來(lái)源:www.cnshipnet.com 作者:中國(guó)船舶網(wǎng)
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(xiǎn)情。目前世界上安裝電子海圖的舶船在20萬(wàn)艘以上。隨著各國(guó)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(lái)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(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。電子海圖系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)航線設(shè)計(jì)、航向航跡監(jiān)測(cè)、自動(dòng)存儲(chǔ)本船航跡、歷史航程重新演示、航行自動(dòng)警報(bào)(如偏航、誤入危險(xiǎn)區(qū)等)、快速查詢各種信息(如水文、港口、潮汐、海流等)、船舶動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)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(dòng)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(gè)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(dòng)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(bào)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(kù)的完善,與雷達(dá)、定位儀、計(jì)程儀、測(cè)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(duì)保證船舶航行安全所起的重要作用,得到了IMO和IHO(國(guó)際航道測(cè)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(kù)、輸入傳感器、輸出終端設(shè)備等四個(gè)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(duì)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除可以顯示精確的電子海圖以外,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(duì)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(shì)
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(wèn)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(shí)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?! ?nbsp;
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(dòng)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(lái)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(gè)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(duì)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(dòng)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(lái)非??捎^的經(jīng)濟(jì)效益。