_舰船电子海图显示与信息系统发展评述_舰船电子海图显示与信息系统发展评述 (1)

SHIP ENGINEERING 船舶工程

V ol.27 No.4 2005 总第27卷，2005年第4期

舰船电子海图显示与信息系统发展评述

周永余，陈永冰，周 岗，边少峰

（海军工程大学导航工程系，武汉 430033）

摘 要：电子海图显示与信息系统(ECDIS)已成为现代舰船导航系统的重要配套设备，其设计日趋合理，各种不同类型的产品由国内、外产业界相继推出，同时涌现出一大批适合电子海图显示与信息系统需求的理论、技术、算法，电子海图显示与信息系统正朝着多功能、多模式、高精度、高可靠性的方向发展.文章着重综述了电子海图显示与信息系统的现状，阐述了舰船电子海图显示与信息系统的最新总线结构、扩展功能，指出了在21世纪初舰船电子海图显示与信息系统的发展趋势.

关键词：舰船；电子海图信息显示系统；自动识别系统；组合导航系统；自动雷达标绘仪；

卡尔曼滤波

中图分类号：U666.11 文献标识码：A 文章编号：1000-6982 (2005) 04-0062-04

Review on Development of Ship Electronic Chart Display

Information System

ZHOU Yong-yu, CHENG Yong-bing, ZHOU Gang, BIAN Shao-feng (Department of Navigation Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China)

Abstract:Electronic chart display information system（ECDIS） has become the important accessorial equipment of modern navigation system which is applied for ships. Its design is becoming more and more reasonable, different kinds of products have been launched by domestic and foreign manufactures. Meanwhile, a group of theory, technology and arithmetic came forth, which are suitable for ECDIS. It is developing in the direction of multi-functions, multi-modes, high accuracy and high reliability. The article summarizes the current situation of the system, expounds its newest bus structure and expanding functions, and points out the development trend of the system that will be in the 21th century earlier.

Key words:warship; electronic chart display infor mation system (ECDIS); automatic identification system (AIS); combined navigation system; automatism radar plotting aids (ARP A); Kalman filter

1 引言

电子海图显示与信息系统（Electronic Chart Display Information System，ECDIS）是一种能够同时显示海图信息和导航信息的助航设备，它正受到越来越多的关注，也是当前国际、国内航海、导航界研究的热点.ECDIS是继避碰雷达ARPA、组合导航系统之后，舰船导航方面诞生的又一项高新技术产物.目前成熟的ECDIS已发展成为各种舰船非常

收稿日期：2004-12-23；修回日期：2005-04-18

基金项目：国家自然科学基金资助项目（40376011）

作者简介：周永余（1950-），男，副教授，从事舰船导航、组合导航和舰船自动航行控制方面的教学、科研工作.

重要、必须配备的导航系统和辅助决策系统.电子海图系统能连续地给出船位的信息和实时航迹线，提供与航海、导航有关的各种信息和安全航海资料，有效地防范各种险情.在一些技术先进的航运和工业发达国家，如日本、美国、英国已经有了几代的子海图产品，特别是日本，数千条渔船和大部分商船都安装了复杂程度不同的ECDIS设备；加拿大、法国、德国、荷兰、挪威、澳大利亚、丹麦、俄罗斯等国家都在积极研制新的ECDIS.据不完全统计，目前世界上安装各类ECDIS的民用货船、游船、客船、渔船及军用大、中型舰艇约有数十万条之多[1].

2 20世纪ECDIS概况

ECDIS是依据国际海事组织(IMO)和国际航道测量组织(IHO)关于安全航行方面的有关规定研制的，它与移动通讯(如Inmarsat)、全球卫星定位系统(GPS)、雷达ARPA系统等多项技术有机结合，实现了舰船的电子航海图导航、通讯、船位报告、航向航迹监测、航行管理、避碰、航行辅助、遇难救险和报警等多项功能.

ECDIS可自动完成各种航海作业，代替人工海图标绘作业，避免由于操作者素质和身心状态差异造成的失误，大大减轻了工作强度，提高了自动化水平. ECDIS能直观、实时地反映舰船的动态态势，提供舰船运动的综合信息，使航海和管理指挥人员可把主要精力和时间集中在思考与决断方面，提高了舰船快速反应能力.

ECDIS主要由海域地理信息数字和航海信息两种数字海图组成.数字海图是计算机技术、多媒体技术、地理信息系统等高新技术相结合的产物.采用高清晰度的彩色大屏幕显示器，动态显示海洋地理要素；利用分层、开窗、缩放、漫游、自动换屏、快速调图等图形处理技术，使电子海图与纸质海图相比具有许多优越性.数字海图的数据源主要包括海图、遥感图像、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据等，这些是建立数字海图的地理数据库所需的.同时，电子海图将相当于数万张纸海图的数据储存于光盘或硬盘中，使用时调出和显示很方便，不但能显示纸质海图的全部信息，还可以显示航海资料、航行指南、港口资料、港湾锚地图集、航标表等信息.

可见，ECDIS有许多的特点和功能，显示的信息多，色彩鲜明，图像清晰悦目，可视性好；可方便地实现选择显示内容，集中显示那些当前航行必需的内容；用户可以选择显示比例尺与海图要素的层次，也可决定是否要与雷达信息叠加；可在屏幕上很方便地进行航路点设置，作计划航线和修改航行计划等项工作；能实时接收、显示及存储船位、航迹，并可回放航行过程；实现航路点转向报警、偏航报警、危险区报警等功能；可在电子海图上动态显示本船和它船的运动态势，便于指挥和操纵，尤其在进出港时，有利于避碰操作[2]，极大地减少了由于人为错误判断而造成的事故损失，使航海人员可把注意力不再放在避碰和自动警告处理上.

我国自20世纪80年代末开始研制ECDIS，经过近30年的发展，如今已初具规模.现在的任务是，依据国际海事组织和国际航道测量组织关于安全航行方面的GMDSS、ECDIS、AID等的规定，与世界电子海图系统体系接轨.

3 21世纪初ECDIS基本结构

ECDIS的组成和规模是由舰船所担负的任务决定的.根据舰船的任务，可研制相应规格的电子海图系统.

从基本结构角度看，ECDIS是一种把各种传感器组合成一体的综合安全导航系统的输出终端.将GPS/LORAN-C导航信号、罗经航向信号、计程仪速度信号经过接口装置送入主控计算机；把雷达原始视频信号经过雷达接口装置模数转换成数字信号送入主控计算机；将避碰雷达ARPA输出的数字信号解码送入主控计算机.使雷达图像、避碰雷达ARPA和GPS导航船位信号与电子海图的信息重迭显示.ECDIS主要由电子海图显示系统和电子海图信息数据库两部分组成.

3.1 电子海图显示系统

电子海图显示系统由船用电子海图（Electronic Navigational Chart）软件和电子海图显示设备配件（Electronic Chart Display Equipment）组成.图1为

21世纪初的舰船电子海图系统典型硬件结构框图.

图1 电子海图系统的典型结构框图

该硬件结构主要由四部分组成：导航仪器输入接口装置、主控计算机、输出装置和外围设备，主要功能如下：

外围设备的功能是实时接收各种测量信息，如航向、速度、位置、水深、风向、风速、ARPA避碰船位（前方的船位或方位距离、航向、航速）估计信息等.

主控计算机负责对外信息的输入与输出控制，利用扩展槽、智能串行口、并行口等连接图形显示控制板、语言板、雷达接口板、航向接口板、计程仪速度接口板、GPS/GLONASS接口、键盘、鼠标、打印机等.

