电子海图系统介绍
电子海图简介
电子海图简介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。
电子海图
3．电子海图显示和信息系统的基本组成部分 ． 1）中央数据处理和控制器 ） 2）输入装置 ） 3）输出装置 ） 4）电子海图数据库及其他数据库存储装置 ） 5） 5）外围设备 外围设备包括船上所装备的各种基本航行设备、助航设施、 外围设备包括船上所装备的各种基本航行设备、助航设施、报 警系统等，其功能除了正常航行所需的功能外， 警系统等，其功能除了正常航行所需的功能外，还具有下列 功能： 功能： （1）为本系统提供各种航行信息； ）为本系统提供各种航行信息； （2）显示各种经中央处理器和控制器输出的计算结果、电子 ）显示各种经中央处理器和控制器输出的计算结果、 海图、视觉和语音报警、自动操船信息等。 海图、视觉和语音报警、自动操s ENC SENC
船舶
ENC Updates ENCDB 发布ENC 发布 的当局（ 的当局（ 地区协调 中心） 中心）
ENCD
ENCD
ENCD 国家水道 测量机构
ECDB
ECDB
ECDB
2）缺点 ） （1）电子海图与纸质海图一样需要进行改正。 ）电子海图与纸质海图一样需要进行改正。 （ 2） 一些国家的许多公司自行研制出的电子海图 ， 从安全出发 ， ） 一些国家的许多公司自行研制出的电子海图， 从安全出发， 在法律上如何对待电子海图的制作与使用还需研究。普遍认为， 在法律上如何对待电子海图的制作与使用还需研究。普遍认为， 应由国家航道测量机构提供资料，进行质量与安全方面的监督， 应由国家航道测量机构提供资料，进行质量与安全方面的监督， 并对产品负有责任。 并对产品负有责任。 （3）尚需国际间进行研究、协商、解决电子海图的性能标准 ）尚需国际间进行研究、协商、 硬件设备环境的通用性标准及使用软件的规范化。 化、硬件设备环境的通用性标准及使用软件的规范化。 3）电子海图具有的功能 ） （1）航线设计； ）航线设计； （2）航行监视； ）航行监视； （3）异常情况的指示、预测和报警等； ）异常情况的指示、预测和报警等； （ 4）按照各种国际标准和使用者的要求显示并记录各种航行信 ） 息。
航海仪器电子海图功能与应用课件
注意数据安全与保密
确保电子海图数据的保密性和完整性 ，防止未经授权的访问和篡改。
在使用和传输电子海图数据时，采取 必要的安全措施，防止数据泄露和损 坏。
熟悉电子海图的操作与使用
熟练掌握电子海图的界面和功能，了解各个按钮、菜单和工 具栏的作用。
在使用电子海图之前，了解其性能、精度和局限性，以便正 确使用和信赖电子海图提供的信息。
重要原因之一。
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航海仪器电子海图的应用场 景
商船航行
导航与定位
电子海图为商船提供精确的导航和定位信息，帮 助船员避开危险区域，确保安全航行。
航线规划
船员可以利用电子海图进行航线规划，优化航程 ，减少油耗和航行时间。
气象信息显示
电子海图可以实时显示气象信息，如风向、风速 、海浪等，帮助船员做出应对措施。
，提供全面的航行环境信息。
可视化功能强大，可以通过图形 、图表、动画等多种方式展示航 行信息，方便用户理解和使用。
丰富的信息和可视化功能有助于 提高航行的决策效率和准确性，
降低航行风险。
方便的更新与维护
电子海图可以通过在线更新或 离线数据包更新等方式，方便 快捷地获取最新地图和航行信 息。
维护成本相对较低，不需要频 繁更换纸质海图，节省了大量 人力和物力成本。
航迹回放
电子海图能够记录航行过 程中的航迹，方便航海者 对航行过程进行回溯和分 析。
航路优化
根据实时环境和气象信息 ，电子海图能够为航海者 提供航路实时监控船 舶的航行状态和位置，确 保航行安全。
自动预警
当船舶接近危险区域或与 其他船舶发生碰撞时，电 子海图能够自动发出预警 提示。
