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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,电子海图显示与信息系统,(ECDIS),山东交通学院海运学院,2013,年,3,月,第三章,ECDIS,功能和应用,与其他导航系统与设备的集成,海图外其他航海信息的使用,导航与监控参数的设定,船舶、航线、航迹的显示,系统提示与报警,航线设计与航次计划,航行监控,航行记录,一、,与其他导航系统与设备的集成,ECDIS,可以与,GPS(DGPS),、,AIS,、,RADAR,、罗经、测深仪、气象仪等助航仪器连接,接收下列类型数据:,定位数据:本船位置、航向、航速;,测深数据:测深仪所在位置水深;,雷达数据:雷达数字图像、跟踪目标的相对位置、速度、航向;,AIS,数据:本船周围其他,AIS,目标的静态信息及动态信息;,罗经数据:以本船罗北为基准;,气象数据:风向、风速等。,ECDIS,还与,Navtex,、自动舵等设备连接。,需注意的问题:,航海人员者必须明确传感器的误差直接影响,ECDIS,的精度:,仪器本身的误差,仪器所基于的坐标系的不同导致的误差,仪器天线、传感器的位置造成的误差,仪器性能的下降或突然的故障等,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。,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,)他船定位系统有误差,导致他船位置显示错误。,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,),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。,二、海图外其他航海信息的使用,(,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,根据本船航行参数进行遭遇预警。,信息查询方法,属性查询:,以传统的书目查询方法为基础,通过对若干主体名称、类别归属等的属性组合条件查询信息库;,最普通、最常用的信息查询方法。,空间查询:,通过已知的物标地理位置在海图上进行信息查询的方法。,ECDIS,以文字、表格、曲线、特定形状、向量等形式显示信息。,三、导航与监控参数的设定,安全参数:,控制海图显示方式,(,双色水深区、四色水深区、水深强调显示等,),,对航线进行有效性检测、航路监控的安全计算与报警提示。,定位设置配置:主辅定位系统连接,安全水深,安全等深线:默认为,30m,,应根据本船的吃水等,选择合适的安全等深线。,安全距离,安全高度,警戒矢量,警戒圈,报警参数:在航线设计、本船参数、系统参数、航行监控各项功能中设置。,开关报警:决定是否进行报警;,量值报警:设置具体的量值界限决定是否报警;,自动报警:设备故障、海图有效性。,四、船舶、航线、航迹的显示,本船:以本船符号或经纬度坐标显示,本船符号包括基本符号和比例船型两种。,基本符号:以本船船位为中心的黑色双圆圈,并带有船舶横向线表示船舶的型体横向,长度小于,6mm,时,使用基本符号显示本船。,比例船型:按显示比例尺对船长和船宽进行屏幕尺度换算,以简单的,5,点模型构筑成一个对称船型。需要准确设置定位天线在船上的准确位置,在近岸、狭水道、靠泊航行有助于直接进行操船判断和决策。,航线:被监视的航线通常被特殊显示,一明显区别于海图上的其他物标。,颜色:红色,线型:比设计航线粗一倍的实线或点划线,转向点:从第一转向点开始递增的顺序标号,并用特殊标记特别显示下一个转向点。,航迹:显示带有时间标志的本船主航迹和辅助航迹,可以控制显示时间段和航迹点之间的时间间隔,显示设定时间段内的本船历史航迹。,五、系统提示与报警,海图报警与提示:黄色,比例尺超大或超小:大于或小于海图的编辑比例尺,可能造成用户视觉上的空间判断错误。,非官方海图:海图数据位非官方来源。非官方数据添加到官方数据一起混合显示,非官方数据应按照,S-52,相关标准特别显示;同一水域既有官方又有非官方数据,应提示显示内容为非官方数据,建议参阅官方,RNC,或纸质海图。,无海图数据:无法进行航行监控。,无矢量海图:光栅海图不具备计算能力,只能进行视觉的海图监视,不能进行依赖海图数据的航行监控。,设备报警:黄色,连接故障:未检测到连接的设备,运行故障:连接的设备无信号,数据错误:传递的数据无法正确解析,航行预警:结合电子海图数据对未来的趋势进行预测。,CPA,报警:,CPA/TCPA,同时进入设定的临界值范围;,限制区域预警:判断本船是否可能进入某限制区域,可能进入点闪烁显示一个符号。,碰撞报警:判断本船与危险物的距离是否小于安全距离、是否接近危险物。,转向点报警:设置抵达下一转向点的提前报警时间,提醒及时转向。,航行报警,船位丢失:本船不在显示屏屏幕内显示船位丢失报警;,偏航报警:偏离航线距离大于设定值,偏航报警自动进行;,偏向报警:航向与计划航向夹角超过设定偏向报警角,偏向不等于偏航;,航行超时:航行时间与预定时间相差较大;,距离报警:本船与某地理位置点的距离超过限定值,可设,2,个;,方位报警:本船与某地理位置点的方位超过限定值,可设,2,个;,超速报警:限速水域航行,航速超过限定值;,走锚报警:漂移出设定的锚位及走锚监视半径;,定时报警:一次性定时报警,周期性报时提醒;,锚位指引:设置抛锚点坐标,显示本船到抛锚点的方位距离,指引操船。,落水监控:,MOB,,强制实现的功能,监控落水物与本船的相对位置关系,辅助船舶的救助操作。