主控计算机配有光盘和大容量硬盘，除存放系统软件、图形工作支持软件、字符库、符号库及全部应用软件外，还存放航行所用的全部数字海图.

主控计算机设有人机对话界面，海图显示控制的全部操作，都是通过键盘和鼠标进行的，由主控计算机完成.

电子海图的软件分为系统管理软件、数据处理软件和功能软件三大部分.

系统管理软件是为全面管理主控计算机中的中央处理器的时序、存贮空间、各传感器的导航信息以及调度数据处理软件和功能软件而设计的一套程序，具有自检、故障分析、报警以及计算机网络通讯等多种功能.

数据处理软件对来自各传感器的导航信息进行信息预处理和对预处理后的数据进行状态最优估计（滤波），对导航信息进行组合处理，进行各种航海要素计算，求取最佳船位、航迹、航向和航速等，提供精确可靠的运动参数和姿态信息，自动进行海图作业.

功能软件是在系统管理软件的统一管理下，依据数据处理软件给出本船的估计状态，按照导航显控台上指挥员的指令进行解算和控制的软件.

3.2 电子海图信息数据库

电子海图信息数据库以数字的形式处理和存贮各国海道测量部门提供的海图数据信息，它包括全面完整的海图信息和航海相关信息，可以用计算机软件形式和一定的传输方法及格式由舰船和陆上的电子海图数据库分库传递、修改和更新资料信息.

4 21世纪初ECDIS信息源组合

4.1 组合原则

ECDIS的输入信息有航向角、姿态角(选项)、位置、绝对速度、相对速度、水深、风向、风速、ARPA避碰船位估计、雷达物标、航迹向、航行状态、转向率等多种信息.

组合的原则根据不同的运载体所完成的使命和任务而定.

对民用的货船、油船，主要为保证其航行安全，必须有GPS、避碰雷达、计程仪、测深仪等信息.

对军用舰艇，需要在海上发射导弹时，则必须有姿态信息，这就要求有提供姿态信号的导航设备参与组合.

主控计算机根据输入的导航信息和用途指令及预先编制好的处理程序和滤波程序进行计算和滤波处理，求得统计意义上的最优解.

4.2 组合类型

根据ECDIS的用途，有如下几种主要的组合类型[3]：

以电罗经、多普勒计程仪构成的推位系统，与GPS、避碰雷达等组成兼有避碰功能的电子海图系统；以平台罗经、声相关计程仪或多普勒声纳等组成的以推算舰位为中心，与其它测位系统（GPS、天文等导航系统）组成的推算测位ECDIS.

随着船载自动识别系统（AIS）技术的发展及国际海事组织决定强制性安装该系统，使ECDIS与船载AIS的组合研究已成为保障舰船航行安全的一个重要研究课题.将ECDIS与舰船自动避碰系统组合，使海图信息、定位信息、舰船运动参数（如航向、航速等）等组合为一体，为舰船导航提供决策支持，保障舰船航行安全.这样除了具有海图作业功能外，还有舰船自动识别功能（可获得舰船船位、对地航速、真航向、转向速率、船首向、航行状态等信息）和舰船计划航线管理功能（计划航线输入、计划航线显示、到转向点的航向提示、偏航报警等）.这种先进的组合系统可实时获得本船和邻船的船位、航向、航速等信息，并动态地显示在电子海图平台上.

5 21世纪初ECDIS发展趋势

综观20世纪ECDIS的研制、发展状况，21世纪的ECDIS将成为民用和军用船舶必须的配套设备，并将推出一批更先进的智能化、多功能、多模式、高精度、高可靠性的ECDIS产品.

1）对ECDIS的自动化要求继续升级.ECDIS 将优先采用以太网连接，使数据交换、处理能力、数据利用率大大提高.

2）对高可靠性、高精度的要求将是设计的重要指标.采用信息源双配置、多传感器、多模式工作方式及数据实时处理、滤波、容错处理功能和逻辑职能等多种技术融合为一个整体，形成信息集成化ECDIS.

3）不但有来自本船各量测设备的信息，还通过国际移动通信卫星终端及其它卫星通讯设备、全球海上遇险和安全系统等各种途径获得本船和其它舰船的位置、航向、航速、船名、船的类型以及机动参数等更可靠更正确的信息，完成与管理者和舰船的双向数据通信，并允许管理用户查询船位和航行轨迹.也可将本船状态通过通讯卫星发往岸上管理（或指挥）中心，这样从通讯卫星上收到的信息不但有本船的，也有其他船的，使ECDIS的可信度和精度大大提高.

4）智能控制技术推广使用，提供智能决策辅助，实现舰船导航、控制、避碰的自管理，从而减轻航海、观通部门的负担.

6 结束语

ECDIS发展至今已有近三十年的历史，世界上许多先进的航运国家都在致力于ECDIS的研究.21世纪初ECDIS的发展将达到一个崭新的阶段，为人类的航运事业作出更大的贡献.

参考文献：

[1] 郑海.电子航海图系统[M].大连：海军大连舰艇学

院，2004：1～8.

[2] 周永余.舰艇综合导航系统[M].武汉：海军工程大

学，1998：171～206.

[3] 周永余，许江宁.舰船导航系统导论[M].武汉：海军

工程大学，2004：122～131.

我国最大矿砂专用船首航成功

我国目前最大的矿砂专用船——“河北创新”号，首航从南非装载16.5万吨铁矿石，航行8400海里，日前抵达我国宁波北仑港。“河北创新”号的首航成功，标志着河北远洋运输公司将超大型油船改造成铁矿石专用船获得圆满成功。“河北创新”号总长319米，型宽54.5米，最大载重量25万吨，具有载重量大、成本低、安全性能好等优点。

电子海图(ECDIS)规范与使用的探讨

电子海图（ECDIS）规范与使用的探讨 电子海图显示与信息系统（ECDIS）被认为是继雷达/ARPA和AIS之后在船舶导航方面又一项伟大的技术革命。它要求多种设备与之相连接并显示相关指标的特殊性，必然就产生了比较复杂的规范，所以在使用该设备时要在规范要求范围内正确使用。电子海图具有多种功能，可以让航海工作人员减轻许多工作量，并提早获取船舶安全信息，但是如果使用不恰当，忽略了它的局限性，也会导致严重的后果。 标签：电子海图显示与信息系统（ECDIS）；海图显示；海图保密 前言 从最初纸海图的简单电子扫描复制品到过渡性的电子海图系统，ECDIS已发展成为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统，它不仅能连续给出船位，还能提供综合航海有关的航线设计与航程监控等各种信息，有效地防范各种险情。 1 海图规范 与电子海图密切相关的三个国际组织是国际海事组织（IMO），国际航道测量组织（IHO）和国际电工委员会（IEC）。目前ECDIS相关国际标准主要由五个：IMO ECDIS性能标准；IHO S-52，即ECDIS的海图内容和显示规范；IHO S-57，即数字化水道测量数据传输标准；IHO S-63，即数据保护方案；国际电工委员会（International Electro-technical Commission，IEC）的IEC 61174，即ECDIS 硬件设备性能和测试标准，此外，IHO也制定了一些关于电子海图其他方面的配套标准。除了以上所提的规范之外还有名目繁多的术语，诸如Raster，Vector，ENC，ECDIS，ECS，ARCS，RCDS等等。 2 海图特点 2.1 海图分类 从海图的类型上对海图进行分类可将海图分成矢量海图（Vector chart）和光栅海图（Raster chart）。Raster和Vector的关系：电子海图的最终使命是取代传统的纸海图。 光栅海图显示系统（raster chart display system，RCDS）属于一种航行信息系统，使用海图库是光栅形式的海图，通过对纸海图的一次性扫描，形成单一的数字信息文件。光栅海图可以看作是纸海图的复制品，包含的信息（如岸线、水深等）与纸海图一一对应，可定期改正，可与定位传感器（如GPS）接口，但使用者不能对光栅海图进行询问式操作（如查询某一海图要素特征，或隐去某类海图要素等），因此有人称光栅海图为“非智能化电子海图”。

