摘要：電子海圖在船舶航行中的應用與發(fā)展越來越受重視，文章就電子海圖的種類、功能、具有的優(yōu)勢，航線設計的主要影響因素，開發(fā)電子海圖在航海專業(yè)教學中的應用與前景等方面做了一些探討。

關鍵詞：電子海圖；航線設計；專業(yè)教學

1前言

1996年國際海道測量組織（IHO）頒布S—57V3.0標準后，中國電子海圖研究開發(fā)進入一個全新的階段，開發(fā)和制作的電子海圖及電子海圖系統(tǒng)取得突破性進展。電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（EC—DIS）是船舶導航方面一次偉大的技術革新。STCW78/95公約規(guī)定了海員最低適任標準，規(guī)定了船舶駕駛員適任考試前必需通過相應項目的適任評估。航線設計（航次計劃）是航海技術專業(yè)操作級關于“計劃并引導航行和定位”和管理級航行職能“作航次計劃并引導航行”適任評估項目之一。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，電子海圖具有了強大的優(yōu)勢功能。例如，駕駛員可以直接在電子海圖上進行航線設計、航向監(jiān)視、航線記錄與回放、航海通告自動改正等自動化作業(yè)方式；可以將GPS信號輸入直接在電子海圖上顯示船位；可以設立一系列報警，避免偏離航線過多或接近障礙物等，極大地方便了航行人員。本文就電子海圖在航線設計中的應用，開發(fā)基于電子海圖的航線設計教學等方面做一探討。

2電子海圖的種類

目前國際海事組織（IMO）和國際海道測量組織（IHO）把電子海圖分為兩組：

第一：電子海圖顯示與信息系統(tǒng)ECDIS（Electronic Chart Display and Information

System），ECDIS設備和數(shù)據(jù)組織形式將嚴格遵循IMO/IHO制定的規(guī)范。

第二：不遵循ECDIS規(guī)范的其它電子海圖，這種電子海圖稱為電子海圖系統(tǒng)ECS（Electronic Chart system）。

3電子海圖的功能

3.1航線設計

電子海圖設備大大簡化航線設計，方便了轉向點和航線庫的產(chǎn)生、修改和取消。航線可以依靠大困海圖或是墨卡托海圖得到。航線以不同的比例顯示在海圖上，可以自動推算出航程和距離。此外，系統(tǒng)提供自動和半自動的潮汐表有助于航程時間的計算?；谑噶扛袷降碾娮雍D能夠自動檢測航線，可以檢測到一些禁航或特殊區(qū)域，例如：軍事區(qū)域、禁止拋錨區(qū)域等。同時電子海圖設備還能檢測到航線是否違反船舶航行的安全吃水線。

3.2航線監(jiān)測

沿著計劃航線前進連續(xù)地監(jiān)測，連續(xù)地顯示船位是電子海圖突出的特點之一。以往利用GPS、羅蘭、臺卡等定位設備得到的船舶的經(jīng)、緯度座標僅僅顯示了船舶的歷史位置。而電子海圖上的即時顯示設備既顯示船舶的即時位置又顯示船舶的歷史位置，同時利用矢量圖形還可以顯示船速。矢量系統(tǒng)為船前是否為禁航水域或特殊水域提供一個適當?shù)膱缶蛘f明。無論何時，值班駕駛員對船舶的位置或者對航線正在執(zhí)行的方式有任何的懷疑，應當馬上呼請船長，如果有必要的話，可以為船舶的安全采取合適的行動。應當在開航前，在進入受限或危險水域之前，以及在貫穿整個航線的別的時間，定期和不定期的檢查航海設備的性能。有效地使用雷達平行指標線監(jiān)測船位。

3.3航次記錄

在航海日志中，標注的海圖上的位置以及其他一些信息，提供了一個有價值的航次記錄。一旦海上事故發(fā)生，這些信息具有重要的參考價值，這是船舶為保護自船所提供的法律上的證據(jù)。ECDIS提供了這種功能，從事故前的一分鐘到事故前的8個小時的位置、前進方向都將被存儲，而且系統(tǒng)的存儲內(nèi)容是不允許修改的。

