电子海图信息系统在船舶航行中的运用分析

李德江

(中国海警局直属第六局,山东青岛 266002)

0 引言

船舶属于海上的一种重要的交通运输工具,并且在航行的时候,很容易受到海上环境的影响,导致船舶的安全性和稳定性受到威胁。基于此,为了保证船舶航行的稳定性和安全性,逐渐将电子海图信息系统运用到其中,主要根据海上环境进行优化,为船舶提供优质的海上航行路线和航行信息,以此保证船舶航行的稳定性和安全性。同时,电子海图信息系统在船舶航行运用的时候,对其功能逐渐趋向于完善,并且集合了多种技术手段,为船舶航行的发展,给予了重要的技术支持。

1 电子海图信息系统概述

电子海图信息系统在运用之前,需要对电子海图信息系统的概述、优势、类型等方面,有一个全面的了解。

1.1 概述

电子海图信息系统主要是在综合导航系统设计理念之下,逐渐兴起的海图技术,并且具有良好的智能性,更加解决了传统纸质海图定位所带来的问题[1]。同时,电子海图信息系统可以自动将即时船位显示在海图上,可以有效改善船舶航行的工作强度,提升船舶航行的安全性和稳定性。另外,近几年电子海图信息系统在船舶航行中,逐渐成为现代航海中一项重要的辅助导航工具,降低海上不利环境对船舶航行的影响。电子海图信息系统主要是以数字形似进行储存,包括数据、设备、计算机软硬件等各种辅助手段,并且将各种导航传感器和数字海图,与其它航用数据融合在一起,形成自动导航系统的图形输出端口,这样为船舶航行数据的获取,提供了基础性的保障。

1.2 优势

由于电子海图信息系统自身的优势,所以电子海图信息系统在船舶航行中,有着明显的应用效果。电子海图信息系统具有自动航线设计、航向航迹监测、自动储存本船航迹、航程演示、航行自动报警、快速查询各种信息、船舶动态显示等方面功能特点,这样船舶在航行期间,可以按照规划好的航线航行[2]。但是,在船舶航行的时候,一旦发生偏航,或者进入危险区域,可以及时做出响应,并且重新规划出安全的航线,以此保安证船舶航行的安全性和稳定性。

1.3 类型

(1)光栅扫描海图。光栅扫描海图主要是通过扫描形成文件,但是该类型具有一定的单一习惯,其扫描也是一次性的。同时,在扫描的时候,主要是以像素点的排列反映海图中的要素点,并且依靠眼睛识别海上情况,避免船舶航行受到严重的影响。其实,从某种程度来说,船舶光栅扫描海图与纸质海图相似,所以在使用的时候经常受到一定的限制。(2)矢量化海图。矢量化海图主要是基于海图信息数据产生相关的文件,并且根据数据性质进行数据信息分类。同时,矢量化海图与光栅扫描海图有着很大程度上的区别,主要表现在查询、显示方面,并且与其它船舶系统相互结合,例如:自动报警系统等方面,这样可以为船舶航行的稳定性和安全性,提供了基础性保障[3]。(3)有边界电子海图。有边界电子海图在船舶航行运用的时候,相对较为简单,主要是用一系列技术对纸质海图进行处理,确保纸质海图的准确性,增强后期使用的有效性。(4)无边界电子海图。无边界电子海图属于一项较为新颖的技术形式,主要是将多张海图进行坐标交换,以此解决这种拼接中坐标变化的方式,确保海图的准确性。但是,无边界电子海图运用的时候,针对一些大比例的海图,需要经过一系列的运算和拼凑才能完成。

2 电子海图信息系统在船舶航行中的具体运用

由于海上环境相对较为复杂,所以在船舶航行的时候,很容易受到海上环境的影响,航行的安全性和稳定性都会受到影响。为了保证船舶航行的安全性和稳定性,将电子海图信息系统运用到其中,对海上环境进行观察,制定详细的安全的海上航行线路,确保船舶航行的安全性和稳定性[4]。

2.1 航线设计以及雷达处理

电子海图信息系统在船舶航行运用的时候,一定要重视航线设计、雷达处理方面的问题,做好该方面工作,主要是确保船舶航行线路的安全性,确保雷达可以针对海上环境进行准确的判断,尽可能的降低不利影响。电子海图信息系统在航线设计、雷达处理运用的时候,主要是体现在以下几个方面。

(1)需要利用海图信息系统确定转向点,并且在确定了以后,系统就会自动标记,以及计算整个航线的航向和总航程,以此保证航线设计的准确性。同时,电子海图信息系统主要是起到控制和显示的作用,是将船舶和周围海上信息数据和图象显示于电子海图上,这样可以将船舶、以及周围目标的具体位置可以很好的显示出来,为船舶选择合理航线和规避危险因素提供科学有效的便利,以此避免异常情况的发生。(2)在航线设计的时候,系统可以根据其比例进行的相应的安全检验,并且根据检验结果,采取相应的安全措施,以此保证船舶航行的安全性和稳定性。同时,电子海图信息系统在航线设计和雷达处理运用的时候,可以根据海上情况,提前对碰撞态势进判断,并显示出发生危险的数据和警示,提示船舶驾驶员及早做出适当的避让行动,以此解决碰撞带来的影响。换句话说,船舶驾驶员可以根据电子海图信息系统所提供的信息,并且经过相应的处理,得到最佳船舶航行线路和及早采取有效的避碰行动,以此保证航行的安全性。