AWENA-1型船载电子海图系统(ECS)介绍

AWENA-1型船载电子海图系统（ECS） AWENA-1船载型电子海图系统（ECS）（前生AWENA-1船舶智能导航仪）是电子航行参考图显示系统（IHO S-57）和船舶智能避碰系统综合应用开发具有完全知识产权的新型船舶助导航产品，符合中国海事局《国内航行船舶船载电子海图系统（ECS）功能、性能和测试要求（暂行）》中的A级设备要求。能有效改善船舶航行的安全性，自动判别周围船舶的多种航行信息，结合电子航行参考图显示系统，实现了航行信息综合显示和智能辅助导航。 ?产品特点： 1. 本机采用模块化设计，以电子海图系统（ECS）为基本显示平台，与各导航传感器的合适组合构成了一套完整的，精确的，综合定位系统，并提供先进的，便捷的最佳化定位功能，有利于安全航行，触摸式的系统操作，更人性化。 2. 具有完全的自主知识产权全中文电子航行参考图显示平台，以S-52标准进行显示国际标准（IHO S-57）的电子海图，具有航线设计功能，并可在图上设置本船安全等深浅和安全水深，并突出显示。 3. 系统可接收处理AIS、GPS、罗经、测深仪、计程仪等设备的输入信息，给出与本船航行有关的周围动态交通状况显示，在航路监视同时，综合分析发生各类碰撞、搁浅、误入禁止区等危险的可能，提前警告，并试验解决途径，提供驾驶员安全规避的操作方案。 4.报警功能：监视各种航行危险并智能计算周围船舶的航行信息，为

船舶提示最危险的航行船舶：到达（接近）转向点指标，超出航迹偏移极限，越过安全等深浅，搁浅危险，接近孤立危险物,接近禁止区域，定位传感器故障等，都会报警。CPA/TCPA计算及报警（声光报警）。 5. 航迹记录：系统记录最近本船12小时内每分钟的实际航迹，可保 存最近3个月的本船实际航迹的独立航行记录。 6、提供国家海事局官方出版的电子海图预安装服务，同时也提供国 家海事局官方提供的电子海图升级安装服务(服务收费)。国家海事局官方出版的电子海图包含国内沿海和长江电子海图数据．海图信息包含的海图版本号，生产日期和套数号码，每套海图数据只能安装该条船只，船检也将对应船只进行相关信息的检查。 ７提供用户、上海海事局航海图书印制中心和上海埃威航空电子有限公司三方共同签订提供电子海图数据的相关协议．上海埃威航空电子有限公司将签订的相关信息提供给国家海事局海图出版中心备案。 8. 在签订电子海图预安装服务（服务费1000元）和三方协议后，海 埃威航空电子有限公司将预先安装国家海事局官方出版的电子海图包含国内沿海和长江电子海图数据．用户可以在中国海事电子海图发行网站注册登记网址为（.10/chart），并可获得用户名＼密码，免费下载相关的海图更新数据．同时也可以选择由上海埃威航空电子有限公司提供的一季度一次的海图数据升级光盘服务（有偿），保证相关海图数据产品源于官方正规渠道。

船舶自动识别系统(AIS)、船载航行数据记录仪(VDR)、电子海图和信息系统(ECDIS)

船舶自动识别系统(AIS)、船载航行数据记录仪（VDR）、电 子海图和信息系统(ECDIS) 一、“海上数字交通” 自从1998年阿尔.戈尔“数字地球”概念的提出，一时间全球以“数字”为开头后面跟随不同名词的概念层出不穷，如“数字中国”、“海上数字交通”等等。 “海上数字交通”一开始仅仅是一个概念，随着时间的推延，已有了具体内涵，主要包含：电子海图（Electronic Chart Display and InFORMation System缩写ECDIS）；船舶自动识别系统(Automatic Identification System缩写AIS) ；船载航行数据记录仪（Voyage Data Recorder 缩写VDR）俗称船用黑匣子等。 在 “海上数字交通”时代，交通工具上需要了解可能到达地方的距离（电子海图）；需要了解在海图上的位置（全球卫星定位系统等）；需要了解周边船舶的船名航行状况等信息（船舶自动识别系统）；需要了解与他船的距离（雷达和船舶自动识别系统）；还需要有自动导航、避碰系统；通信及信息交换系统等。 二、电子海图显示与信息系统 电子海图是现代航海的一项新技术，它在保障航行安全和提高航行工作效率方面发挥着显著的作用。国际海事组织对ECDIS有专门的要求，与简单地用颜色显示的纸海图相比，包括更多的使用简单、操作容易的地理和文字信息,是一种把需要向航海人员显示和解释的各种各样信息融成一体的实时导航系统。ECDIS能自动地实时计算本船与陆地、海图上的物标、目的地或潜在的危险物的相对位置，可以说将航海安全技术提升到了一个全新的高度。ECDIS规定必须采用1995年 l1月23日国际海事组织( IMO)正式采纳并以 IMO817(19)议案公布的 ECDIS性能标准。随着ECDIS性能标准的发展，国际航道测量组织( IHO)也完善了有关 ECDIS内容和显示的数字数据格式和规范，对航道测量数据IHO交换标准，更新模式的性能标准等。 电子海图一般由所在国的主管机关负责或监督制定，这里主要涉及的是国家主权和日常维护。电子海图主要技术指标要求要高于纸质海图许多，一般来讲，电子海图需要达到：精度高于1米的全数字化的电子海图，无级缩放；包含全部航海信息，如灯浮灯标等；包含全部的地理信息，如岸线码头等。 三、AIS的宗旨 AIS的正确使用有助于加强海上生命安全、提高航行的安全性和效率，以及对海洋环境的保护。AIS的功能有：1、识别船只；2、协助追踪目标；3、简化信息交流；4、提供其它辅助信息以避免碰撞发生。

船舶电子海图系统常见缺陷(JRC设备)(DOC34页)

船舶电子海图系统常见缺陷 操作类缺陷 1.Officers not familiar with secondary alarm settings on ECDIS. SMS procedures for ECDIS not ship specific. 驾驶员不熟悉电子海图的警报设置，安全管理体系的程序不是专门针对于本船的ECDIS设备 ECDIS中关于报警的设置项有很多，请仔细查看ALARM LIMIT SETTING 中的报警设置项目。下述3项只是比较常用的报警。 1、锚泊值班报警： MENU-(4)OWNSHIP/TRACK-(2)ANCHOR-WATCH-CREATE MONITORING CIRCLE-RADIUS,可设置10-999M报警(JRC) 2、偏航报警： 偏航报警分两种： 一是偏离航向报警： (4)OWNSHIP/TRACK-(0)SETTING-SET ALARM LIMIT，在此可设置OFF COURSE，实际航向与计划航向偏差超过设置值时发出报警；

二是偏航距离报警：此项设置在做电子海图航线时已经包括了（XTL）当船偏离计划航线距离达到设定值即发出报警。（载入航线以后，必须在MENU-ROUTE-(4)USE XTD ALARM开启报警功能）(JRC)