4航線設計的影響因素

航線設計的正確與否對航行的安全起到關鍵性的保證作用。航線設計的主要要素有評價相關信息；計劃預計的航線，考慮主要的條件并制定航線計劃；針對計劃連續(xù)不斷的監(jiān)視船舶的航行。

4.1航線設計的原則

航線設計有四個階段：評估，設計，制定，監(jiān)測。對所有可用的信息評估必須在詳細的航線設計被畫之前，并且一個航線計劃必須在制定航線前存在。一旦計劃和航線被制定，監(jiān)測必須被連續(xù)不斷地執(zhí)行。

4.2航線設計中航海信息的評估

評估是對預計航線相關的信息，包括確知的危險物以及它的臨界區(qū)域。在所有相關的信息被收集后，計劃航線的評估應該由船長與駕駛員共同商量后，由船長來決定。此評估將為船長和駕駛員提供一個關于所有的航海危險區(qū)的清楚的指示，以及描述具有船舶合適吃水與富余水深能安全航行的區(qū)域和在計劃航線的不同航段的安全邊距判斷。在航線計劃的制定過程中，船長應當考慮任何可能出現(xiàn)的情況，可以要求航線計劃更改或重新仔細檢查的特殊的境況。

5電子海圖的開發(fā)研究應用前景

現(xiàn)在，航海類院校的海圖作業(yè)一直是在（紙）海圖實訓室進行。海圖耗量大、教學時數(shù)長，費時費力，效率低，效果不令人滿意。隨著電子海圖的發(fā)展，應當盡快把改革與航海有關的教學內(nèi)容和改革傳統(tǒng)的實驗手段提到一定的日程上來。航海類院校進行研制與開發(fā)電子海圖教學訓練系統(tǒng)，使其成為航海院校的一種發(fā)展趨勢。目前，我院與天津計算機研究所正在共同研發(fā)“基于電子海圖的航線設計開發(fā)與應用”項目。該項目的開發(fā)對航海專業(yè)教學的改革有著重要的意義。我們認為，這種電子海圖教學訓練系統(tǒng)可由教師主控臺、大屏幕投影設備、學生操作顯示器、鍵盤及語音系統(tǒng)組成。理論或實訓教師在主控臺上講解，將訓練作業(yè)軟盤輸入系統(tǒng)，學生在操作顯示器上進行海圖作業(yè)訓練。此時，教師可通過主控制臺上的監(jiān)視器來隨時指導、檢查學生的練習與操作情況。這個訓練系統(tǒng)還同時可以接入雷達、GPS以及羅經(jīng)、計程儀等一些導航模擬信號，供學生進行雷達與電子海圖顯示操作及各種定位技能的訓練。此外，使用該系統(tǒng)還可以進行當場考核評分，對學生進行形成性評價和診斷性評價，促進學生的專業(yè)學習，順利通過航線設計的適任評估項目，更重要的是能夠滿足航運企業(yè)對人才的高標準要求，讓學生快速適崗。

6結束語

ECDIS是一種顯示電子海圖和各種信息的系統(tǒng)，與現(xiàn)代船舶的聯(lián)系正在加快。這種“智能化”的電子海圖系統(tǒng)與高級的航海設備相結合，在理論上提供了完全自動航行的可能性，然而這種系統(tǒng)還有許多問題尚待解決。從長遠觀點來看，電子海圖一定會成為船舶自動和安全航行必不可少的一部分。因此，在航海院校要大力開發(fā)電子海圖的訓練教學系統(tǒng)，促進教師的專業(yè)教學水平，提高學生的專業(yè)技能訓練能力。因而，加強對這一領域的研究將會有更深刻的現(xiàn)實意義。

參考文獻

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[5]容剛.淺析遠洋船舶航線設計的要素.維普資訊http：//www.cqvip.com

作者：吳金龍，周瑜  來源：天津航海