ECDIS(电子海图信息显示系统)是指符合有关国际标准的船用电子海图系统。它以计算机为核心连接定位、测深、雷达、AIS等设备,以电子海图为基础,综合反映船舶行驶状态,为船舶驾驶人员提供各种信息查询、量算和航海记录专门工具,是一种专题地理信息系统(GIS)。ECDIS可以与船舶自动控制系统连接,实现船舶的自动驾驶。
ECDIS相关的国际标准有:
. IHO S57—水道测量数据交换标准;
. IHO S52—电子海图显示标准;
. IEC61174—ECDIS硬件检测标准等。
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ECDIS相关术语
. ECDIS(Electronic Chart Display and Information System)-电子海图显示与信息系统
. ENC(Electronic Nautical /Navigational Chart)-电子航海图
. EC(Electronic Chart)-电子海图
. ECS( Electronic Chart System)-电子海图系统
. SENC—系统电子航海图
. ER—电子海图改正信息
. ECDB—电子海图数据库
. RENC—地区性ENC协调中心
. WEND—世界电子航海图数据库
. IHO—国际水道测量组织
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AIS简介
AIS――船舶自动识别系统,是近年来几个国际组织,特别是国际海事组织(IMO)、国际航标协会(IALA)、国际电信联盟(ITU-R)共同的研究成果。安装了AIS的船舶将在海事VHF频段不停向外发送本船的航向、航速、经纬度位置等动态信息,船名、呼号、来港、去港等静态信息。同时也接收他船发送的这些动态、静态信息。如此,安装了AIS的船舶便可实现可靠的数据交换意义上的“互见”。如将这些数据在电子海图上以图形化的方式显示出来,即可实现真正视觉上的可靠“互见”。为避碰提供重要保障。
由于AIS使用海事VHF频段交换数据,所以AIS设备的成本相对于雷达设备要低很多,然而它的"可视"范围却几乎等于雷达。由于这种特性,AIS将极大地增强雷达功能。而且,由于安装AIS的船舶的航行信息都是在"空中"传播,因此当地VTS站也可以收到。为处理AIS信息,VTS只需配有AIS基站, *** 作员无须逐个查询船舶,利用AIS就可以获得所有装有AIS船舶的完整的交通动态信息。由于AIS完全独立于雷达,也就是说,基于AIS的VTS无须安装雷达,因此,AIS技术对VTS *** 作的长期作用,其效果不可估量。
最后,如果将定期航行和固定航线的船舶的相关信息经常或者按需加在传送信息中,AIS将成为一种船舶报告系统。这些附加的信息包括船舶呼号、船名、货种、始发港和目的港以及实际吃水等等。
上述三个应用领域组成了AIS的整体思想,也是IMO对它定义的依据:
. AIS是一种船上改善避碰效果的方法。
. AIS是一种不用雷达即可使VTMS获得交通状态的方法。
. AIS是一种制定船舶报告计划的方法。
电子海图显示与信息系统(ECDIS-Electronic Chart Display and Information System)
ECDIS是指符合有关国际标准的船用电子海图系统。它以计算机为核心,连接定位、测深、雷达等设备,以ENC为基础,综合反映船舶行驶状态,为船舶驾驶人员提供各种信息查询、量算和航海记录专门工具,是一种专题地理信息系统(GIS)。
ECDIS相关的国际标准有:
S57—IHO水道测量数据交换标准
S52—电子海图显示标准
IEC61174—ECDIS硬件检测标准等
ECDIS还可以与船舶自动控制系统连接,实现船舶的自动驾驶。
电子航海图(ENC):ENC(Electric Nautical /Navigational Chart)是由国家官方机构(HO)发布的、专供ECDIS使用的、符合国际标准的数据库。ENC除包含为了安全航行所必需的海图信息外,还可能包含航路指南、港口概况等其他有用的信息。其数据格式主要有矢量方式和栅格方式两种。经IHO承认的矢量数据格式标准为S57/3.0,栅格数据格式标准为ARCS。
矢量电子海图:它具有存储量小、显示速度快、精度高、能够支持多种智能化功能等优点,但由于其交换格式S57格式公开,不易保密,并且制作较繁琐。目前覆盖范围最大的是挪威C-MAP公司的C93格式电子海图。交互编辑,,形成矢量海图底图。