3、启动ALARM LIMIT SETTING，熟知其内所包含的报警项目： (4)OWNSHIP/TRACK-(0)SETTING-SET ALARM LIMIT.可设置各项警报，如进入航道，锚地是否需要警报等。(JRC)

4.Key personnel not familiar with operation of ECDIS - safety parameter setting for the voyage. 关键人员不熟悉ECDIS的航次安全参数设置 设置方法：(6)CHART-(0)SETTING-(1)S-57-VIEW COMMON- DEPTH ALARM.有4项需要在每航次开航前根据本轮满载/压载对其进行设置，1 SHALLOW CONTOUR；2 SAFETY CONTOUR；3 SAFETY DEPTH;4 DEEP CONTOUR。其它安全方面的设置请参考ALARM LIMIT SETTING设置方法。 还包括海图显示方式：基本，标准，其他。水深报警区包括：水深两色或四色显示，浅水区范围，浅水隔离危险物标显示等。在VIEW1,VIEWE2界面，可以调整海图显示的信息，例如渔区，管道，灯标，物标，平台等信息显示或不显示。

ECDIS探索--电子海图的显示

ECDIS探索--电子海图的显示 1 概要 本文主要SE ECDIS海图显示以及海图显示实现的介绍。 2 海图的显示种类 SE ECDIS海图显示应分为以下三种类型：基本显示、标准显示和所有其他的显示，SE ECDIS还可以自定义显示。 2.1基本显示 基本显示为永久保留在ECDIS海图显示上的信息，其包括： (1) 关于海图显示的信息（比例尺、范围、指北符号、光标、比例尺、纬度、覆盖对象、北向箭头、不完全调查区域等等） (2) 陆地区域（桥、桥塔、空中电缆、传送带、空中管道、近海平台、海岸线、冰川、海岸线建设、建筑群、栅栏、水源、废船、浮码头、油栅、木吊杆、洪水拦河坝、码头、水道、江河等等） (3) 深度（本船的安全等深线、深水区域、海岸线（高潮水位）） (4)水下危险（安全等深线所定义的安全水域内的水下孤立危险物，其水下深度小于安全等深线;安全等深线所定义的安全水域内的孤立危险物，如固定结构和架空电缆等） 基本显示如图所示: 2.2标准显示

标准显示指的是海图首次被SE ECDIS显示在屏幕上的部分(在进行航线设计和航路监控时至少应使用的显示模式)。标准显示包括： (1) 基本显示 (2) 关于海图显示的信息（未知对象、一般对象、海图比例范围、越过比例数据海图比例尺边界等等） (3) 重要的海岸特征（浮标、立标、其它助航标志及固定结构;视觉和雷达显著物标;河岸、湖、湖岸、斜坡、斜坡顶端、堤、堤道、水坝、外表可见对象、建设区） (4) 深处（深度小于安全等深线的区域、扫描区域） (5) 禁航区和限制区域； (6) 河床危险物（停泊处锚索、河床隧道、波形沙滩等等） (8) 船舶定线系统和渡轮航线（领航线、交通航线、深水航线、交通缺口区域、交通缺口航线、交通环状交叉路口、交通十字路口、危险区域） (9) 服务（登船点、信号站等等）...... 如下图所示 2.3所有其他的显示 默认不显示，可根据需要决定显示或不显示的信息，例如： (1)海图信息（数据的精确度，测量可靠性，数据的测量来源质量，应用于失事区域和点的空间对象，岩礁和阻碍物，航海出版物，数据比例和覆盖范围，磁差（地磁变化，局部地磁异常），经纬线图网，海底电缆和管线，助航标志的详细信息， ENC版本日期，最近更新海图图号，地名等等） (2)自然现象（沙丘，丘陵，山脊，悬崖峭壁，等深线和海拔，树，植被，红树林，沼泽，江河/湖泊，急流，瀑布，等等） (3)水深点，河床信息，岩礁，失事，阻碍，管道，电缆,等等 (4)行政区域（水产业地区，临近地带，独立经济区，国家领土区域，领海，领海基线等等） (5) 服务（雷达站，无线电广播站，海岸警备队驻地，援救驻地，小工艺设备等等）......

电子海图导航系统

船舶电子海图综合 导航系统 大连海大航运科技有限公司

公司简介 大连海大航运科技有限公司（简称“海大航科”）是大连海事大学与深圳沃金实业有限公司共同投资2000万元创办的高新技术企业，拥有一批教授、博士、硕士等高素质人才，主要从事交通航运领域的信息技术产品开发和信息技术服务。 海大航科以具有自主知识产权的专利技术-电子海图应用平台为基础，致力于为交通航运领域的企事业单位提供优质的信息技术产品和完善的服务。 海大航科位于大连市高新园区七贤岭学子街2号，是大连市高新技术园区创业中心的重点孵化企业。 海大航科自主开发的系统产品有：船舶电子海图/江图综合导航系统（符合IHO S-57、S-52标准）、港口/船舶引航系统、船舶动态监控系统、机务管理信息系统（含PMS）、船舶运输企业管理信息系统、航道测绘管理信息系统、搜救与溢油应急系统、船舶通讯软件等。

系统简介 “EAR 意尔?导航系统”是一套船用导航系统，它以国际标准（IHO-S57、S-52）的电子海图显示与信息系统为核心，集成了GPS、AIS、雷达/ARPA、电罗经、计程仪、测深仪、自动舵、Inmarsat-C、Inmarsat-B、 CDMA/GSM/GPRS等多种导航通讯设备，能够综合处理海上地理信息、本船航行状态信息、多种目标船动态信息、雷达图像信息、航行环境信息、具有完善的船舶导航、进出港引航、避碰辅助和航行管理功能，有助于保障船舶航行安全和提高营运效率。

遵循标准 本系统符合下列标准： IMO Resolution A.817（19）（电子海图显示与信息系统性能标准）IHO S-52（ECDIS海图内容及显示性能规范，第3版） IHO S-57（数字化水道测量数据传输标准，第3版） ITU-RM.1165（用于ECDIS更新的数字数据传输） IMO Resolution A.197（22）（船载AIS操作运行指南） IEC 61162（海上导航及通信设备与系统-数字接口） Q/DMT.001-2003（电子海图导航系统企业标准）

电子海图与电子海图系统

第一章电子海图与电子海图系统 第一节电子海图与标准电子海图 随着计算机技术与航海技术的不断发展，产生了以数字形式表示的海图以及各种电子海图应运系统。它们的出现是水道测量领域的一场新技术革命，使海图研究，生产以及使用跨入了一个新的纪元，也促使航海自动化迈上新的台阶。 所谓的电子海图（Electronic chart, EC）是在显示器上显示出海图信息和其他航海信息，所以也称“屏幕海图”。电子海图及其应用环境组成电子海图系统。 一、电子海图 电子海图是描述海域地理信息和航海信息的数字化产品，主要涉及海洋及其毗邻的陆地。详细的描述了岸形、岛屿、礁石、浅滩、沉船、水深、地质、助航标志、潮流、海流等航海所需的资料。 电子海图按照制作方法可分为矢量电子海图和光栅电子海图两大类。 （一）矢量电子海图（Vector Charts） 以矢量形式表示的数字海图。海图中的每个要素是以点、线、面等几何图形的形式存储在电子海图数据文件中、具有存储小、显示速度快、精度高、支持智能化航海等优点。用户查询电子海图中任意图标的细节（如灯标、颜色、周期）可根据需要有选择的显示不同的层次信息（如只显示小于10M的水深点）。矢量电子海图与其他的船舶系统相结合，能提供警戒区、危险区等自动报警功能。矢量电子海图被称为“智能电子海图”。 （二）光栅电子海图（Raster Charts） 以光栅形式表示的数字海图,通过对纸质的海图的一次性扫描，形成单一的数字信息文件；以像素的排列反映海图中的要素，依靠眼睛识别航海要素。因此，光栅电子海图被认为是纸质海图的复制品，它包含的信息（如岸线、水