气象信息接收功能
气象信息接收
电子海图能够接收气象信息，如 风速、风向、温度、湿度等，为
电子海图系统
附件四给出了ECDIS在完成计划航线设计和航路监视期间 应自动检测到的特殊地理区域；
附件五给出了ECDIS的报警及指示的形式和内容； 附件6列出了对ECDIS后备装置的要求
1.2 ECDIS性能标准
根据该标准：如果有适当的备用配置 ECDIS便可以满足SOLAS公约第5章19和 27条关于海图配置的要求，即可以取代纸 质海图。但如果工作在RCDS模式，不能取 代纸质海图。
2.2 电子海图显示与信息系统系统 （ECDIS）
（2）ECDIS的组成： 硬件部分 图形显示器用于显示电子海图，其尺寸、颜色和分辩率应符合IHO
S-52的最低要求，即有效画面最小尺寸应为350x270mm，不少于 64种颜色，像素尺寸小于0.3mm。在进行航路监视时显示海图的有 效尺寸至少应为270mmx270mm（IMO ECDIS 性能标准的要求）。 文本显示器用于显示航行警告、航路指南、航标表等航海咨询信息， 其尺寸应不小于14寸，支持24x80字符显示。 利用打印机可实现电子海图和航行状态的硬拷贝，以便事后分析。 VDR按国际海事组织的要求记录航行数据。 外部接口一般是含有CPU的智能接口，保证从外部传感器接收信息 （包括GPS、LORAN-C、罗经、计程仪、风速风向仪、测深仪、 AIS、雷达/ARPA、卫星船站、自动舵等设备的信息）并按照一定的 调度策略向主机发送这些信息。通过船用通信设备（如INMARSATC）不仅自动接收ENC的改正数据，实现电子海图的自动改正；而且 还可接收其他诸如气象预报数据等。
内部接口应包括图形卡、语音卡、硬盘和光盘控制卡等。 以光盘或软盘为载体的ENC及其改正数据，以及用于测试 ECDIS性能的测试数据集可通过内部接口直接录入硬盘，船 舶驾驶员在电子海图上所进行的一些手工标绘、注记，以及 电子海图的手工改正数据的输入等可通过键盘和游标实现。 同喇叭相连接的语音卡，以实现语音报警。
AIS电子海图水域船舶监控系统
AIS电子海图水域船舶监控系统第一章、前言随着现今航运事业的蓬勃发展，水上交通状况日益复杂，各个海区和港口的船舶数量逐年大幅上升，这就要先进的水域监控技术提供更有效的安全保障。
继雷达和ARPA之后，AIS海图电子信息是船舶监控管理又一项十分重要的技术，它能够综合水域地理信息，AIS船舶信息反应出所监控水域的船只连续位置以及相关的水域信息，对船舶进行监控，帮助船舶防范各种险情，保障航行的安全性。
1.1电子海图信息系统(Electronic Chart Display amp Information System)基于统一的电子海图国际标准的目的，国际海事部门各组织逐步开始了对电子海图技术进行标准化研究，逐步确立了电子图示及其信息系统(ECDIS)的相关国际标准。
国际海道测量组织(IHO)先后推出海图内容与显示规范(S-52)和海图数据传输交换标准(S-57)这两个标准，确立了基本电子海图的国际规范。
1.2AIS信息系统(Automatic Identification System)国际海事组织（IMO）规定，2002年7月1日至2008年7月1日航行在国际航线300总吨以上的船舶和公约国航行于国内航线500总吨以上的船舶，分阶段执行配备船舶自动识别系统设备，AIS在船舶的强制安装，对于确保水上交通运输安全，促进水上交通运输事业的发展都具有极其重要的意义。
AIS和电子海图技术的结合是水域船舶监控管理的发展方向。
电子海图动态可视化的显示AIS数据信息，包括水域中AIS船舶的经纬度信息、航向航速以及MMSI号等静态信息，同时还将ASI报文无偏差的转换成为地理数据，使得AIS动态航行信息完全的融入到电子海图中。
第二章、AIS电子海图水域船舶监控系统架构2.1.1 系统网络拓扑图AIS 船台AIS 船台AIS船台串口服务器图2.1AIS 电子海图水域船舶监控系统架构图如上图所示，AIS 接收机从基站接收AIS 报文，通过RS232将报文传输给串口服务器。