电子海图制作:加入各要素的属性/直接从数据库调入属性,生成S57格式的ENC/ER,底图扫描矢量化/数字化。
电子海图(EC): EC(Electric Chart)是指各种非标准的数字式海图。一般应用于一些专业的应用系统,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。例如,我们设计的航标维护系统所用的电子海图。
电子海图系统(ECS):与EC类似,ECS(ElectricChart System)是指各种非标准的电子海图应用系统。一般应用于一些专业领域,例如,游船导航系统、引水系统、渔船应用系统等。它可以很复杂,也可以简单到只有一条岸线显示和航线显示的导航型GPS一体机。
其他名词:
SENC—系统电子航海图
ER—电子海图改正信息
ECDB—电子海图数据库
RENC—地区性ENC协调中心
WEND—世界电子航海图数据库
IHO—国际水道测量组织
IMO—国际海事组织。
1、电子海图规范与标准
与电子海图密切相关的三个国际组织是国际海事组织(IMO)、国际海道测量组织(IHO)和国际电工委员会(IEC)。1986年,IMO和IHO同意成立一个由各国有关部门组成的协调小组(HGE),共同参与电子海图方面的技术讨论。随后的十几年来,HGE技术组进行了卓有成效的工作,制定了一系列的电子海图规范与标准,这些标准主要有:
1995年11月IMO讨论通过了ECDIS的性能标准,此标准明文规定,ECDIS可以做为“1974海上人命安全公约(SOLAS)”所要求的纸海图的等价物,换言之,ECDIS可以取代传统的纸海图。1996年11月,IMO又增补了ECDIS备用设备的条款。
1996年2月,IHO增补通过了关于电子海图内容、图标、颜色和ECDIS显示系统的规范,即S52(第五版)。
1996年11月,IHO公布了S57标准第三版,S57规定了ENC的数据交换格式、ENC数据库的性能标准,以及ENC的改正概要。并规定该标准保持到2000年不变。
1997年9月,IEC提出了对ECDIS硬件设备的检验和测试标准(IEC61174)。IEC还有一个对船用导航设备的“环境测试标准”,称为IEC60945。此标准用来检测船用导航设备(雷达/ARPA、ECDIS等)在不同温度、湿度、振动等情况下的可靠性。
2、电子航海图(ENC)
电子航海图(ENC)属于电子海图数据库,是由各国官方的海道测量局(HO)制作的(也有一些国家由某公司制作,由HO认定)符合IHO S57标准的矢量电子海图。ECDIS的应用,离不开全球范围的数千幅ENC的支持。所以,IHO正在努力敦促世界各海洋国家制作自己海域的ENC,并成立了一些区域性的ENC中心,通过国际合作共同完成全球ENC数据库的建立,并逐步建立全球的ER发行体系。由于各国的技术水平相差较大,全球ENC数据库的建立进展缓慢,相反,一些大公司却利用技术和资金的优势,制作了符合S57要求的全球ENC数据库。这些ENC补充了官方ENC数量的不足。但是,也存在着缺乏法律保障、改正不及时等问题。
3、电子海图显示与信息系统(ECDIS)和电子海图系统(ECS):
尽管电子海图的发展不过十几年的历史,但各种电子海图产品却如雨后春笋一般不断涌现。由于ECDIS的设计与生产纯粹是企业行为,所以ECDIS的发展速
度远快于ENC的发展。目前,能够提供符合国际标准的ECDIS的厂家不下十几家,其中较著名的有英国船商公司、德国ATLAS公司和7CS公司、加拿大OFFSHORE公司等。除此之外,能够提供不符合国际标准的电子海图系统(ECS)的产品的公司估计不下千家。
4、国内现状
尽管我国从80年代就开展了电子海图的研究,但由于各种各样的原因,目前仍停留在研究、试制阶段,仅有海军测绘研究所研制的电子海图系统应用与军舰的导航,大连海事大学等几家单位的研究已转向其他方向。到目前为止还没有国产的符合国际标准的ECDIS产品上市。相反,许多非专业公司和单位都瞄准了电子海图应用系统的开发,并且已经有多家的简易型ECS投入使用。
在国际标准电子海图方面,海事局系统内部正在加紧有关技术问题的研究。上海海事局完成了国际标准电子海图制作软件的设计;天津海事局应用加拿大的软件HOM已具备了批量生产S57标准ENC和ER(电子海图改正)的能力,目前正与武汉测绘科技大学联合研制S57标准电子海图质量控制软件。
海司航保部目前已完成了1:50万、1:25万、1:10万数字海图的建库工作,已可以批量生产S-57标准的ENC。已经对外发布符合S-57标准的电子海图
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