深等）如纸质海图一一对应。光栅电子海图也可与定位传感器（如GPS）连接，但由于光栅电子海图制作原理上的局限性，光栅电子海图不能够提供选择性的查询和显示功能（如查询某一海图要素特征，或隐去某类海图要素特征等）。光栅电子海图被称为“非智能电子海图”。 目前，电子海图以矢量电子海图为主，光栅电子海图是在没有矢量电子海图的海域作为补充使用。 二、标准的电子海图 随着电子海图的发展，相关国际组织通过制定标准规范和统一的电子海图的数据格式，随之产生了标准的光栅电子海图和矢量电子海图，即光栅扫描航海图和电子航海图。 （一）光栅扫描航海图（Raster Navigational Chart, RNC） 符合国际水道测量组织（IHO）《光栅海图产品规范》S-61的光栅电子海图，是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，并与显示系统结合提供连续的自动定位功能的电子海图。 RNC具有以下属性： （1）由官方纸质海图复制而成； （2）根据国家标准制作； （3）内容的保证由发行数据的水道测量局负责； （4）根据数字化分发的官方改正数据进行定期改正。 RNC通常用于单一的海图或海图集的一些标准中。目前世界上主要的光栅扫描航海图产品有英国水道测量局（UKHO）生产的ARCS和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）生产的RNC等。

电子海图与海事雷达

电子海图与海事雷达 邓康全 （国家海洋局南海工程勘察中心广州５１０３００） 摘要：电子海图和海事雷达是航海的重要助航设备。为提高船舶在航行中的避 碰能力，文章提出了电子海图图像与雷达信号的叠加方法。雷达的模拟视频信号、方位信号和触发脉冲，通过数模转换，利用极坐标与直角坐标变换模型和图像匹配，可以在电子海图底图上实时显示雷达捕获到的目标，以提高对船舶周围环境的监控能力。 关键词：电子海图；海事雷达；雷达图像 在航海中，无线电通信称为“顺风耳”，而 电子海图和雷达等助航设备即称为“千里眼”。 电子海图系统可显示来自电子导航海图的选定信息和导航传感器的导航信息，以辅助驾驶员进行航线设计和航行监视。以电子海图为航行信息核心，实现与雷达、ＧＰＳ、计程仪、测深仪和ＡＩＳ等各种设备的信息融合，是电子海图信息系统的发展趋势。海事雷达可以测量水上目标及运动目标的距离和方位，并可以预测和判断运动目标下一步的运动态势，对本船与周围运动目标会遇态势下可能发生的碰撞危险进行判断和评估，辅助拟定本船的最佳避让策略，从而增强避碰决策能力。 电子海图与雷达的匹配定位导航，可在航行水域海图信息的基础上提供本船、本船周围的静态目标与动态目标三者之间的位置关系。实现了雷达视频数据的共享以及综合航行态势图的实时生成和显示，允许操作人员在同一个显示器上观察本船周围的全部态势，能集中精力判断并采取适当的行动，可以提高船舶避碰能力，这对船舶的航行，尤其是大雾天气中的近海航行和繁忙港道航行具有重要意义。目前国外部分产品已经实现了雷达和电子海图图像叠加的功能，而国内在这方面的研究比较少。笔者提出了一种雷达模拟视频和电子海图图像叠加方法，采集雷达的模拟视频信号、触发脉冲和方位信号，通过数模转换、坐标系转换和图像处理，实现雷达和电子海图图像的匹配，完成雷达和电子海图的叠加。１电子海图与雷达模拟信号图像叠加 雷达应获取的３种信号是：①雷达模拟视频信号是目标的回波信号和触发脉冲；②雷达模拟视频信号是以目标的回波信号为模拟信号； ③方位信号是雷达天线扫描的方位信息，为模拟信号。触发脉冲是雷达的周期频率脉冲，用 来实现图像处理与雷达发射冲周期的同步，通 过数模转换模块，把采集到的模拟信号数字化，按照方位信息对雷达目标进行标绘，并与雷达的触发脉冲同步，形成极坐标形式的数字化视频信息，将其传递给图像处理模块。在图像处理模块中，极坐标形式的数字化视频信息转换为屏幕直角坐标形式的数字视频信息，对雷达视频图像在比例尺和显示方式上进行处理，实 现雷达和电子海图图像匹配，根据雷达收发机的位置信息，以电子海图为底图，完成雷达和电子海图的叠加显示，基本流程见图１。 ２雷达模拟视频和电子海图图像叠加模型２．１雷达模拟视频数字化模型 采集的方位信号为模拟信号，通过幅度分层和时间量化转换为数字信号。雷达模拟视频信号通过时间量化和幅度分层转换为数字信号，然后存储这些信号，利用目标回波的幅度、个 数和相关信息做累计判定，以确定目标的有无 （图２）。

电子海图详细手册完整版

电子海图详细手册 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

英国船商有限公司 电子海图显示与信息系统 (Navi-Sailor 2400 ECS/ECDIS) 操作手册 二OOO年七月 S E T S T H E S T A N D A R D 1.1介绍及注意事项 1.1.1版权 TRANSAS MARINE 是英国船商有限公司的注册商标。 NAVI-SAILOR是船商公司电子海图产品的注册商标。 软件版权在公司产品许可证中有规定，本手册属于船商公司产品，没有船商公司书面许可，不得复制及转载。 1.1.2 电子海图使用注意事项 Navi-Sailor 2400 ECDIS(以下简称NS)应当与国家航道测量局公布的S57格式的海图配合使用，并且根据航道测量局的要求及时更新。 如果NS使用其它格式的海图，则应注意以下几点： 船商生产的格式海图不是为了替代官方的海图。船商海图无需包括最新的更新，只有与官方纸海图配合才能使用。 屏幕上显示的船位只是坐标的图形指示，实际船位要依靠与定位传感器如GPS连接。 在使用NS进行航线设计前，首先应使用适当比例尺的纸海图，并依据最新航海通告进行更新。 在将纸海图的其它数据转换到NS时，应首先注意纸海图数据和船商海图使用的WGS-84数据的可能差别。 1.2如何使用用户手册 1.2.1用户手册简介及目的 本手册的编排能使用户方便地找到所需信息，包含以下几部分： 1.简介 2.NaviSailor系列软件的基本功能及使用界面介绍 3.NaviSailor各功能详细介绍 4.附录 5.NaviSailor软件"技术参考"手册简要介绍了NS系统的各个功能，并提供了 各菜单功能的索引 1.2.2本手册对操作描述方式的解释

电子海图评估规范

驾驶专业评估规范 电子海图显示与信息系统 （适用对象：9203、9204 500总吨及以上大副） 1.评估目的 通过评估，检验被评估者对熟练使用电子海图显示与信息系统的能力,满足STCW公约马尼拉修正案及中华人民共和国海事局海船船员适任考试评估的有关要求。 2.评估内容 2.1 系统检查与故障检测 2.2 系统数据与显示 2.3 航线设计与航次计划 2.4 航行监控 2.5 航海日志 2.6 过分依赖电子海图的风险 3.评估要素及标准 3.1 系统检查与故障检测（10分） 3.1.1 系统检查（5分） （1）评估要素（任选1项） ①检查电子海图系统硬件组成是否满足我国主管机关的相关要求以及各接入系统的 接口配置是否正确、信号是否正确接入 ②检查电子海图显示与信息系统硬件组成是否满足国际海事组织相关规定要求、是否 通过了类型认证、各传感器接口配置是否正确、信号是否正确接入 （2）评估标准

