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    船舶海運電子海圖

    來源:未知作者:南京宏泰 日期:2020-12-26 21:14 瀏覽:
    在繼雷達/ARPA之后,電子海圖顯示與信息系統(ECDIS)是船舶導航領域的又一次重大技術革命。它已發展成為新型的船舶導航系統和輔助決策系統。它不僅能連續地給出船舶的位置信息,還能提供各種與航行有關的信息,有效地防止各種險情的發生。目前,全球有20多萬艘船舶配備電子海圖。隨著官方電子海圖(ENC)的逐步完善、標準ECDIS的出現和IMO的認可,ECDIS將在未來10年左右取代紙質海圖,成為21世紀航海信息處理的綜合手段。
     
    電子海圖之所以備受關注,是因為它具有傳統紙質海圖無法比擬的優勢。電子海圖系統可進行自動航路設計、航向和航跡監視、船舶航跡自動存儲、歷史航次再演示、航行自動報警(如偏航、誤入危險區域等)、各種信息(如水文、港口、潮汐、海流等)的快速查詢,船舶實時動態顯示(如刷新位置、速度、航向等)和船舶實時顯示DA/ARPA的回波圖像疊加在海圖上,數千張海圖的自動校正只需幾分鐘。
     
     

     
    發展背景與基本構成
     
    電子海圖的發展大致經歷了三個階段:
    1)紙質海圖等。從70年代末到1984年,人們主要是想降低海圖作業的工作量和勞動強度。因此,只有紙質海圖被數字化并存儲在計算機中。
    2) 1986年,人們開始挖掘ECDIS的潛力。例如,電子海圖顯示船舶位置、航線設計、航速、航向等船舶參數、警報等。
    3) 在導航信息系統階段,以電子海圖為導航信息核心,包括電子海圖數據庫的完善,與雷達、定位儀、測井儀、測深儀、GPS、VTS、AIS等設備和系統的接口和組合,多功能海洋電子海圖系統在保障船舶航行安全方面的重要作用已得到國際海事組織(IMO)、國際水文組織(IHO)和眾多航海專家的認可。1986年7月,海事組織和國際衛生組織成立了電子海圖信息系統協調小組。各種ECDIS標準和規范不斷建立和完善,各種性能優良的ECDIS產品不斷推陳出新。
     
     
    ECDIS由四個基本部分組成:主計算機系統、電子海圖數據庫、輸入傳感器和輸出終端設備。主計算機是電子海圖的核心,需要完成大量的計算和邏輯推理。最重要的一點是計算機圖形的處理。電子導航圖(ENC)是官方授權的。ECDIS不僅可以顯示精確的電子海圖,而且可以顯示船舶的位置、速度、航向和周圍目標的信息。因此,系統需要訪問各種導航傳感器和其他信息傳感器。

    該系統的終端設備包括圖形顯示、打印機和記錄儀。它顯示或輸出海圖導航元素的數據、人機對話內容、警報信息、熱鍵和海員操作菜單等。
     
     

     
    電子海圖顯示與信息系統的發展趨勢
     
    目前,ECDIS的性能標準、海圖顯示規范和數據標準已經建立,為ECDIS的合法化和推廣鋪平了道路。今后需要解決的關鍵問題是:盡快建立全球ENC和海圖校正服務網絡;擴展ECDIS的標準功能,使其具有智能特性;將ECDIS與高精度定位系統、雷達避碰系統、船舶通信系統、舵控制系統等集成在一起,協助船舶的操作決策,同時以最經濟的方式控制船舶航行在最優的航道上航行,以提高航運效率。
     
    目前,世界上一些航運技術開發公司已將其ECDIS與導航系統、ARPA、自動駕駛儀等連接起來,形成了所謂的組合橋系統,其主要思想是對這些導航儀器中的信息進行全面處理,為海員提供一個綜合的信息環境,使他們能夠快速做出船舶操作決策,提高航行安全,如何讓機器代替海員完成這項工作,以減少人為因素造成海上事故的可能性,減少船員數量,已成為航運業關注的話題。
     
    ECDIS能夠實現內河航道的船舶航行,由于內河航道航行環境的特殊性,對定位要求較高,尤其是在閘口區、橋梁區、窄河段等航區,在高精度DGPS和動態電子河道圖的前提下,可以在內河航道實現高精度、高可靠性的導航,在安全、疏浚、航道管理等方面帶來了可觀的經濟效益。

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