2.2 咨询、定位和导航

咨询、定位和导航的有效性是保证船舶航行稳定性和安全性的关键。因此,在电子海图信息系统运用的时候,需要对咨询、定位、导航等方面信息和资料进行综合性的考虑和分析,这样可以确保各个方面的周全性、准确性,从不同角度保障船舶航行的稳定性和安全性。首先需要获取各种船舶航行信息,电子海图上一定要有航线上的航行条件信息的显示,包括天气、海流和潮汐等,这样可以根据当时当地实际情况作出适当的调整,在最大程度上降低不利因素的影响;其次,还可以对一些资料进行显示,例如:相应的路线指南和航海手册等方面,这样可以起到更好的导航和定位的作用,避免船舶行驶出现偏离的问题;最后,电子海图信息系统运用的时候,可以将一些先进的定位技术应用到其中,例如:北斗、GPS、Loran-C等,将这些设备的信息显示在电子图上,以此得到最佳的船位。

2.3 海图作业、显示以及监视

在电子海图进行设计和规划航线的时候,主要是通过一系列的计算方式,确定两点之间的距离和位置,以此保证船舶运行的稳定性,并且在海图上完全的展示出来[5]。同时,海图的显示主要是在给定的投影的背景下,合成和显示海图,以此保证其准确性。或者是利用相对运动的方式,这样可以更好的显示海图。另外,电子海图信息系统在海图作业、显示以及监视的时候,可以将传感器和海图信息相互结合,确保船舶信息和数据的实时性,对船舶航行线路和航行状态进行监测,避免出现偏离的现象。在分不同阶段显示的海图信息中,对于一些不必要的海图资料和相关的船只信息,可以进行有效的删除,仅仅保留安全航行所必要的信息和数据,保证海图页面清爽可辨,信息清晰明确,以此为保证船舶航行安全性行和稳定性提供可靠的基础性支持。

2.4 航次记录

船舶航行期间会填写航海日志,主要是对船舶航行的时间、位置、航向、航速进行标记,以及航海过程中所发生的各个事件等方面进行详细的记录。然而,电子海图信息系统在运用的时候,对于该方面也有着显著的作用,主要是对航海日志进行储存,并且储存以后不允许修改,为船舶航行提供了基础性的保障[6]。另外,电子海图信息系统在航次记录运用的时候,会自动对数据进行筛选和储存,以此保证数据准确性,这样船舶驾驶员可以根据准确性较高的数据,针对船舶航行的情况,随时进行调整。

3 电子海图信息系统的运用效益以及发展趋势

3.1 电子海图信息系统的运用效益

电子海图信息系统作为一项先进的航行技术,为船舶航行的安全性和稳定性,提供了最大程度上的保障。电子海图信息系统在船舶航行运用的时候,所起到的效益主要表现在以下几个方面。

(1)电子海图信息系统在船舶航行中的运用,主要的目的就是保障船舶航行的安全性,主要是因为电子海图信息系统在运行的时候,可以对海上环境进行检测,可以自动判断船舶与其周围的陆地、岛屿、暗礁、浅水域、禁航区等之间的相对位置关系,根据所判断的情况,做好相应的避让和规划,以此保证船舶航行的稳定性和安全性。(2)电子海图信息系统可以起到监视的作用,主要判断船舶是否处于规划好的线路航行,是否处于设定的锚泊或搜索等功能的警戒距离、方位和范围内,如果超出设定好的范围就可能出现危险局面和目标丢失等问题,此时电子海图信息系统会立即启动报警系统,提示船舶驾驶员妥善处置,避免产生航行事故。(3)电子海图信息系统可以对以往的船舶航行数据进行储存和分析,并且对无用的数据进行去除,这样可以为船舶航行线路的确定,给予重要的依据。另外,船舶航行期间,一旦出现异常,电子海图信息系统可以及时的做出相应的提示和警告,船舶驾驶员可以及时做出科学合理的处置,以此确保船舶航行的安全性[7]。

3.2 电子海图信息系统发展趋势

电子海图信息系统在性能指标、海图显示规范、数据标准、硬件设备等方面都已明确,并且将电子海图信息系统运用到船舶航行方面,可以有效解决传统纸质海图中存在的问题,逐渐取代纸质海图时代。同时,电子海图信息系统在运用的时候,以各项信息数据为主,使数据具有良好的交换、处理等能力,这样可以有效提升以后数据的利用效率[8]。同时,电子海图信息系统在运用的时候,可以采用信息的双配置、多传感器、多模式工作,对各项数据进行处理、过滤等,以此保证各项数据的准确性。

4 结语

船舶航行与其它交通工具有着很大程度上不同,主要是因为海上环境较为复杂,影响因素较多,无法做出准确性预判。然而,将电子海图信息系统运用到船舶航行中,凭借以往的航海日志,以及各项技术,对船舶航行线路进行准确的规划和设计,并且可以对船舶航行进行监视,以此避免产生偏航和碰撞等问题,最大限度降低海上不利因素的影响,为船舶航行的安全性和稳定性,提供了最大程度的保障。