①操作准确、熟练（5分）； ②操作准确、比较熟练（4分）； ③操作准确、熟练程度一般（3分）； ④操作较差（2分）； ⑤操作差（1分）； ⑥不能操作（0分）。 3.1.2 故障检测（5分） （1）评估要素（任选1项） ①系统故障测试方法、功能自检与故障排除 ②备用系统的配置检验、接替值班方式检验 ③系统是否可以替代纸质海图检验 （2）评估标准 ①操作准确、熟练（5分）； ②操作准确、比较熟练（4分）； ③操作准确、熟练程度一般（3分）； ④操作较差（2分）； ⑤操作差（1分）； ⑥不能操作（0分）。 3.2 系统数据与显示（20分） 3.2.1、3.2.2、3.2.3中任选2项，3.2.4必选3.2.1 电子海图数据（5分） （1）评估要素（任选1项）

电子海图显示与信息系统课程标准

《电子海图显示与信息系统》课程标准 课程代码：13012701 课程类型：理实一体课 课程性质：必修课 适用专业：航海技术 总学时：20 一、课程性质与作用 电子海图显示与信息系统(ECDIS)操作运用课程通过讲授、讨论与实践操作，使驾驶员们能够掌握ECDIS的相关知识并能正确应用，增强航海的安全性。 本课程针对那些将在装备有ECDIS设备的船上值班的驾驶员，提供基本理论及ECDIS实际操作的培训。培训包含所有安全相关的方面及为安全航海目的的操作控制等。由于电子海图是一个还在不断开发完善的系统，同时又是一个很复杂的系统，包括各种传感器和自动控制等内容，所有其操作复杂，并有一定的潜在的问题。理论方面的教学内容，如ECDIS数据的主要特性、ECDIS数据的内容和显示特性等，将会保持充分的深度以满足学员和培训的需要。本课程的先导课程为《航海学》，后续课程为《毕业实习》。 二、课程目标 通过本课程的学习，使学生或学员达到能通过海事局组织的培训合格证考试，使学生（员）能在各类航区航行的船舶上进行电子海图操作工作，达到驾驶员进行航线设计及航次计划管理、进行航行监控等实际工作能力水平。 ㈠知识目标：掌握电子海图的基本操作方法，理解电子海图的相关国际标准，明确电子海图取代纸质海图的条件。 ㈡能力目标： 1、能在其航行值班中运用ECDIS。他能操作ECDIS设备，使用ECDIS设备的航海功能，选择和评价所有相关的的信息并采取正确的行动。 2、能建立一个ECDIS相关的知识体系，包括ECDIS的安全操作，ECDIS 的数据，还有相关的局限性和潜在的危险等。 3、能操作所有的ECDIS基本航海功能，包括航路监控，也包括航路设计，还包括海图的更新与备份方法。

电子海图

2007年1月11日浏览次数:1549 目前能查询到的最早的电子海图系统出现在1979年。在80年代初，人们主要是从事电子海图系统的研制和试用；到了90年代，关于电子海图系统的讨论（包括争论）以及相应的国际规范相应出台。这一时期的一款名位Chart Plotter的设备，实际上是GPS液晶屏幕在显示本船位置的同时显示简单的岸线和水深。 Chart Plotter可以看作是电子海图的雏形或前身，目前国外许多人仍把电子海图系统称为Chart Plotter。实际上，电子海图系统的英文为Electronic Chart System，简称为ECS，它的功能比Chart Plotter要完善得多。一种功能更加完备、并可取代纸海图的系统称为“电子海图显示与信息系统”，英文缩写为ECDIS。根据1995年The Future of Electronic Charts in Merchant Ships统计，当时使用Chart Plotter和ECS的各类船舶有20万艘之多。与此相适应，在90年代研制或生产ECS/ECDIS的厂商和单位也迅速增加，据《1999年ECS/ECDIS》指南列出的电了海图产品名录，以及近几年出现在各类航海杂志上的广告，参与研制或生产电子海图的厂商和单位有几百家之多。 电子海图之所以在海事界引起高度重视，是因为它具有传统纸海图无法比拟的优点。一套性能完善的电子海图系统可以进行航线辅助设计、船位实时显示、航向航迹监测、航行自动警报（如偏航、误入危险区等）、“黑箱”自动存储本船航迹和ARPA目标、历史航程重新演示、快速查询各种信息（如水文、港口、潮汐、海流等）、船舶动态实时显示（如每秒刷新船位、航速、航向等），与其它航海仪器（如GPS、电罗经、计程仪、雷达、Navtex、AIS等）进行数据与信息交流，将雷达/ARPA捕捉到的目标船动态叠显在海图上，与电子海图系统相配的雷达信号综合处理卡可直接处理和显示来自雷达天线的视频信号，自动生成若干类型的搜救（SAR）航线、海图手动改正或编辑，海图自动改正（数千幅海图的改正只需几分钟）…… 随着电子海图的数量和种类不断增长，电子海图的规范化问题一直是国际组织和各国政府部门所讨论的焦点。随之而来的便是名目繁多的术语，诸如Raster、Vector、ENC、ECDIS、ECS、ARCS、RCDS、DX90、S-52、S-57等等，下面就对这些名词和术语进行解释和说明。 首先来说明“什么是电子海图”？为了便于理解，我们不妨换一种方式来提问：电子海图系统由哪几个部分组成？完整的电子海图系统由三部分组成，即硬件设备，海图显示系统和海图数据库。硬件设备包括显示器、处理器（PC机）、电源、控制台和接口单元；海图显示系统（如ECS，ECDIS或RCDS）是对电子海图操纵和控制的软件系统；海图数据库是按照某一格式（如Vector或Raster）制成的海图文件，由海图显示系统打开和显示。 下面对一些常见的名词术语进行定义和解释。

