组成系统组成系统组成-基本功能基本功能基本功能基本功能|-RCDS-|-RCDS-局限性（使用时的注意事项）局限性（使用时的注意事项）局限性（使用时的注意事项）局限性（使用时的注意事项）ppECSECS第一章 基础知识基础知识 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1.3.1 ECDIS数据基础 ECDIS ECDIS数据格式是数据格式是数据格式是数据格式是S57S57格式，其将现实世界格式，其将现实世界格式，其将现实世界格式，其将现实世界的实体用特征对象（的实体用特征对象（的实体用特征对象（的实体用特征对象（Feature ObjectFeature Object）和空间）和空间）和空间）和空间对象（对象（对象（对象（Spatial ObjectSpatial Object）的组合来描述：）的组合来描述：）的组合来描述：）的组合来描述：n n特征对象：描述实体的种类、性质和特征等属性特征对象：描述实体的种类、性质和特征等属性特征对象：描述实体的种类、性质和特征等属性特征对象：描述实体的种类、性质和特征等属性信息。信息。信息。信息。n n空间对象：描述实体的空间位置特性。空间对象：描述实体的空间位置特性。空间对象：描述实体的空间位置特性。空间对象：描述实体的空间位置特性。每个空间对象有特征对象与此对应，编码组成每个空间对象有特征对象与此对应，编码组成每个空间对象有特征对象与此对应，编码组成每个空间对象有特征对象与此对应，编码组成数据库。数据库。数据库。数据库。1.3.2 ENC的制作（1 1）相关术语）相关术语n n电子航海图数据（电子航海图数据（电子航海图数据（电子航海图数据（ENCD,Electronic Navigational Chart ENCD,Electronic Navigational Chart ENCD,Electronic Navigational Chart ENCD,Electronic Navigational Chart Data):Data):Data):Data):国家水道测量组织提供的制作国家水道测量组织提供的制作国家水道测量组织提供的制作国家水道测量组织提供的制作ENCENCENCENC的数据。的数据。的数据。的数据。n n电子航海图数据库（电子航海图数据库（电子航海图数据库（电子航海图数据库（ENCDB,Electronic Navigational ENCDB,Electronic Navigational ENCDB,Electronic Navigational ENCDB,Electronic Navigational Chart Data Base):Chart Data Base):Chart Data Base):Chart Data Base):生产和维护生产和维护生产和维护生产和维护ENCENCENCENC的基础数据库，由的基础数据库，由的基础数据库，由的基础数据库，由ENCDENCDENCDENCD编制而成。编制而成。编制而成。编制而成。n n电子海图数据库（电子海图数据库（电子海图数据库（电子海图数据库（ECDB,Electronic Chart Data BaseECDB,Electronic Chart Data BaseECDB,Electronic Chart Data BaseECDB,Electronic Chart Data Base）：）：）：）：ECDBECDBECDBECDB的基础数据库。的基础数据库。的基础数据库。的基础数据库。n n单元（单元（单元（单元（CellCellCellCell）：某地理区域的）：某地理区域的）：某地理区域的）：某地理区域的ENCENCENCENC数据分发的基本单位，地数据分发的基本单位，地数据分发的基本单位，地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，数据文件大小不理区域为有经线和纬线组成的方形区域，数据文件大小不理区域为有经线和纬线组成的方形区域，数据文件大小不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超过超过超过5MB5MB5MB5MB。1.3.2 ENC的制作*（2 2）制作过程）制作过程 ECDB ECDB ECDB ECDB ENCD ENCD ENCD ENCD ENCDB改正信息改正信息 ENC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）数据制作(扩展知识）水平基准面：4楼，投影方式：第1列第2排第4列第10