,报警处理,有些报警条件不满足时自动消除,.,有些需要船员确认,才能取消提示或显示。,六、航线设计与航次计划,1,、航线设计,航线参数,基本参数:转向点、航段;,监控报警参数:偏航报警距离、偏向角度、旋回半径;,航线编辑:图形编辑、表格编辑,设置通用参数,添加转向点,修改转向点,删除转向点,航线连接:多条航线依次连接成一条新航线。,反向航线:将原出发点改为目的地,需对某些特殊航段进行修改。,航线检查:检测,SENC,中最大比例尺海图所提供的海图数据是否符合设置要求。,报警参数:安全水深、安全等深线、安全距离、安全高度;,检测内容:非官方海图,穿越安全等深线、禁航区、浅水区,临近危险物等。,航线管理:创建新航线、航线查询与修改、航线删除、航线导入、航线导出。,2,、航次计划,航次参数:预计开航时间,(ETD),、停留时间,(STAY),、预计抵达时间(,ETA,)、航行速度(,SPEED,),航次计划编辑,自动编辑:不考虑转向点的停留时间,根据平均航速计算航线的时间计划。,手动编辑:在适当的转向点上设置航行参数,系统计算航线的计划结果。,计划管理:创建新计划,查询与修改、删除、打印计划。,七、航行监控,1,、航线监视,被监视的航线通常被特殊显示,一明显区别于海图上的其他物标。,颜色:红色,线型:比设计航线粗一倍的实线或点划线,转向点:从第一转向点开始递增的顺序标号,并用特殊标记特别显示下一个转向点。,转向点和航段上控制显示:转舵线、累计航程、航向、航程、抵达时间、航速、偏航带等。,2,、航行状态,本船:本船符号(基本符号、比例船型)或经纬度坐标显示。,定位时间,航迹:主辅航迹,航向:矢量线形式显示,船首向:以罗北为基准,矢量线形式显示,航速:矢量线形式显示对地或对水航速。,目标叠加,雷达图像、跟踪目标,采用原点或圆圈表示,带有表示目标型体横向的横向短线。,整个图像不能完全重合(设备参考点不同、主定位系统误差造成),目标位移和本船航行矢量线不重合(本系统与雷达扫描周期不同),AIS,目标,等腰三角形表示,尖头方向表示目标的型体纵向,有碰撞危险的用红色三角形,休眠状态的用蓝色三角形。,AIS,目标与,ARPA,目标不完全重合(本系统扫描周期与,AIS,信号发送周期不同),他船位置显示错误(他船定位系统误差),3,、船位修正,利用,ARPA,目标:,ARPA,目标相对海图某位置的关系明显可见,移动该目标到该海图点位的方法来进行本船船位调整。,利用已知船位:已知本船所处的实际海图位置,用鼠标将本船拖拽到该位置。,取消调整:船位调整后,以显著标记警示,不需要调整时及时取消。,八、航行记录,1,、记录存储:,ECDIS,至少存储,12,小时内本船航行历史状态数据;船员不能编辑、删除所保存记录,只能查看和添加一些附注信息。,命名、内容,船员特记:通过一键操作添加一特殊的航行记录(,EVENT,),海图上特殊标记显示。,添加附注:附注(,REMARK,)字段输入文字描述信息;,定时存储:,1,分钟保存一个新纪录,(,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。,事件存储(自动):,必要事件:系统开启、关闭、过转向点,船员设置参数:调用、取消监控航线,启动、停止报警功能;,设备:连接、断开设备,系统报警,变换海图显示,船员特记,2,、航迹存储,航行记录和航次航迹分别存储,设置轨迹存储时间间隔,最大为,4,小时。,3,、记录查询和打印,记录以时间先后顺序排列,选择时间对记录信息进行浏览;,记录打印:打印查询显示的航行记录。,4,、航迹再现,ECDIS,以表格形式显示各记录点的数据信息,海图上显示记录点的符号图形信息;,航行再现(航行回放):,12,小时内的航行状态,调出并显示每个记录点信息(航行状态、海图、比例尺);,航迹再现:再现较长时段的航次轨迹。,第四章 使用,ECDIS,的风险,海图数据误差,船位的准确性,硬件故障与数据误差,系统的可靠性,系统操作误差,备用系统,一、海图数据误差,海图误差:纸质海图数据误差、数据扫描遗漏、海图之间有缝隙或丢失数据,坐标系误差:定位系统坐标系与海图坐标系不一致,没有对船位误差进行修正;,方位误差:真北与罗经北的误差,取决于罗经校正是否准确;,传感器设备本身固有的误差。,二、船位误差,本船定位设备位置误差:天线位置不在船舶对称中心。,目标船位误差:与本船类似,数据延时:,GPS,、雷达、,AIS,存在工作周期,,ECDIS,数据每隔,13s,刷新数据,存在一定延时。,三、外部设备误差,性能下降:使用时间过长、硬件老化;,连接故障:外部设备无法为,ECDIS,提供数据,突发故障:硬件故障使,ECDIS,获得的数据失真,信息无法置信,导致灾难性后果。,四、系统操作误差,海图显示不当:,设置错误:,操作错误:,理解错误:忽视海图超比例尺显示、忽视显示控制、缺乏分析接受显示船位,五、系统可靠性,海图数据:是否为官方,ENC,,需定期更新;,显示信息:熟悉电子海图系统和航路资料,正确评估显示信息;,ECDIS,设置:合适的显示方式,报警参数的正确设置和报警功能的正确使用,正确解读告警信息;,系统设备保养:双套设备定期转换使用,外部设备定期进行性能检测,定期对,ECDIS,进行主要功能在船测试,正确使用备用装置;,系统软件维护:专机专用,预防病毒,注意制造商发布的信息,对可能存在的问题或缺陷进行修正;,驾驶台设备配置:尽量安装同一制造商产品,正确进行系统设置,认识传感器的局限性;,电力供应:常规电源、应急电源。,六、备用系统,性能标准要求:独立于,ECDIS,的备用装置,以确保,ECDIS,出故障时继续保持船舶安全航
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