电子海图在锚泊中的应用 锚爪编辑 20130713

电子海图在船舶锚泊（抛锚，起锚，锚泊值班，确定锚点及锚位）中的应用 海丰东京轮船长李英钠2013-07-17 电子海图在锚泊中作用可以分为四个方面：抛锚，起锚，锚泊值班及锚点（即锚位）推算方法。 普通方法锚泊： 过去没有电子海图和gps定位，往往靠物标来定位，确定方位或距离到指定的位置锚泊，要准确抛到指定位置，经验和熟练程度起决定性作用。 现在比较方便，没有电子海图，可以把锚点标绘在gps或雷达上，很容易确定到达锚点的方向和距离，普通小船，雷达距离圈放在0.06-0.07左右，当距离圈和船艏线交点与预定的锚点重合时，这里忽略船的宽度，如果雷达上有矢量显示，就不必忽略宽度了，此时可以考虑锚链孔与预定的锚点位置重合时，就可以抛锚了，这就是我们的指定位置抛锚。 一.抛锚时使用电子海图 用电子海图，可以把指定锚点当成航路输入，做个临时航路，船舶用矢量方式显示在海图上，当船头（锚链孔）位置到达指定锚点时，就可以抛锚了，此时可以用有人落水或时间按钮，记录船舶位置和航向，推算出准确的锚点，可能与指定锚点有点区别，如果不是指定锚点，推算出的锚点（本船船位，加上定位点至锚链孔距离与方向），就是锚位。 二．锚泊期间及值班作用，如何判断是否走锚及设定值班警报及锚链受力情况判断依据也可以根据矢量，直接在锚泊时，在锚链孔的位置，在海图上做个标志，这个点就是锚位，之后根据锚链长度及本船定位点到锚链孔位置之和为半径，以锚点为圆心，做出锚泊值班警报圆来判断是否走锚。船位不在锚泊值班警报园内，就可以判断船舶走锚了。 在锚泊过程中，根据锚点，可以判断锚链受力情况及方向，及锚是否抓牢等，船位在预定圆半径一半多一些的时候，如果锚链受力，锚基本就抓牢了。 如果在锚泊时，没有及时定锚位，可以根据锚泊期间，船舶航迹（锚泊时间长，一般会是一个圆形轨迹，大约锚位就在圆心附近了），特别是船舶锚泊风或流比较大时，此时，可以根据受力方向及锚链长度本船船位及定位位置到锚链孔位置，画出大约的锚位，和传统定位推算锚位一样，可以用此种方法反过来判断当初定的锚位是否正确，是否走锚等。 三．起锚时，判断锚链受力及锚链方向的依据 驾驶台可以根据锚位，判断的锚链受力与方向与大副核对是否一致，可作为用车和舵的依据，非常实用方便。 锚点是否准确，和锚泊时速度与大副报告抛锚时间及驾驶台记录的船位是否一致有直接关系。 对于起锚时，标记的锚位如果准确，比大副在前面告诉锚链方向要准确些，大副报告的锚链方向，仅仅是看到方向，未必是锚链真实方向，特别是锚链不吃力垂直状态，此时锚链也可能过船底在抛的锚的反方向的哪个范围，眼见未必是真实结果，而通过电子海图标注的锚点来判断，就比较直观准确，比陆标定位要准确，当然，如果抛锚后，走锚或剩下一点点锚链，锚位可能有所变动，此时判断可能有误差或不准确。 四．锚点确定方法 锚点确定对于上述操作是非常关键，锚点实际上是推算出来的，是通过锚泊时船位，加上定位时，定位的位置与锚链孔位置长度与方向推算出来的，所以锚泊时记载时，要记载抛锚时的船位和船艏向，很多驾驶员在记载时就是错误，记载锚位，错把船位当锚位。 以香港抛锚，锚泊期间及起锚为例加以说明上述几个论点

【CN109993692A】一种基于深度学习的电子海图和雷达图像的数据融合方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910281317.X (22)申请日 2019.04.09 (71)申请人 大连海事大学 地址 116026 辽宁省大连市高新园区凌海 路1号 (72)发明人 张闯　郭沐壮　郭晨　 (74)专利代理机构 大连东方专利代理有限责任 公司 21212 代理人 李馨 (51)Int.Cl. G06T 3/00(2006.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 5/30(2006.01) G06T 5/50(2006.01) G06T 7/11(2017.01) G06T 7/33(2017.01)G06T 7/60(2017.01) (54)发明名称一种基于深度学习的电子海图和雷达图像的数据融合方法(57)摘要本发明提供一种基于深度学习的电子海图和雷达图像的数据融合方法。本发明方法，包括如下步骤：利用深度学习目标检测模型对输入的雷达图像进行目标检测，识别出航海雷达探测到的特征物标；对雷达图像中特征区域进行预处理；向雷达图像中特征区域的几何中心发射射线，寻找配准参考点；采用基于特征的仿射变换，用电子海图对雷达图像进行配准，达到雷达图像和电子海图的数据融合。本发明有效地融合电子海图和雷达图像，从而帮助船舶驾驶员更好地理解航行环境，并提高驾驶自动化水平和导航安全 性。权利要求书3页 说明书6页 附图5页CN 109993692 A 2019.07.09 C N 109993692 A

1.一种基于深度学习的电子海图和雷达图像的数据融合方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、利用深度学习目标检测模型对输入的雷达图像进行目标检测，识别出航海雷达探测到的特征物标； S2、对雷达图像中特征区域进行预处理，所述特征区域为深度学习目标检测模型检测出来的包括所述特征物标的区域，其包括如下步骤： S21、对雷达图像中特征区域进行滤波处理； S22、对滤波后的雷达图像进行二值化处理，将灰度图像转换为二值图像； S23、提取雷达图像中特征区域的雷达回波边界； S3、向雷达图像中特征区域的几何中心发射射线，寻找配准参考点； S4、采用基于特征的仿射变换，用电子海图对雷达图像进行配准，达到雷达图像和电子海图的数据融合。 2.根据权利要求1所述的基于深度学习的电子海图和雷达图像的数据融合方法，其特征在于，所述步骤S1之前还有如下步骤： 利用深度学习目标检测模型中的基于区域的全卷积网络模型结合迁移学习技术将待配准雷达数据集代入到已有目标检测模型中，对模型进行预处理。 3.根据权利要求1所述的基于深度学习的电子海图和雷达图像的数据融合方法，其特征在于，所述步骤S21中，采用自适应均值滤波算法对雷达图像中特征区域进行滤波处理，具体为： K(x)＝c k k(||x||2) (1) 其中，c k 为一个大于0的常数，满足∫k(x)dr＜0，K(x)为一个核函数，核密度估计值由下 式给出： 其中，K H (x)＝|H|-1/2K(H -1/2x)，n表示样本像素点总量，H为参数， 在H＝h 2I的前提下，I为单位矩阵简化密度方程， 可得到下式， 梯度满足： 当g(x)＝-k ′(x)，G(x)＝c k g(||x||2)时，G(x)作为K(x)的不透明函数，得到： 权　利　要　求　书1/3页2CN 109993692 A

关于电子海图信息与显示系统(ECDIS)新标准的实施

发总部各有关处室、各分社、办事处、本社验船师、船东、船厂、设计单位关于电子海图信息与显示系统（ECDIS）新标准的实施 国际海事组织海上安全委员会第82届会议通过了电子海图信息与显示系统（ECDIS）的新标准MSC.232(82)，该标准适用于2009年1月1日及以后安装上船的ECDIS。对于1996年1月1日及以后，且在2009年1月1日以前安装上船舶的ECDIS，其性能标准应不低于IMO A.817(19)、MSC.64(67)和MSC.86(70)的相关要求。 相对于IMO A.817(19)及其修正案MSC.64(67)和MSC.86(70)的要求，MSC.232(82)进行了如下修改： 1、在ECDIS的范围中规定：ECDIS也可用来显示雷达图象、雷达跟踪目标的信息、AIS和其他用于航线监控的数据。 2、在标准的应用中规定：该性能标准适用于专于的ECDIS工作台，也适用于作INS一部分的多功能的控制台。 3、除了满足A.696(17)规定的通用要求和MSC.191(79)规定的显示要求外，ECDIS 还需满足人机环境方面的标准MSC/Circ.982的要求。 4、在关闭电源或电源故障后重新起动时，ECDIS应返回到最近手动设置的显示界面。 5、当ECDIS显示的区域包括无适当比例的ENC用于航行的水域，在这些水域应指示船员参考纸海图或采用RCDS模式运行。 6、船员设计的航路如果靠近某一危险点，比用户规定的值更小时，应发出指示。 7、如果船舶按照现有的航行和速度，在用户规定的时间或距离内，本船将靠近某一危险地点比用户规定的值更近时，应给出指示。 8、如果从连续定位系统获得的船位与手动观察得到的船位有差异时，ECDIS应给出指示。 9、ECDIS应至少能进行下列计算和显示计算结果： （1）两个地理位置之间的真实距离和方位； （2）从某一已知位置、距离/方位计算出新的地理位置；