航海学(8)(电子海图)
和传递。
三、主要电子海图提供商
1.英国水道测量局
2.挪威C-MAP公司
3.英国船商有限公司
4.德国Seven
CS公司 5.中国人民解放军海军司令部航海保证部
2.电子海图显示与信息系统的功能
⑴海图显示
⑵海图作业 ⑶海图改正 达信息处理
⑺航路监视 ⑻航行记录
2.电子海图显示与信息系统的主要优点
⑴海图信息的选择显示
⑵海图改正简单易行
⑶海图附加资料的提供 ⑷船舶驾驶自动化水平的提高 ⑸提高航行安全性 ⑹海图数据存储在磁盘或光盘中，易于保管
第八节 电子海图
一、电子海图及其系统
1.电子海图及其分类 ⑴按制作方法分 ①矢量化海图(vector charts) ②光栅扫描海图(raster charts) ⑵按数据库结构分 ①有边界电子海图 ②无边界电子海图
2.电子海图系统(Electronic Chart System,ECS) 是一种集成式的导航系统，它在使用电子海图的基 础上，完成综合的船舶驾驶任务。 3.国际标准与规定 ⑴国际水道组织(IHO)关于电子海图及系统标准 ①关于ECDIS的海图内容与显示方面的规定(S-52) ②数子化水道测量数据的传送标准(S-57) ③数据保护方案(S-63) (2)国际海事组织(IMO)制定ECDIS性能标准 (3)国际电工委员会(IEC)制定ECDIS硬件性能和测试 标准
二、电子海图显示与信息系统(ECDIS)
1.电子海图显示与信息系统的组成P59
⑴硬件部分:符合S-52标准要求的船用计算机系统。 ⑵软件构成
电子行业电子海图系统XXXX
电子行业电子海图系统XXXX概述电子海图系统是电子行业中的重要应用系统之一，它通过收集、整理和展示海洋环境相关的大量数据，为航海人员提供准确、实时的海洋信息。
本文将介绍电子行业电子海图系统XXXX的主要功能、特点和应用领域。
功能1. 海图展示电子海图系统XXXX使用先进的地理信息系统（GIS）技术，能够将各种海图数据以可视化形式展示出来。
用户可以根据需要选择不同的图层、显示不同的信息，快速了解目标海域的地理环境。
2. 实时数据更新电子海图系统XXXX通过与各个数据源进行实时连接，可以及时获取最新的海洋环境数据。
这些数据包括海洋气象、海洋动力学、海洋生物等方面，能够帮助航海人员及时了解目标海域的动态变化。
3. 航线规划电子海图系统XXXX提供了强大的航线规划功能，用户可以根据目标、起点、终点等参数进行航线计算。
系统会综合考虑船舶的速度、绕行障碍物的需求等因素，给出最佳航线方案。
同时，系统还会提供航行过程中的预警信息，帮助航海人员做好风险控制。
4. 船舶监控电子海图系统XXXX可以通过与船舶的通信设备进行连接，实时监控船舶的位置、状态等信息。
船舶监控模块可以提供船舶的轨迹回放、航行速度、目标航线等信息，帮助航海人员随时了解船舶的位置和运行状况。
5. 预警与报警电子海图系统XXXX可以根据海洋环境数据和船舶监控数据，进行智能分析和判断，发现潜在的风险和危险。
一旦发现异常情况，系统会及时发出预警或报警信息，通知相关人员做出应对。
特点1. 实时性电子海图系统XXXX的数据更新和船舶监控都是实时进行的，保证了用户获取的信息的及时性和准确性。
航行人员可以根据最新的海洋环境数据和船舶状态，做出准确的决策和规划。
2. 可视化展示电子海图系统XXXX使用直观的图形界面，将复杂的海洋环境数据以可视化的方式展示出来。
用户可以通过查看地图、图表、动画等形式，更好地了解和掌握目标海域的情况。
3. 智能分析电子海图系统XXXX通过引入和机器学习算法，对海洋环境数据和船舶状态进行智能分析。
电子海图
电子海图理论课一：电子海图与电子海图系统1.1 电子海图定义与种类矢量电子海图Vector chart是指以矢量形式（也就是通常所说的图形方式）表示的数字海图。