电子海图内容与显示规范(S-52)

我们通常所指的“电子海图” 是一个很模糊的概念，一般把各种数字式海图及其应用系统统称为电子海图。各个电子海图系统主要包括：国际标准电子海图生成系统，国际标准电子海图更新系统，电子海图导航系统。 电子海图显示与信息系统（ECDIS）被认为是继雷达/ARPA之后在船舶导航方面又一项伟大的技术革命。从最初纸海图的简单电子复制品到过渡性的电子海图系统（ENS），ECDIS已发展成为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统，它不仅能连续给出船位，还能提供和综合与航海有关的各种信息，有效地防范各种险情。据不完全统计，目前世界上安装各类电子海图的商船、渔船、客船、游船及军舰在二十万条以上。对于SOLAS 船舶而言，随着各国官方电子航海图（ENC）逐步完备、标准ECDIS的出现以及IMO 对ECDIS的认可，ECDIS势必取代沿用了几百年的传统纸海图。 随着计算机技术的发展，许多国家早在二十年前就开始研究海图数字化技术，尤其在近十年计算机小型化，特别是在微机的高运算速度和大容量存储技术迅猛发展的情形下，各类非标准的电子海图按使用需要出现在各单位的工作系统内。国际海道测量组织（IHO）为使这项技术更加国际化，十多年来一直致力于国际标准的制定工作。1992年，第十四次海道测量大会通过了新的数字化海道测量数据交换标准，这一标准由理论模型、物标目录和交换格式组成。通过四年试用，在吸收了计算机对图形数据存储处理最新成果的基础上，对这一标准进行了全面的修改、补充后，1996年第十五次国际海道测量大会通过了更为详细、完善的数字海图交换标准，并以IHO特别出版物S-57（第三版）的形 式正式发布。在制定数据传输标准S－57的同时，IHO还制定了《ECDIS海图内容与显示规范》，这就是所说的S－52。此外，国际海事组织（IMO）、国际电工委员会（IEC）等多个国际组织也为ECDIS制定了一系列相应的标准。

船舶AIS系统

AIS系统 概念 船舶自动识别系统(AIS)由舰船飞机之敌我识别器发展而成，配合全球定位系统(GPS)将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频(VHF)频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶之动静态资讯，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动，对船舶安全有很大帮助。目前AIS 已发展成通用自动识别系统(UAIS)。 功能 AIS的正确使用有助于加强海上生命安全、提高航行的安全性和效率，以及对海洋环境的保护。AIS的功 能有: 1、识别船只; 2、协助追踪目标; 3、简化信息交流; 4、提供其它辅助信息以避免碰撞发生。 AIS能加强了船舶间避免碰撞的措施，增强了ARPA雷达、船舶交通管理系统、船舶报告的功能，在电子 海图上显示所有船舶可视化的航向、航线、船名等信息，改进了海事通信的功能，提供了一种与通过AIS识 别的船舶进行语音和文本通信的方法，增强了船舶的全局意识，使航海界进入了数字时代。 起因 通过岸基雷达搜集目标信号的船舶港口交通管理系统被称为VTS，通过船基雷达搜集目标信号并显示目标的航向、航速以及能模拟避碰的雷达被称为ARPA避碰雷达。二十世纪七、八十年代，是VTS、ARPA雷达长足发展的黄金时期，几乎全球的所有的港口都安装了VTS，全部的远航船舶都安装了ARPA雷达。从1978 年到1999年的21年间，我国就建造了20个不同规模、不同类型的VTS站(不包括台湾)。VTS、ARPA雷达比以前的同类产品的性能的确提高了一大步，一时被人们用"完美无缺"来形容。 VTS中心的显示屏上可以看到通过岸基雷达接受到船舶的回波(目标)，工作人员需要通过VHF直接询问、问、VHF 通话加VHF测向、VHF短消息等手段来获得该船的船名并对该目标进行标识。经标识过目标其标识会始终跟随船舶(目标)航行，直到船舶(目标)驶离VTS区域。为获得船名并在显示屏上确认其位置，VHF与船舶通话是相当平凡的。进人VTS中心机房，"正横某某灯浮的船舶船名是什么?""请报船名。""请行驶到报告线后再报船名。"等VHF通信叫喊声叫个不停，叫喊声已经成了VTS中心的一大特色，通过VHF 确认船名和位置的工作花费了VTS中心中心人员的相当大的精力，对VTS的功能是一个削弱。随着航海事业的发展和人们航海通信导航仪器的要求提高，VTS和ARPA雷达无法直接标识目标的问题就突出了。 问题

电子海图系统介绍

AWENA-1船载型电子海图系统（ECS） AWENA-1船载型电子海图系统（ECS）（前生AWENA-1船舶智能导航仪）是电子航行参考图显示系统（IHO S-57）和船舶智能避碰系统综合应用开发具有完全知识产权的新型船舶助导航产品，符合中国海事局《国内航行船舶船载电子海图系统（ECS）功能、性能和测试要求（暂行）》中的A级设备要求。能有效改善船舶航行的安全性，自动判别周围船舶的多种航行信息，结合电子航行参考图显示系统，实现了航行信息综合显示和智能辅助导航。 产品特点： 1. 本机采用模块化设计，以电子海图系统（ECS）为基本显示平台，与各导航传感器的合适组合构成了一套完整的，精确的，综合定位系统，并提供先进的，便捷的最佳化定位功能，有利于安全航行，触摸式的系统操作，更人性化。 2. 具有完全的自主知识产权全中文电子航行参考图显示平台，以S-52标准进行显示国际标准（IHO S-57）的电子海图，具有航线设计功能，并可在图上设置本船安全等深浅和安全水深，并突出显示。 3. 系统可接收处理AIS、GPS、罗经、测深仪、计程仪等设备的输入信息，给出与本船航行有关的周围动态交通状况显示，在航路监视同时，综合分析发生各类碰撞、搁浅、误入禁止区等危险的可能，

提前警告，并试验解决途径，提供驾驶员安全规避的操作方案。 4.报警功能：监视各种航行危险并智能计算周围船舶的航行信息，为船舶提示最危险的航行船舶：到达（接近）转向点指标，超出航迹偏移极限，越过安全等深浅，搁浅危险，接近孤立危险物,接近禁止区域，定位传感器故障等，都会报警。CPA/TCPA计算及报警（声光报警）。 5. 航迹记录：系统记录最近本船12小时内每分钟的实际航迹，可保 存最近3个月的本船实际航迹的独立航行记录。 6、提供国家海事局官方出版的电子海图预安装服务，同时也提供国 家海事局官方提供的电子海图升级安装服务(服务收费)。国家海事局官方出版的电子海图包含国内沿海和长江电子海图数据．海图信息包含的海图版本号，生产日期和套数号码，每套海图数据只能安装该条船只，船检也将对应船只进行相关信息的检查． ７提供用户、上海海事局航海图书印制中心和上海埃威航空电子有限公司三方共同签订提供电子海图数据的相关协议．上海埃威航空电子有限公司将签订的相关信息提供给国家海事局海图出版中心备案． 8. 在签订电子海图预安装服务（服务费1000元）和三方协议后，海 埃威航空电子有限公司将预先安装国家海事局官方出版的电子海图包含国内沿海和长江电子海图数据．用户可以在中国海事电子海图发行网站注册登记网址为（http://218.1.122.10/chart），并可获得用户名＼密码，免费下载相关的海图更新数据．同时也可以选