数字化的海图信息分类存储，可以查询任意图标的细节（如灯标的位置、颜色、周期等），海图要素分层显示，使用者可以根据需求选择不同层次的信息量（例如只显示小于10米的水深），能设置警戒区、危险区的自动报警，还可以查询其他航海信息（如港口设施、潮汐变化、海流矢量等）。
有人把矢量海图称为“智能化电子海图”。
光栅电子海图是指以栅格形式（也就是通常所说的图像方式）表示的数字海图，国际标准的栅格电子海图被称为“Raster Navigational Chart（RNC）”目前世界上主要的RNC产品有：英国海道测量局（UKHO）生产的ARCS和美国国家海洋及大气管理局（NOAA）生产的RNC。
(1)光栅海图“忠实地”反映出纸海图上面所有的信息(如岸线、等高线、水深点、障碍物等)，并且色彩、符号与传统纸海图保持一致。
航海人员对这种海图很有熟悉感，对他们进行培训较容易，能较快掌握这种系统的使用方法。
(2)具有同纸海图一样的精度和可靠性，能完成标准导航任务，而且信息更多。
(3)光栅海图的数字信息文件是一种图像文件，形成过程简单、可行。
这些信息未经分门别类，因此不能对光栅海图进行查询式操作(如查询本船周围某一个距离内的危险物情况，本船周围水深情况等)。
(4)当加入其他信息时，图像变得杂乱无章。
(5)不能任意旋转海图方向，不能提供自动深度报警。
(6)一般比矢量海图占用空间大。
光栅电子海图矢量电子海图优点制作工艺简单、成本低存储量小、显示速度快、精度高、能够支持多种智能化功能缺点是纸质海图的翻版，不具有智能化制作工艺复杂、成本高作用和地位辅助地位，在没有矢量电子海图的海域作为补充使用主导地位电子航海图ENCIMO MSC 232（82）性能标准对ENC的定义为：“电子航海图（ENC）系指由政府，或政府授权的航道测量机构或其他相关政府机构发布的与ECDIS一起使用的数据库，其内容、结构和格式都已标准化，并符合IHO标准。
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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
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．
本系统符合下列标准：
●电子海图系统（ECS）功能、性能和测试要求（暂行）
●IEC 60945:2002,航海导航和无线电通讯设备和系统
●IEC 61162,（所有部分的）航海导航和无线电设备和系统---数
字接口
●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）
●IMO Resolution A-197(22)（船载AIS操作运行指南）
接口定义：
本ECS可以提供4个422 0183接口、一个音频接口。
4个422串口接线图，如COMM1
技术规格：
1、屏幕分辨率：1280×1024（17”）触摸屏
2、信息处理单元：CPU：1G ，内存：1G，电子盘：2G。
3、海图格式：IHO S-57
4、显示格式：IHO S-52
5、接口：4个422串口（NMEA-0183标准数据接口）
2个USB2.0
1个音频接口，可外接喇叭
6、电压：12-36V
7、电子海图刷新速率：≤ 1 S
8、存储航线：100条航线
9、存储航迹：40000个航迹点
10、消耗功率：平均功率≤ 48W（含显示器），
11、工作温度：0℃～50℃
12、相对湿度：在40℃时为95%
系统尺寸图：见附件1
产品鉴定情况及资质：
2008年5月16日，AWENA-1船舶智能导航仪通过由中华人民共和国海事局组织的专家鉴定。
2009年5月22日，中国航海学会在上海组织召开了《AWENA-1型船舶智能导航仪开发及应用》项目验收鉴定会，验收鉴定委员会一致认为：该项目在同类产品中技术水平处于国内领先，达到国际先进水平。
CCS证书
AWENA-1ECS代理和销售指导价
设备清单
可选配置。